完善中小學(xué)工程教育為“新工科人才”培養(yǎng)筑基

工程是人類為滿足生存和發(fā)展需要而進(jìn)行的改變自然狀態(tài)的活動。工程教育是一種以解決實(shí)際問題為主要目標(biāo)的教學(xué)方式，要求學(xué)生具備一定的知識和能力，包括解決實(shí)際問題的能力、分析和判斷問題的能力、溝通和團(tuán)隊(duì)協(xié)作的能力以及有效利用科學(xué)技術(shù)解決問題的能力。

在中小學(xué)階段開展工程教育，有助于激發(fā)學(xué)生的好奇心，促進(jìn)學(xué)生發(fā)揮自己的潛能，實(shí)現(xiàn)跨學(xué)科知識的整合與應(yīng)用，從而推動科技進(jìn)步和社會發(fā)展。工程思維的培養(yǎng)是國家戰(zhàn)略發(fā)展的必然要求，是提高國民科技實(shí)踐與創(chuàng)新能力、促進(jìn)新時(shí)代經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展的重要途徑，也是深化教育教學(xué)改革、轉(zhuǎn)變育人模式的重要抓手。

現(xiàn)狀與困境：中小學(xué)工程教育未受到應(yīng)有的重視

越來越多的國家開始重視中小學(xué)階段的工程教育。美國先后發(fā)布《K-12教育中的工程：理解現(xiàn)狀和提升未來》《K-12年級工程教育標(biāo)準(zhǔn)》兩份研究報(bào)告，這兩份報(bào)告的發(fā)布將美國社會對中小學(xué)工程教育的關(guān)注和重視程度提高到一個(gè)前所未有的高度。其中，前者特別指出“工程教育應(yīng)該促進(jìn)工程思維習(xí)慣，工程思維習(xí)慣是21世紀(jì)必備的技能之一”。

在我國，教育部于2017年出臺《義務(wù)教育小學(xué)科學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)》，首次明確將“技術(shù)與工程”納入學(xué)習(xí)內(nèi)容；《義務(wù)教育科學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)（2022年版）》將“理解技術(shù)與工程涉及明確問題、設(shè)計(jì)方案、實(shí)施計(jì)劃、檢驗(yàn)作品、改進(jìn)完善、發(fā)布成果等要素，具有初步的技術(shù)與工程實(shí)踐能力”作為科學(xué)課程總目標(biāo)之一；教育部等十八部門2023年出臺的《關(guān)于加強(qiáng)新時(shí)代中小學(xué)科學(xué)教育工作的意見》則明確提出，要統(tǒng)籌規(guī)劃科學(xué)教育與工程教育，體現(xiàn)實(shí)踐性、綜合性，進(jìn)一步凸顯了工程教育的重要性。

雖然我國中小學(xué)工程教育實(shí)施路徑已初步形成，但因起步較晚，目前仍是傳統(tǒng)教育的短板，在中小學(xué)階段仍未受到應(yīng)有的重視。各地工程教育發(fā)展不均衡、學(xué)校對工程教育的重要性認(rèn)識不足、課程建設(shè)缺乏系統(tǒng)性、課程設(shè)計(jì)滲透性不高、師資匱乏且缺乏教學(xué)經(jīng)驗(yàn)等問題，導(dǎo)致學(xué)生動手實(shí)踐能力、創(chuàng)新能力普遍偏弱，學(xué)生缺少基本的工程興趣和工程思維，工程素養(yǎng)未達(dá)到期望水平。中小學(xué)階段的工程教育是國家“新工科人才”培養(yǎng)的筑基階段，基礎(chǔ)不牢將會對國家人才戰(zhàn)略發(fā)展造成很大的影響，需要引起我們的警惕。

培養(yǎng)與發(fā)展：多樣化模式探尋工程思維培育策略

打破學(xué)科“邊界”：明確工程教育的基本路徑。系統(tǒng)推進(jìn)中小學(xué)工程教育，首先應(yīng)該充分了解學(xué)生認(rèn)知發(fā)展水平及特點(diǎn)，基于解決現(xiàn)實(shí)問題的需要，以發(fā)展學(xué)生工程思維為目標(biāo)，將工程教育設(shè)計(jì)整合到已有課程體系中—— 一方面從數(shù)學(xué)、物理等普通學(xué)科的課程標(biāo)準(zhǔn)中“萃取”出工程元素，將這些工程元素應(yīng)用于學(xué)校日常教育教學(xué)全過程；另一方面采用學(xué)科融合、跨學(xué)科學(xué)習(xí)、項(xiàng)目式學(xué)習(xí)等方式，將工程教育“滲透”“嫁接”到綜合實(shí)踐活動、科學(xué)教育、信息技術(shù)、勞動教育和其他學(xué)科課程中。

建立機(jī)制“支撐”：保障工程教育的有效實(shí)施。教育行政部門應(yīng)BvQNQqlj7modSjrLTJ9NgqW6jrfhlRi43ZjZHYpr3JM=從優(yōu)化頂層設(shè)計(jì)入手，統(tǒng)籌協(xié)調(diào)區(qū)域中小學(xué)工程教育工作。一是研究制定中小學(xué)工程教育發(fā)展指導(dǎo)意見、實(shí)施規(guī)劃、課程標(biāo)準(zhǔn)、素養(yǎng)評價(jià)體系等，推動中小學(xué)校深入實(shí)施工程教育。二是對工程教學(xué)開展真實(shí)績效評估，探索在學(xué)生綜合素質(zhì)評價(jià)中增加包括“工程實(shí)踐能力”在內(nèi)的“工程素養(yǎng)評價(jià)內(nèi)容”。三是強(qiáng)化督導(dǎo)評估結(jié)果運(yùn)用，將評估結(jié)果作為評價(jià)政府履行教育職責(zé)行為的重要參考，將工程教育情況納入對學(xué)校辦學(xué)和校長履職的綜合考評，保障中小學(xué)工程教育走深走實(shí)。四是著力構(gòu)建學(xué)校、企業(yè)、高校和科研院所有機(jī)結(jié)合的協(xié)作育人機(jī)制，引導(dǎo)學(xué)生將理論學(xué)習(xí)與社會實(shí)踐緊密結(jié)合，在工程項(xiàng)目實(shí)施過程中能夠充分考慮到社會需求、企業(yè)條件等綜合環(huán)境因素的影響，有效提升學(xué)生解決問題的能力。

挖掘課程“內(nèi)涵”：構(gòu)架工程教育培養(yǎng)體系。良好的工程教育離不開完善的培養(yǎng)體系。一是要構(gòu)建工程引領(lǐng)貫通培養(yǎng)機(jī)制，探索小學(xué)到高中的工程教育銜接機(jī)制，完善多層次課程體系和素養(yǎng)評價(jià)體系，打造各學(xué)段銜接有序、一體推進(jìn)的工程教育格局，在中小學(xué)階段就發(fā)現(xiàn)、培育工程創(chuàng)新人才，實(shí)現(xiàn)與高等教育的貫通培養(yǎng)。二是要構(gòu)建以國家課程為主、綜合課程為輔的工程教育類課程內(nèi)容框架，形成工程教育校本化課程方案。三是建立“以賽促教，以評促改，評建結(jié)合”機(jī)制，組織中小學(xué)工程教育課程相關(guān)評比賽事活動，對取得突出成績的學(xué)校和個(gè)人進(jìn)行表揚(yáng)獎(jiǎng)勵(lì)，激發(fā)廣大師生的參與積極性，推動工程教育從“幕后”走向“臺前”。

建設(shè)孵化“基地”：拓展工程教育的資源環(huán)境。充分挖掘工程教育實(shí)踐場景和空間，一是利用學(xué)校創(chuàng)客空間、STEAM中心、機(jī)器人工作中心等科創(chuàng)基地，建設(shè)校內(nèi)工程教育體驗(yàn)學(xué)習(xí)空間。二是依托大型企業(yè)、地方產(chǎn)業(yè)園、高科技工程企業(yè)、高職院校和科研院所實(shí)驗(yàn)室等研發(fā)基地，建設(shè)工程教育實(shí)踐基地、學(xué)工基地，深入推進(jìn)產(chǎn)學(xué)研育一體化，為學(xué)生提供真實(shí)學(xué)習(xí)情境。三是鼓勵(lì)社會力量參與建設(shè)流動的工程教育實(shí)踐空間，發(fā)揮青少年科技活動中心、博物館、科技館、AI體驗(yàn)中心等場館功能，建設(shè)一批中小學(xué)工程教育基地。

消除專業(yè)“鴻溝”：推進(jìn)師資隊(duì)伍專業(yè)化發(fā)展。開展中小學(xué)工程教育，一支優(yōu)秀的技術(shù)與工程教育師資隊(duì)伍必不可少。針對專業(yè)師資短缺、普通教師工程素養(yǎng)不足等問題，可通過多種途徑支撐師資隊(duì)伍建設(shè)和專業(yè)化發(fā)展。一是完善頂層設(shè)計(jì)，在高等院校中開設(shè)工程教育師范專業(yè)，加強(qiáng)專業(yè)師資的培養(yǎng)，并在教師招聘中增加技術(shù)與工程專職教師的聘任，從根本上解決工程教育教師短缺的問題。二是建立教師教學(xué)能力長效培養(yǎng)機(jī)制，加強(qiáng)教師研修培訓(xùn)，通過組織教師到高職院校、實(shí)踐基地進(jìn)行跟崗研修、輪訓(xùn)等方式提升教師專業(yè)能力與水平，培養(yǎng)一支工程教育骨干隊(duì)伍。三是建立合作機(jī)制，協(xié)調(diào)當(dāng)?shù)毓こ淘盒！煼对盒Ｏ嚓P(guān)專業(yè)的師生分赴中小學(xué)開展工程教育教學(xué)，將其作為補(bǔ)充工程教育師資的有效措施。

打造創(chuàng)新“試點(diǎn)”：培育工程教育先行軍。依據(jù)工程教育課程開發(fā)、師資配備、環(huán)境建設(shè)、組織實(shí)施等情況，遴選和培育一批工程教育試點(diǎn)區(qū)域和試點(diǎn)學(xué)校，鼓勵(lì)有條件的地區(qū)和中小學(xué)積極推進(jìn)工程教育，在課程設(shè)置指導(dǎo)、師資配備上給予傾斜，同步促進(jìn)拔尖創(chuàng)新人才培養(yǎng)，提升學(xué)科競賽水平。依托試點(diǎn)區(qū)域和試點(diǎn)學(xué)校先行優(yōu)勢，發(fā)揮試點(diǎn)在全國工程教育領(lǐng)域的帶頭作用，打造工程教育區(qū)域共同體，全面推進(jìn)工程教育實(shí)驗(yàn)，引領(lǐng)帶動全域中小學(xué)工程教育發(fā)展，探索工程人才培養(yǎng)新范式。

結(jié)語與展望：為科技強(qiáng)國培育“未來工程師”

工程教育與國家發(fā)展息息相關(guān)。工程思維作為一根“線”，能夠串聯(lián)起科學(xué)、藝術(shù)、設(shè)計(jì)、技術(shù)等相關(guān)學(xué)科的“珠子”，幫助學(xué)生以工程的視角去思考問題，在解決實(shí)際工程問題的過程中完成跨學(xué)科知識遷移和高階思維的有效發(fā)展。

中小學(xué)工程教育是一項(xiàng)開拓性工作，時(shí)間緊、任務(wù)重、要求高，在中小學(xué)工程教育研究與實(shí)踐的“拓荒”期，我們要以培養(yǎng)工程思維為導(dǎo)向，繼續(xù)從保障機(jī)制、課程體系、資源環(huán)境、創(chuàng)新試點(diǎn)、品牌建設(shè)、評價(jià)體系等方面深入探索培養(yǎng)機(jī)制，為國家培育創(chuàng)新型工程人才奠定良好基礎(chǔ)。