完善中小學工程教育為“新工科人才”培養(yǎng)筑基

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

在中小學階段開展工程教育，有助于激發(fā)學生的好奇心，促進學生發(fā)揮自己的潛能，實現跨學科知識的整合與應用，從而推動科技進步和社會發(fā)展。工程思維的培養(yǎng)是國家戰(zhàn)略發(fā)展的必然要求，是提高國民科技實踐與創(chuàng)新能力、促進新時代經濟社會發(fā)展的重要途徑，也是深化教育教學改革、轉變育人模式的重要抓手。

現狀與困境：中小學工程教育未受到應有的重視

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

在我國，教育部于2017年出臺《義務教育小學科學課程標準》，首次明確將“技術與工程”納入學習內容；《義務教育科學課程標準（2022年版）》將“理解技術與工程涉及明確問題、設計方案、實施計劃、檢驗作品、改進完善、發(fā)布成果等要素，具有初步的技術與工程實踐能力”作為科學課程總目標之一；教育部等十八部門2023年出臺的《關于加強新時代中小學科學教育工作的意見》則明確提出，要統籌規(guī)劃科學教育與工程教育，體現實踐性、綜合性，進一步凸顯了工程教育的重要性。

雖然我國中小學工程教育實施路徑已初步形成，但因起步較晚，目前仍是傳統教育的短板，在中小學階段仍未受到應有的重視。各地工程教育發(fā)展不均衡、學校對工程教育的重要性認識不足、課程建設缺乏系統性、課程設計滲透性不高、師資匱乏且缺乏教學經驗等問題，導致學生動手實踐能力、創(chuàng)新能力普遍偏弱，學生缺少基本的工程興趣和工程思維，工程素養(yǎng)未達到期望水平。中小學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

打破學科“邊界”：明確工程教育的基本路徑。系統推進中小學工程教育，首先應該充分了解學生認知發(fā)展水平及特點，基于解決現實問題的需要，以發(fā)展學生工程思維為目標，將工程教育設計整合到已有課程體系中—— 一方面從數學、物理等普通學科的課程標準中“萃取”出工程元素，將這些工程元素應用于學校日常教育教學全過程；另一方面采用學科融合、跨學科學習、項目式學習等方式，將工程教育“滲透”“嫁接”到綜合實踐活動、科學教育、信息技術、勞動教育和其他學科課程中。

建立機制“支撐”：保障工程教育的有效實施。教育行政部門應BvQNQqlj7modSjrLTJ9NgqW6jrfhlRi43ZjZHYpr3JM=從優(yōu)化頂層設計入手，統籌協調區(qū)域中小學工程教育工作。一是研究制定中小學工程教育發(fā)展指導意見、實施規(guī)劃、課程標準、素養(yǎng)評價體系等，推動中小學校深入實施工程教育。二是對工程教學開展真實績效評估，探索在學生綜合素質評價中增加包括“工程實踐能力”在內的“工程素養(yǎng)評價內容”。三是強化督導評估結果運用，將評估結果作為評價政府履行教育職責行為的重要參考，將工程教育情況納入對學校辦學和校長履職的綜合考評，保障中小學工程教育走深走實。四是著力構建學校、企業(yè)、高校和科研院所有機結合的協作育人機制，引導學生將理論學習與社會實踐緊密結合，在工程項目實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，有效提升學生解決問題的能力。

挖掘課程“內涵”：構架工程教育培養(yǎng)體系。良好的工程教育離不開完善的培養(yǎng)體系。一是要構建工程引領貫通培養(yǎng)機制，探索小學到高中的工程教育銜接機制，完善多層次課程體系和素養(yǎng)評價體系，打造各學段銜接有序、一體推進的工程教育格局，在中小學階段就發(fā)現、培育工程創(chuàng)新人才，實現與高等教育的貫通培養(yǎng)。二是要構建以國家課程為主、綜合課程為輔的工程教育類課程內容框架，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，評建結合”機制，組織中小學工程教育課程相關評比賽事活動，對取得突出成績的學校和個人進行表揚獎勵，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踐場景和空間，一是利用學校創(chuàng)客空間、STEAM中心、機器人工作中心等科創(chuàng)基地，建設校內工程教育體驗學習空間。二是依托大型企業(yè)、地方產業(yè)園、高科技工程企業(yè)、高職院校和科研院所實驗室等研發(fā)基地，建設工程教育實踐基地、學工基地，深入推進產學研育一體化，為學生提供真實學習情境。三是鼓勵社會力量參與建設流動的工程教育實踐空間，發(fā)揮青少年科技活動中心、博物館、科技館、AI體驗中心等場館功能，建設一批中小學工程教育基地。

消除專業(yè)“鴻溝”：推進師資隊伍專業(yè)化發(fā)展。開展中小學工程教育，一支優(yōu)秀的技術與工程教育師資隊伍必不可少。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伍建設和專業(yè)化發(fā)展。一是完善頂層設計，在高等院校中開設工程教育師范專業(yè)，加強專業(yè)師資的培養(yǎng)，并在教師招聘中增加技術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。二是建立教師教學能力長效培養(yǎng)機制，加強教師研修培訓，通過組織教師到高職院校、實踐基地進行跟崗研修、輪訓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伍。三是建立合作機制，協調當地工程院校、師范院校相關專業(yè)的師生分赴中小學開展工程教育教學，將其作為補充工程教育師資的有效措施。

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

結語與展望：為科技強國培育“未來工程師”

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

中小學工程教育是一項開拓性工作，時間緊、任務重、要求高，在中小學工程教育研究與實踐的“拓荒”期，我們要以培養(yǎng)工程思維為導向，繼續(xù)從保障機制、課程體系、資源環(huán)境、創(chuàng)新試點、品牌建設、評價體系等方面深入探索培養(yǎng)機制，為國家培育創(chuàng)新型工程人才奠定良好基礎。