完善中小学工程教育为“新工科人才”培养筑基

工程是人类为满足生存和发展需要而进行的改变自然状态的活动。工程教育是一种以解决实际问题为主要目标的教学方式，要求学生具备一定的知识和能力，包括解决实际问题的能力、分析和判断问题的能力、沟通和团队协作的能力以及有效利用科学技术解决问题的能力。

在中小学阶段开展工程教育，有助于激发学生的好奇心，促进学生发挥自己的潜能，实现跨学科知识的整合与应用，从而推动科技进步和社会发展。工程思维的培养是国家战略发展的必然要求，是提高国民科技实践与创新能力、促进新时代经济社会发展的重要途径，也是深化教育教学改革、转变育人模式的重要抓手。

现状与困境：中小学工程教育未受到应有的重视

越来越多的国家开始重视中小学阶段的工程教育。美国先后发布《K-12教育中的工程：理解现状和提升未来》《K-12年级工程教育标准》两份研究报告，这两份报告的发布将美国社会对中小学工程教育的关注和重视程度提高到一个前所未有的高度。其中，前者特别指出“工程教育应该促进工程思维习惯，工程思维习惯是21世纪必备的技能之一”。

在我国，教育部于2017年出台《义务教育小学科学课程标准》，首次明确将“技术与工程”纳入学习内容；《义务教育科学课程标准（2022年版）》将“理解技术与工程涉及明确问题、设计方案、实施计划、检验作品、改进完善、发布成果等要素，具有初步的技术与工程实践能力”作为科学课程总目标之一；教育部等十八部门2023年出台的《关于加强新时代中小学科学教育工作的意见》则明确提出，要统筹规划科学教育与工程教育，体现实践性、综合性，进一步凸显了工程教育的重要性。

虽然我国中小学工程教育实施路径已初步形成，但因起步较晚，目前仍是传统教育的短板，在中小学阶段仍未受到应有的重视。各地工程教育发展不均衡、学校对工程教育的重要性认识不足、课程建设缺乏系统性、课程设计渗透性不高、师资匮乏且缺乏教学经验等问题，导致学生动手实践能力、创新能力普遍偏弱，学生缺少基本的工程兴趣和工程思维，工程素养未达到期望水平。中小学阶段的工程教育是国家“新工科人才”培养的筑基阶段，基础不牢将会对国家人才战略发展造成很大的影响，需要引起我们的警惕。

培养与发展：多样化模式探寻工程思维培育策略

打破学科“边界”：明确工程教育的基本路径。系统推进中小学工程教育，首先应该充分了解学生认知发展水平及特点，基于解决现实问题的需要，以发展学生工程思维为目标，将工程教育设计整合到已有课程体系中—— 一方面从数学、物理等普通学科的课程标准中“萃取”出工程元素，将这些工程元素应用于学校日常教育教学全过程；另一方面采用学科融合、跨学科学习、项目式学习等方式，将工程教育“渗透”“嫁接”到综合实践活动、科学教育、信息技术、劳动教育和其他学科课程中。

建立机制“支撑”：保障工程教育的有效实施。教育行政部门应BvQNQqlj7modSjrLTJ9NgqW6jrfhlRi43ZjZHYpr3JM=从优化顶层设计入手，统筹协调区域中小学工程教育工作。一是研究制定中小学工程教育发展指导意见、实施规划、课程标准、素养评价体系等，推动中小学校深入实施工程教育。二是对工程教学开展真实绩效评估，探索在学生综合素质评价中增加包括“工程实践能力”在内的“工程素养评价内容”。三是强化督导评估结果运用，将评估结果作为评价政府履行教育职责行为的重要参考，将工程教育情况纳入对学校办学和校长履职的综合考评，保障中小学工程教育走深走实。四是着力构建学校、企业、高校和科研院所有机结合的协作育人机制，引导学生将理论学习与社会实践紧密结合，在工程项目实施过程中能够充分考虑到社会需求、企业条件等综合环境因素的影响，有效提升学生解决问题的能力。

挖掘课程“内涵”：构架工程教育培养体系。良好的工程教育离不开完善的培养体系。一是要构建工程引领贯通培养机制，探索小学到高中的工程教育衔接机制，完善多层次课程体系和素养评价体系，打造各学段衔接有序、一体推进的工程教育格局，在中小学阶段就发现、培育工程创新人才，实现与高等教育的贯通培养。二是要构建以国家课程为主、综合课程为辅的工程教育类课程内容框架，形成工程教育校本化课程方案。三是建立“以赛促教，以评促改，评建结合”机制，组织中小学工程教育课程相关评比赛事活动，对取得突出成绩的学校和个人进行表扬奖励，激发广大师生的参与积极性，推动工程教育从“幕后”走向“台前”。

建设孵化“基地”：拓展工程教育的资源环境。充分挖掘工程教育实践场景和空间，一是利用学校创客空间、STEAM中心、机器人工作中心等科创基地，建设校内工程教育体验学习空间。二是依托大型企业、地方产业园、高科技工程企业、高职院校和科研院所实验室等研发基地，建设工程教育实践基地、学工基地，深入推进产学研育一体化，为学生提供真实学习情境。三是鼓励社会力量参与建设流动的工程教育实践空间，发挥青少年科技活动中心、博物馆、科技馆、AI体验中心等场馆功能，建设一批中小学工程教育基地。

消除专业“鸿沟”：推进师资队伍专业化发展。开展中小学工程教育，一支优秀的技术与工程教育师资队伍必不可少。针对专业师资短缺、普通教师工程素养不足等问题，可通过多种途径支撑师资队伍建设和专业化发展。一是完善顶层设计，在高等院校中开设工程教育师范专业，加强专业师资的培养，并在教师招聘中增加技术与工程专职教师的聘任，从根本上解决工程教育教师短缺的问题。二是建立教师教学能力长效培养机制，加强教师研修培训，通过组织教师到高职院校、实践基地进行跟岗研修、轮训等方式提升教师专业能力与水平，培养一支工程教育骨干队伍。三是建立合作机制，协调当地工程院校、师范院校相关专业的师生分赴中小学开展工程教育教学，将其作为补充工程教育师资的有效措施。

打造创新“试点”：培育工程教育先行军。依据工程教育课程开发、师资配备、环境建设、组织实施等情况，遴选和培育一批工程教育试点区域和试点学校，鼓励有条件的地区和中小学积极推进工程教育，在课程设置指导、师资配备上给予倾斜，同步促进拔尖创新人才培养，提升学科竞赛水平。依托试点区域和试点学校先行优势，发挥试点在全国工程教育领域的带头作用，打造工程教育区域共同体，全面推进工程教育实验，引领带动全域中小学工程教育发展，探索工程人才培养新范式。

结语与展望：为科技强国培育“未来工程师”

工程教育与国家发展息息相关。工程思维作为一根“线”，能够串联起科学、艺术、设计、技术等相关学科的“珠子”，帮助学生以工程的视角去思考问题，在解决实际工程问题的过程中完成跨学科知识迁移和高阶思维的有效发展。

中小学工程教育是一项开拓性工作，时间紧、任务重、要求高，在中小学工程教育研究与实践的“拓荒”期，我们要以培养工程思维为导向，继续从保障机制、课程体系、资源环境、创新试点、品牌建设、评价体系等方面深入探索培养机制，为国家培育创新型工程人才奠定良好基础。