技術(shù)與工程教育助力科技自立自強

黨的二十大報告提出了到2035年“實現(xiàn)高水平科技自立自強，進入創(chuàng)新型國家前列”的目標(biāo)，并強調(diào)“加強科技基礎(chǔ)能力建設(shè)”“堅決打贏關(guān)鍵核心技術(shù)攻堅戰(zhàn)”“全面提高人才自主培養(yǎng)質(zhì)量”等要求，這對中小學(xué)技術(shù)與工程教育提出了新的挑戰(zhàn)、賦予了新的使命。

    中小學(xué)技術(shù)與工程教育是科技基礎(chǔ)能力建設(shè)的重要組成部分

    是科技人才自主培養(yǎng)的基礎(chǔ)工程，對實現(xiàn)高水平科技自立自強具有戰(zhàn)略意義

黨的十八大以來，我國實施創(chuàng)新驅(qū)動發(fā)展戰(zhàn)略，加快推進科技自立自強，突出關(guān)鍵共性技術(shù)、前沿引領(lǐng)技術(shù)、現(xiàn)代工程技術(shù)、顛覆性技術(shù)創(chuàng)新，一些關(guān)鍵核心技術(shù)實現(xiàn)突破，戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)發(fā)展壯大，載人航天、探月探火、深海深地探測、超級計算機、衛(wèi)星導(dǎo)航、量子信息、核電技術(shù)、新能源技術(shù)、大飛機制造、生物醫(yī)藥等取得重大成果，進入創(chuàng)新型國家行列。但同時也要看到，我國科技發(fā)展還存在許多“卡脖子”問題，科技創(chuàng)新能力還不強，需要集聚更多創(chuàng)新智慧、更強戰(zhàn)略力量，協(xié)同推進高水平科技自立自強，堅決打贏關(guān)鍵核心技術(shù)攻堅戰(zhàn)。

習(xí)近平總書記2021年5月在兩院院士大會中國科協(xié)第十次全國代表大會上指出：“當(dāng)今世界的競爭說到底是人才競爭、教育競爭?！备咚娇萍甲粤⒆詮娦枰粋€更加完備的人才自主培養(yǎng)體系，需要一個更加良好的科技人才培養(yǎng)的文化環(huán)境。在這方面，中小學(xué)技術(shù)與工程教育具有獨特的價值與作用。中小學(xué)技術(shù)與工程教育可以通過參觀、體驗、欣賞、設(shè)計、制作、試驗等形式多樣、豐富多彩的技術(shù)與工程教育活動，培養(yǎng)學(xué)生的技術(shù)意識、工程觀念，為學(xué)生在心里播下健康的技術(shù)與工程基本觀念的種子，使學(xué)生以更加親近的情感、理性的態(tài)度、道德的方式看待技術(shù)進步，與工程世界和諧相處，打下良好的技術(shù)與工程領(lǐng)域的人生底色，以此進一步夯實我國高水平科技自立自強的文化基礎(chǔ)、社會基礎(chǔ)；中小學(xué)技術(shù)與工程教育可以通過“技術(shù)小發(fā)明”“工程小建?！薄凹夹g(shù)與工程應(yīng)用小設(shè)計”等實踐活動，促進學(xué)生形成對技術(shù)與工程問題的興趣愛好和一定的好奇心、探究欲，提高學(xué)生運用所學(xué)科學(xué)技術(shù)知識分析和解決實際問題的能力，增強學(xué)生的創(chuàng)新精神、實踐能力，培養(yǎng)學(xué)生初步的工程思維，從而為科技基礎(chǔ)能力建設(shè)提供良好支撐；中小學(xué)技術(shù)與工程教育可以通過“中國古代四大發(fā)明”“新中國的國之重器與中國發(fā)展”“新時代科技發(fā)展與強國之路”“現(xiàn)代科技與疫情防控”等主題活動，使學(xué)生理解“關(guān)鍵核心技術(shù)是國之重器”“必須切實提高我國關(guān)鍵核心技術(shù)創(chuàng)新能力，把科技發(fā)展主動權(quán)牢牢掌握在自己手中”等的深刻含義，理解關(guān)鍵核心技術(shù)創(chuàng)新對推動我國經(jīng)濟高質(zhì)量發(fā)展、保障國家安全的特別意義，從而增強學(xué)生的文化自信，激發(fā)學(xué)生為我國工程科技事業(yè)作出貢獻的信心與熱情，樹立為我國高水平科技自立自強、實現(xiàn)民族偉大復(fù)興而奮斗的遠(yuǎn)大理想。

“少年強則國強”“少年智則國智”。中小學(xué)技術(shù)與工程教育影響著我國工程科技人才的系統(tǒng)性培養(yǎng)，影響著我國工程技術(shù)的人才鏈和教育鏈的整體建構(gòu)，影響著我國科技基礎(chǔ)能力的建設(shè)。工程科技人才自主培養(yǎng)是一個系統(tǒng)工程，必須“從娃娃抓起”。

    中小學(xué)技術(shù)與工程教育是教育現(xiàn)代性的重要表征

    體現(xiàn)了國際基礎(chǔ)教育發(fā)展的新趨勢，是教育現(xiàn)代化建設(shè)的應(yīng)有之義

當(dāng)今社會，技術(shù)無處不在，工程無時不有。技術(shù)與工程既蘊含世界觀，也蘊含方法論，更蘊含道德感，只有真正理解技術(shù)與工程才能更好地理解當(dāng)代社會、當(dāng)代生活，才能更好地與當(dāng)下技術(shù)與工程世界和諧相處，也才有可能利用所學(xué)知識和能力造就新的技術(shù)與工程世界。因此，技術(shù)與工程教育成為現(xiàn)代教育內(nèi)容的重要組成部分，成為當(dāng)代青少年兒童應(yīng)對未來世界的必要基礎(chǔ)，是教育現(xiàn)代性的重要表征之一?？梢哉f，沒有技術(shù)與工程教育的教育是不完備的基礎(chǔ)教育，是缺乏現(xiàn)代性的基礎(chǔ)教育。同時，技術(shù)與工程教育對中小學(xué)生來說，既是學(xué)習(xí)內(nèi)容，又是學(xué)習(xí)方式。從學(xué)習(xí)內(nèi)容來說，教育部頒布的《普通高中信息技術(shù)課程標(biāo)準(zhǔn)（2017年版2020年修訂）》中確立了“工程思維”“創(chuàng)新設(shè)計”“物化能力”等核心素養(yǎng)，“技術(shù)與工程”領(lǐng)域是選擇性必修內(nèi)容的四個方向之一；《義務(wù)教育科學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)（2022年版）》也將“技術(shù)、工程與社會”“工程設(shè)計與物化”作為課程的核心內(nèi)容。從學(xué)習(xí)方式來說，技術(shù)與工程教育的實施主要是以項目為載體、以實踐為核心、以設(shè)計學(xué)習(xí)與操作學(xué)習(xí)為基本方式，注重科技與人文相結(jié)合，具有天然的跨學(xué)科學(xué)習(xí)實踐的優(yōu)勢和特點，對學(xué)生較為單一的認(rèn)知學(xué)習(xí)方式是一種重要的補充。

對于加強中小學(xué)技術(shù)與工程教育，一些國際的趨勢和經(jīng)驗值得我們重視。本世紀(jì)以來，一些發(fā)達(dá)國家和發(fā)展中國家開始越發(fā)重視“STEM教育”（STEM指科學(xué)、技術(shù)、工程、數(shù)學(xué)），而一些國家也將技術(shù)與工程教育視作基礎(chǔ)教育變革的重要內(nèi)容及增強未來國家競爭力的“秘密武器”。以美國為例，早在上個世紀(jì)90年代就開始有部分中小學(xué)嘗試在已有的技術(shù)教育和科學(xué)教育課程中融入工程教育。其后，基于K12教育，2000年的《面向全體美國人的技術(shù)課程標(biāo)準(zhǔn)》（STL）和2013年的美國《新一代科學(xué)教育標(biāo)準(zhǔn)》（NGSS）都增加了工程教育的相關(guān)內(nèi)容。自2005年起，美國國家工程院（NAE）、國際技術(shù)與工程教育協(xié)會（ITEEA）、美國國家評價管理委員會（NAGB）等單位和組織陸續(xù)發(fā)布了《K12教育中的工程教育：理解現(xiàn)狀與改善未來》《K12工程教育標(biāo)準(zhǔn)》《技術(shù)與工程素養(yǎng)評價框架》《提升教師在K12工程教育策略中的職能》《技術(shù)與工程素養(yǎng)框架：基于美國2018教育發(fā)展評估》《P-12工程學(xué)習(xí)框架》《建設(shè)K12教育中的工程教學(xué)能力》以及《K12技術(shù)與工程素養(yǎng)標(biāo)準(zhǔn)：STEM教育中技術(shù)與工程的作用》（STEL）等重要報告及文獻。據(jù)不完全統(tǒng)計，美國自2008年以來已有18個州發(fā)布了州級K12技術(shù)與工程教育相關(guān)課程標(biāo)準(zhǔn)或課程框架，有35個州的高校目前開設(shè)了K12技術(shù)與工程教育教師教育相關(guān)專業(yè)或項目，其中有30個州共51所大學(xué)在本科階段設(shè)立了相應(yīng)內(nèi)容的學(xué)位項目。與此同時，法國、俄羅斯、英國、韓國、印度等也紛紛加強了中小學(xué)階段的技術(shù)與工程教育，以培養(yǎng)學(xué)生適應(yīng)科技與工程不斷發(fā)展的未來社會。在傳統(tǒng)的科學(xué)課程、技術(shù)課程中有機融入工程教育的新取向、新理路，值得我們關(guān)注和借鑒。

當(dāng)前我們正處于全面建設(shè)社會主義現(xiàn)代化國家的新征程，教育、科技、人才是全面建設(shè)社會主義現(xiàn)代化國家的基礎(chǔ)性、戰(zhàn)略性支撐。中小學(xué)技術(shù)與工程教育關(guān)涉科技、緊聯(lián)人才、關(guān)乎教育。毫無疑問，加強中小學(xué)技術(shù)與工程教育，是強化教育的現(xiàn)代性、實現(xiàn)教育現(xiàn)代化的應(yīng)有之義。

    中小學(xué)技術(shù)與工程教育是高質(zhì)量教育體系建設(shè)的重要內(nèi)容

    必須從加強素質(zhì)教育、服務(wù)國家戰(zhàn)略出發(fā)，加強中小學(xué)技術(shù)與工程教育，助力高水平科技自立自強

體現(xiàn)素質(zhì)教育基本理念、體現(xiàn)國家發(fā)展戰(zhàn)略要求，這是高質(zhì)量教育體系建設(shè)的重要追求。長期以來，我國在此方面做出積極探索，形成一定經(jīng)驗，但在教育與生產(chǎn)勞動緊密結(jié)合、在“產(chǎn)教融合”“科教融匯”等方面還有較大的優(yōu)化和發(fā)展空間。多年來受“雕蟲小技”“君子動口不動手”等陳舊技術(shù)觀念影響，技術(shù)與工程教育難以在基礎(chǔ)教育中得到應(yīng)有重視，技術(shù)方法、工程思維等難以造福學(xué)生的發(fā)展。就普通高中的選擇性必修“技術(shù)與工程”領(lǐng)域模塊來說，在全國只有北京、上海、浙江等少數(shù)幾個省市的一些學(xué)校開設(shè)，技術(shù)與工程教育成為學(xué)生學(xué)習(xí)的“奢侈品”。

2017年頒布的《義務(wù)教育小學(xué)科學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)》中的“技術(shù)與工程”內(nèi)容，也因為師資、經(jīng)費、實踐場所缺乏等原因，在實施中打了很多折扣，有的還“變了味兒”。這導(dǎo)致中小學(xué)生缺乏對技術(shù)與工程的基本認(rèn)知，不知“工程”為何物，多有“敬而遠(yuǎn)之”之感。據(jù)南京師范大學(xué)K12技術(shù)與工程教育中心2019年對全國12929名義務(wù)教育階段學(xué)生職業(yè)理想的抽樣調(diào)查，結(jié)果顯示：“主持人”“網(wǎng)紅”“老板”等比較時尚的職業(yè)受歡迎，愿意當(dāng)工程師的比例僅占2.06%，絕對比例為男生1.7%，女生0.36%，且初中生中愿意當(dāng)工程師的比例小于小學(xué)生。大部分學(xué)生認(rèn)為工程師的勞動“太辛苦”“又臟又累”“有時還有風(fēng)險”等。中小學(xué)技術(shù)與工程教育亟待加強。

加強中小學(xué)技術(shù)與工程教育，必須樹立現(xiàn)代技術(shù)觀念和工程理念。伴隨著現(xiàn)代技術(shù)與工程事業(yè)突飛猛進的發(fā)展，人們對技術(shù)的認(rèn)識已不再囿于傳統(tǒng)的技能主義的技術(shù)觀?，F(xiàn)代技術(shù)觀是作為物性的技術(shù)、作為知性的技術(shù)、作為活性的技術(shù)、作為人性的技術(shù)的統(tǒng)一體，技術(shù)被賦予了獨特知識、方法、經(jīng)驗、思想、人格以及文化建構(gòu)等要素。一方面技術(shù)的神圣性已經(jīng)為世人所敬仰和崇尚，另一方面技術(shù)的兩面性也為人們所警覺。工程則是建立在科學(xué)、技術(shù)、社會、人文等知識基礎(chǔ)上，更富有綜合性、建造性的對象化實踐活動，以統(tǒng)籌規(guī)劃、系統(tǒng)分析、整體設(shè)計、迭代優(yōu)化、權(quán)衡決策等為特征的工程思維是富有教育意蘊和豐富價值的思維方式，在人們?nèi)粘Ｉ钌a(chǎn)中具有廣泛的應(yīng)用和遷移價值。這些也是國際社會公認(rèn)的技術(shù)與工程教育走進中小學(xué)生的核心價值之所在。

加強中小學(xué)技術(shù)與工程教育，必須從基礎(chǔ)教育的基礎(chǔ)性出發(fā)，確立其體系建構(gòu)，發(fā)揮多方面的教育功能，助力高水平科技自立自強。中小學(xué)技術(shù)與工程教育，以技術(shù)為基礎(chǔ)、工程為旨?xì)w，重在技術(shù)實踐和工程啟蒙。其體系可分為三個層面：一是面向素養(yǎng)的技術(shù)與工程教育。學(xué)生對日常生活中技術(shù)與工程現(xiàn)象、成果、文化有基本的認(rèn)知，具有基本的人技觀念和積極情感，能夠與生活中的工程物體和諧相處，形成與高水平科技自立自強戰(zhàn)略需求相匹配的基礎(chǔ)素養(yǎng)和人文環(huán)境。二是面向職業(yè)的技術(shù)與工程教育。通過職業(yè)啟蒙和職業(yè)探索活動，學(xué)生理解技術(shù)與工程相關(guān)職業(yè)對社會發(fā)展的重要性，具有對待工程技術(shù)人員的親近情感，能夠根據(jù)自身特點進行工程技術(shù)領(lǐng)域的職業(yè)探索和初步選擇，為工程技術(shù)領(lǐng)域儲備高素質(zhì)技術(shù)技能人才。三是面向拔尖創(chuàng)新人才培養(yǎng)的技術(shù)與工程教育。通過富有挑戰(zhàn)性的技術(shù)與工程實踐促進學(xué)生創(chuàng)新精神和實踐能力的培養(yǎng)，增強學(xué)生的工程思維、設(shè)計能力，提升學(xué)生的創(chuàng)新意識、創(chuàng)新能力以及社會使命感，為進行原創(chuàng)性和引領(lǐng)性科技攻關(guān)、培養(yǎng)一流科技領(lǐng)軍人才和創(chuàng)新團隊、實現(xiàn)高水平科技自立自強提供堅實的人才基礎(chǔ)。

（作者系南京師范大學(xué)教育科學(xué)學(xué)院教授、K12技術(shù)與工程教育中心主任、勞動教育研究院院長）

《中國教育報》2022年12月16日第9版