技術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，并強調“加強科技基礎能力建設”“堅決打贏關鍵核心技術攻堅戰(zhàn)”“全面提高人才自主培養(yǎng)質量”等要求，這對中小學技術與工程教育提出了新的挑戰(zhàn)、賦予了新的使命。

    中小學技術與工程教育是科技基礎能力建設的重要組成部分

    是科技人才自主培養(yǎng)的基礎工程，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)新驅動發(fā)展戰(zhàn)略，加快推進科技自立自強，突出關鍵共性技術、前沿引領技術、現(xiàn)代工程技術、顛覆性技術創(chuàng)新，一些關鍵核心技術實現(xiàn)突破，戰(zhàn)略性新興產業(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)星導航、量子信息、核電技術、新能源技術、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，堅決打贏關鍵核心技術攻堅戰(zhàn)。

習近平總書記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，中小學技術與工程教育具有獨特的價值與作用。中小學技術與工程教育可以通過參觀、體驗、欣賞、設計、制作、試驗等形式多樣、豐富多彩的技術與工程教育活動，培養(yǎng)學生的技術意識、工程觀念，為學生在心里播下健康的技術與工程基本觀念的種子，使學生以更加親近的情感、理性的態(tài)度、道德的方式看待技術進步，與工程世界和諧相處，打下良好的技術與工程領域的人生底色，以此進一步夯實我國高水平科技自立自強的文化基礎、社會基礎；中小學技術與工程教育可以通過“技術小發(fā)明”“工程小建?！薄凹夹g與工程應用小設計”等實踐活動，促進學生形成對技術與工程問題的興趣愛好和一定的好奇心、探究欲，提高學生運用所學科學技術知識分析和解決實際問題的能力，增強學生的創(chuàng)新精神、實踐能力，培養(yǎng)學生初步的工程思維，從而為科技基礎能力建設提供良好支撐；中小學技術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，使學生理解“關鍵核心技術是國之重器”“必須切實提高我國關鍵核心技術創(chuàng)新能力，把科技發(fā)展主動權牢牢掌握在自己手中”等的深刻含義，理解關鍵核心技術創(chuàng)新對推動我國經濟高質量發(fā)展、保障國家安全的特別意義，從而增強學生的文化自信，激發(fā)學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)民族偉大復興而奮斗的遠大理想。

“少年強則國強”“少年智則國智”。中小學技術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的人才鏈和教育鏈的整體建構，影響著我國科技基礎能力的建設。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”。

    中小學技術與工程教育是教育現(xiàn)代性的重要表征

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

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

對于加強中小學技術與工程教育，一些國際的趨勢和經驗值得我們重視。本世紀以來，一些發(fā)達國家和發(fā)展中國家開始越發(fā)重視“STEM教育”（STEM指科學、技術、工程、數學），而一些國家也將技術與工程教育視作基礎教育變革的重要內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90年代就開始有部分中小學嘗試在已有的技術教育和科學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課程標準》（STL）和2013年的美國《新一代科學教育標準》（NGSS）都增加了工程教育的相關內容。自2005年起，美國國家工程院（NAE）、國際技術與工程教育協(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工程教育標準》《技術與工程素養(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工程學習框架》《建設K12教育中的工程教學能力》以及《K12技術與工程素養(yǎng)標準：STEM教育中技術與工程的作用》（STEL）等重要報告及文獻。據不完全統(tǒng)計，美國自2008年以來已有18個州發(fā)布了州級K12技術與工程教育相關課程標準或課程框架，有35個州的高校目前開設了K12技術與工程教育教師教育相關專業(yè)或項目，其中有30個州共51所大學在本科階段設立了相應內容的學位項目。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階段的技術與工程教育，以培養(yǎng)學生適應科技與工程不斷發(fā)展的未來社會。在傳統(tǒng)的科學課程、技術課程中有機融入工程教育的新取向、新理路，值得我們關注和借鑒。

當前我們正處于全面建設社會主義現(xiàn)代化國家的新征程，教育、科技、人才是全面建設社會主義現(xiàn)代化國家的基礎性、戰(zhàn)略性支撐。中小學技術與工程教育關涉科技、緊聯(lián)人才、關乎教育。毫無疑問，加強中小學技術與工程教育，是強化教育的現(xiàn)代性、實現(xiàn)教育現(xiàn)代化的應有之義。

    中小學技術與工程教育是高質量教育體系建設的重要內容

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

體現(xiàn)素質教育基本理念、體現(xiàn)國家發(fā)展戰(zhàn)略要求，這是高質量教育體系建設的重要追求。長期以來，我國在此方面做出積極探索，形成一定經驗，但在教育與生產勞動緊密結合、在“產教融合”“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”等陳舊技術觀念影響，技術與工程教育難以在基礎教育中得到應有重視，技術方法、工程思維等難以造福學生的發(fā)展。就普通高中的選擇性必修“技術與工程”領域模塊來說，在全國只有北京、上海、浙江等少數幾個省市的一些學校開設，技術與工程教育成為學生學習的“奢侈品”。

2017年頒布的《義務教育小學科學課程標準》中的“技術與工程”內容，也因為師資、經費、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”。這導致中小學生缺乏對技術與工程的基本認知，不知“工程”為何物，多有“敬而遠之”之感。據南京師范大學K12技術與工程教育中心2019年對全國12929名義務教育階段學生職業(yè)理想的抽樣調查，結果顯示：“主持人”“網紅”“老板”等比較時尚的職業(yè)受歡迎，愿意當工程師的比例僅占2.06%，絕對比例為男生1.7%，女生0.36%，且初中生中愿意當工程師的比例小于小學生。大部分學生認為工程師的勞動“太辛苦”“又臟又累”“有時還有風險”等。中小學技術與工程教育亟待加強。

加強中小學技術與工程教育，必須樹立現(xiàn)代技術觀念和工程理念。伴隨著現(xiàn)代技術與工程事業(yè)突飛猛進的發(fā)展，人們對技術的認識已不再囿于傳統(tǒng)的技能主義的技術觀。現(xiàn)代技術觀是作為物性的技術、作為知性的技術、作為活性的技術、作為人性的技術的統(tǒng)一體，技術被賦予了獨特知識、方法、經驗、思想、人格以及文化建構等要素。一方面技術的神圣性已經為世人所敬仰和崇尚，另一方面技術的兩面性也為人們所警覺。工程則是建立在科學、技術、社會、人文等知識基礎上，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、整體設計、迭代優(yōu)化、權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，在人們日常生活生產中具有廣泛的應用和遷移價值。這些也是國際社會公認的技術與工程教育走進中小學生的核心價值之所在。

加強中小學技術與工程教育，必須從基礎教育的基礎性出發(fā)，確立其體系建構，發(fā)揮多方面的教育功能，助力高水平科技自立自強。中小學技術與工程教育，以技術為基礎、工程為旨歸，重在技術實踐和工程啟蒙。其體系可分為三個層面：一是面向素養(yǎng)的技術與工程教育。學生對日常生活中技術與工程現(xiàn)象、成果、文化有基本的認知，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素養(yǎng)和人文環(huán)境。二是面向職業(yè)的技術與工程教育。通過職業(yè)啟蒙和職業(yè)探索活動，學生理解技術與工程相關職業(yè)對社會發(fā)展的重要性，具有對待工程技術人員的親近情感，能夠根據自身特點進行工程技術領域的職業(yè)探索和初步選擇，為工程技術領域儲備高素質技術技能人才。三是面向拔尖創(chuàng)新人才培養(yǎng)的技術與工程教育。通過富有挑戰(zhàn)性的技術與工程實踐促進學生創(chuàng)新精神和實踐能力的培養(yǎng)，增強學生的工程思維、設計能力，提升學生的創(chuàng)新意識、創(chuàng)新能力以及社會使命感，為進行原創(chuàng)性和引領性科技攻關、培養(yǎng)一流科技領軍人才和創(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。

（作者系南京師范大學教育科學學院教授、K12技術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