指向拔尖創新人才培養的無錫工程教育探索

【摘 要】為深入學習貫徹黨的二十大精神，認真落實科教興國戰略、人才強國戰略、創新驅動發展戰略，大力提升中小學生工程素養，無錫明晰工程教育目標，科學描繪工程教育新藍圖；密切圍繞地方產業，整體構建貫通式課程新體系；探索典型學習方式，形成工程教育新樣態；研制學習環境標準，建設工程實驗室新場景；建立協同保障機制，打造工程教育發展新生態。

【關鍵詞】工程教育；科學教育；拔尖創新人才培養

【中圖分類號】G527" 【文獻標志碼】B" 【文章編號】1005-6009（2024）06-0007-04

【作者簡介】宋新春，江蘇省無錫市委教育工委（江蘇無錫，214000）副書記，市教育局局長。

2021年，中央人才工作會議提出“要探索形成中國特色、世界水平的工程師培養體系，努力建設一支愛黨報國、敬業奉獻、具有突出技術創新能力、善于解決復雜工程問題的工程師隊伍”。黨的二十大報告指出：“加快建設國家戰略人才力量，努力培養造就更多大師、戰略科學家、一流科技領軍人才和創新團隊、青年科技人才、卓越工程師、大國工匠、高技能人才?！绷暯娇倳浽谥泄仓醒胝尉值谖宕渭w學習時強調，“要進一步加強科學教育、工程教育，加強拔尖創新人才自主培養，為解決我國關鍵核心技術攻關提供人才支撐”。

2009年，無錫率先啟動STEM教育，各中小學校圍繞科學、技術、工程等學科領域，深入探索跨學科整合模式課程。江蘇省錫山高級中學（以下簡稱“錫山高中”）自2010年起建設“想象·創造”課程基地，探索以課程統整為主要方式的工程教育，與復旦大學、華中科技大學等10余所高校合作開發工程教育課程。2021年無錫舉辦了“高中工程教育太湖論壇”，有7位院士和4位大學校長參加，他們為推進中小學工程教育獻計獻策。

無錫按照“走在前、作示范”的要求，區域性地推進中小學工程教育，進一步加強科學教育、工程教育的前瞻設計和創新行動，旨在源源不斷地培養高素質技術技能人才、大國工匠和能工巧匠，既回應時代的人才呼喚，又服務地方的產業發展。

一、區域推進工程教育的創新舉措

1.出臺系統性的政策文件

2023年4月，無錫市委辦市政府辦出臺了《無錫市關于推進中小學工程教育的指導意見》（以下簡稱《指導意見》），這是全國第一個由政府發文、區域推進工程教育的政策文件。《指導意見》整體描繪了無錫中小學校推進工程教育的發展藍圖，著力從學習空間、師資隊伍、課程體系等方面構建具有無錫特色的新時代中小學工程教育體系，力爭到2035年，將無錫建設成為國內一流、國際知名的工程教育新高地。

2.立項高水平的研究項目（課題）

2023年，“加強中小學工程教育有效路徑的研究”被列為教育部綜合改革司委托研究項目，“系統推進中小學工程教育的無錫實踐”被立項為江蘇省基礎教育前瞻性教學改革實驗項目，“工程育人模式創新實踐”“像工程師一樣實踐：普通高中工程整合課程基地”等6個項目被確立為江蘇省基礎教育內涵建設項目，專項科研經費累計超過400萬元。同時，全市范圍內新增10多項以工程教育為研究方向的省級課題。這些課題和項目形成了密實的研究矩陣，覆蓋了區域推進中小學工程教育的各個方面。

3.構建產教融合的育人機制

目前，無錫已經初步建立產教融合的育人機制，即統籌動員高校、科研院所、高科技企業等單位，向學生開放所屬的場館等陣地、平臺、載體和資源，聘請相關工程師進入中小學授課。如江蘇省天一中學與同濟大學、康明斯公司等名校名企共建創新實驗室，建設了3個博導工作站、30個項目實踐共同體、42個課題研究共同體。無錫市江南中學（以下簡稱“江南中學”）與無錫市第一中學（以下簡稱“無錫一中”）、江蘇省無錫師范附屬小學（以下簡稱“錫師附小”）等學校開展課程一體化實驗研究，探索小學、初中、高中的銜接教育，一以貫之，形成接力梯隊。江南中學還與東南大學簽訂“初中生工程思維發展與培養研究”協議，與某部研究所合作，形成專家授課、實踐基地實操指導等多樣化、個性化的學習形式，讓創新人才在初中階段就能夠被及時發現并接受科學化培養。

4.打造強大的師資隊伍

無錫積極引進國內外一流高校的優秀畢業生擔任中小學工程教育專職教師，2023年，一大批綜合高校工程專業的畢業生進入中小學教師隊伍。在此基礎上，無錫組織開展了“十百千”工程教育師資培育行動，即聯合10所全國一流工科院校為100所中小學培養1000名左右工程教育教師。

未來三年，無錫計劃對相關學科專任教師以及工程教育類選修課程、拓展課程、綜合實踐活動課程的指導教師完成一輪全員工程教育培訓。此外，無錫還組建中小學卓越工程師培育專家庫，吸引卓越工程師、高等院校專業課教師、企業技術精湛員工等參與工程教育，梁溪區2023年選聘了數百名工程師到中小學校擔任工程教育教師。

5.開發優質的工程教育課程

2023年，無錫開發了52門工程教育優質課程，覆蓋智能制造、環境保護、物聯網、新能源、人工智能等領域，部分領域實現了學段貫通，如宜興市廣匯實驗小學的“水生態保護”、宜城初級中學的“五律協同生態工程”、無錫一中的“雙碳研究”、無錫市第一女子中學的“環境工程”等。這些課程由市教育局指導、培育，再示范、輻射周邊。

二、區域推進工程教育的行動設計

2023年，無錫舉辦了中學生工程教育夏令營、小學生工程體驗營、人工智能夏令營、智能制造研學營、工程教育開學第一課、工程教育研討會等活動，營造了區域推進工程教育的濃郁氛圍。

當然，無錫全域推進中小學工程教育也還有一些瓶頸需要突破，如中小學工程教育的目標有待完善，貫通式的中小學工程教育課程體系缺乏，工程教育所需的專業化學習空間還不夠豐富，工程教育的典型學習方式還要逐步明晰，工程教育保障體系亟須構建。為此，無錫明確了如下行動計劃。

1.明晰工程教育目標，科學繪制工程教育新藍圖

無錫聯合國內一流高校，組建研究團隊，明確區域推進中小學工程教育的培養目標體系；編制《無錫市中小學工程教育發展規劃》，以培育“未來卓越工程師”核心素養為引領，明晰各學段工程教育的目標定位和實施重點，健全中小學工程教育課程體系，優化工程教育學習環境，提升專任教師能力素質，在全國率先構建各學段銜接有序、一體推進的工程教育新格局。

2.密切圍繞地方產業，整體構建貫通式課程新體系

聚焦“465”現代產業集群，無錫整體構建包括智能制造、環境工程、物聯網、新能源、人工智能等在內的十大貫通培養課程群，形成立體、分層、多樣的工程教育課程體系及其配套資源。

高中學段融合相關學科選修內容開設工程教育課程，著重培養學生在某一特定工程領域的知識或技能；借助高校教育資源開發大學先修課程，幫助學生提前接觸相關專業。如錫山高中將以信息技術和通用技術課程為主體，從多學科課程標準中“萃取”工程類元素，形成一個有機的工程教育課程框架，圍繞學科大概念開發課程，構建“基礎、提高、榮譽”三級工程課程群。

初中階段在數學、物理、化學、生物、信息科技、科學等學科中滲透工程教育內容，開發相關選修課程。如江南中學將在七年級引入健康、能源、設計等與工程密切相關的基礎性課程；為八年級學生提供真實學習情境，提高學生解決實際問題的能力；九年級以項目化課程實施為主，組織學生進行課題或項目研究。

小學階段在科學、信息科技等國家課程中滲透工程教育，在社團課程、延時服務中增加工程教育內容，重在寬基礎培養興趣。如無錫市梅村實驗小學探索開發課后延時服務“項目型工程課程群”。

同時，無錫鼓勵幼兒園探索有兒童味道的工程啟蒙教育活動，形成低學段寬基礎、高學段專業化的無錫工程教育課程體系。

3.變革學習方式，探索形成工程教育新樣態

培養明天的“卓越工程師”，必須要有與之相匹配的學習方式。被動聽講、機械記憶、為分而學等學習方式，無法培養學生的創新精神與實踐能力。工程教育的典型學習方式研究正在成為區域研究熱點，如錫山高中提出了“研創式大任務”學習方式，其核心特質為真實的問題情景、大任務的內容設計、跨學科的知識組織、嚴謹的學術規范、指向物化成果的評價。

目前，無錫更多的中小學、幼兒園以工程教育課程體系為抓手，轉變學習方式，變革拔尖創新人才培養模式，探索跨學科、項目式、創制式學習，突出“做中學”“創中悟”“CDIO教學模式”等工程教育典型學習方式，通過小班化、導師制、輔導員制、學伴制等新型教學關系，引導學生明晰工程設計基本流程，認識工程教育的價值和意義，培養設計思維能力、共情理解能力、相互合作能力、成本核算與風險評估能力，以及解決開放性問題的能力等。如無錫市實驗幼兒園設計豐富的工程類游戲，培養幼兒解決真實問題的能力，探索適合幼兒年齡及興趣特點的工程啟蒙教育方式。

4.研制學習環境標準，創設工程實驗室新場景

工程教育是一門實踐性很強的學科，無錫各中小學積極創設工程學習所需要的環境和場所，如無錫市堰橋初級中學在全省首創成立空間工程教育實驗中心；錫師附小打造機器人工作室、杠桿試驗場、能量轉換園等科創基地；江蘇省南菁高級中學（以下簡稱“南菁高中”）充分挖掘現有場館的育人價值，借助南京理工大學江陰校區、江陰職業技術學院專業實驗室、江陰相關企業實驗室及研發基地資源，進一步拓寬工程教育的學習和探究空間。

未來，無錫會在市級層面研制《無錫市中小學工程教育專用學習環境建設標準》，分層分類明確工程教育學習環境的基本功能與裝備條件，為全國推進工程教育提供樣板和示范；全面建設“市—區—?！比墝嶒炇遥劳惺猩倌陮m、市教育發展大廈（規劃）建設工程教育中心實驗室，承擔市級層面的工程類拔尖創新人才培養任務；指導各市（縣）區教育局主持建設工程教育樞紐實驗室，承擔市（縣）區層面的工程教育任務，爭取2024年覆蓋全域；鼓勵各學校建設工程教育節點實驗室，充分滿足學校開展工程教育的實際需要。

5.建立協同保障機制，打造工程教育發展新生態

無錫成立市中小學工程教育工作專班，由市政府分管領導任組長，相關部門分管領導為成員，統籌協調全市中小學工程教育相關工作；各市（縣）區因地制宜出臺推進工程教育的實施方案，明確實施機構和人員；引導社會資本以無錫教育發展基金為載體，為實施工程教育提供一定保障；將全市中小學工程教育工作納入對市（縣）區政府履行教育職責評估，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。同時，無錫將工程教育推進情況納入對學校辦學和校長履職的綜合考評，推動全市中小學工程教育走深走實。

此外，在協同保障機制方面，無錫充分利用高校資源，確立高中、高校卓越工程師貫通培養機制，區域內眾多高中學校正在開展一系列有益的嘗試。如錫山高中陸續與8所高校簽約共建物理醫學實驗室、光電信息實驗室等，并組建高中工程教育高端智庫。中國科學院院士、華中科技大學教授丁漢曾多次來到錫山高中，就課程基地建設、課程方案研制等內容進行研討，致力于將現代工業的“雙翼”前植于高中課程體系中；宜興市教育局組織所屬高中與部分高校進行結對簽約，以期實現人才貫通培養；南菁高中組織學生赴上海交通大學、中國科技大學等高校開展科技夏（冬）令營活動，努力提升學生的工程素養和科創能力。

中小學工程教育是一項開拓性工作，起點高、任務重、時間緊。接下來，無錫將以習近平新時代中國特色社會主義思想為指引，踔厲奮發、勇毅前行、開拓創新、協同并進，堅持提升中小學工程教育的影響力和示范力，努力實現市委提出的“將我市建設成為國內一流、國際知名的工程教育新高地”的目標，在實現中國式教育現代化、辦好“公平而有質量的教育”方面探索新經驗、形成新成果。