指向拔尖创新人才培养的无锡工程教育探索

【摘 要】为深入学习贯彻党的二十大精神，认真落实科教兴国战略、人才强国战略、创新驱动发展战略，大力提升中小学生工程素养，无锡明晰工程教育目标，科学描绘工程教育新蓝图；密切围绕地方产业，整体构建贯通式课程新体系；探索典型学习方式，形成工程教育新样态；研制学习环境标准，建设工程实验室新场景；建立协同保障机制，打造工程教育发展新生态。

【关键词】工程教育；科学教育；拔尖创新人才培养

【中图分类号】G527" 【文献标志码】B" 【文章编号】1005-6009（2024）06-0007-04

【作者简介】宋新春，江苏省无锡市委教育工委（江苏无锡，214000）副书记，市教育局局长。

2021年，中央人才工作会议提出“要探索形成中国特色、世界水平的工程师培养体系，努力建设一支爱党报国、敬业奉献、具有突出技术创新能力、善于解决复杂工程问题的工程师队伍”。党的二十大报告指出：“加快建设国家战略人才力量，努力培养造就更多大师、战略科学家、一流科技领军人才和创新团队、青年科技人才、卓越工程师、大国工匠、高技能人才。”习近平总书记在中共中央政治局第五次集体学习时强调，“要进一步加强科学教育、工程教育，加强拔尖创新人才自主培养，为解决我国关键核心技术攻关提供人才支撑”。

2009年，无锡率先启动STEM教育，各中小学校围绕科学、技术、工程等学科领域，深入探索跨学科整合模式课程。江苏省锡山高级中学（以下简称“锡山高中”）自2010年起建设“想象·创造”课程基地，探索以课程统整为主要方式的工程教育，与复旦大学、华中科技大学等10余所高校合作开发工程教育课程。2021年无锡举办了“高中工程教育太湖论坛”，有7位院士和4位大学校长参加，他们为推进中小学工程教育献计献策。

无锡按照“走在前、作示范”的要求，区域性地推进中小学工程教育，进一步加强科学教育、工程教育的前瞻设计和创新行动，旨在源源不断地培养高素质技术技能人才、大国工匠和能工巧匠，既回应时代的人才呼唤，又服务地方的产业发展。

一、区域推进工程教育的创新举措

1.出台系统性的政策文件

2023年4月，无锡市委办市政府办出台了《无锡市关于推进中小学工程教育的指导意见》（以下简称《指导意见》），这是全国第一个由政府发文、区域推进工程教育的政策文件。《指导意见》整体描绘了无锡中小学校推进工程教育的发展蓝图，着力从学习空间、师资队伍、课程体系等方面构建具有无锡特色的新时代中小学工程教育体系，力争到2035年，将无锡建设成为国内一流、国际知名的工程教育新高地。

2.立项高水平的研究项目（课题）

2023年，“加强中小学工程教育有效路径的研究”被列为教育部综合改革司委托研究项目，“系统推进中小学工程教育的无锡实践”被立项为江苏省基础教育前瞻性教学改革实验项目，“工程育人模式创新实践”“像工程师一样实践：普通高中工程整合课程基地”等6个项目被确立为江苏省基础教育内涵建设项目，专项科研经费累计超过400万元。同时，全市范围内新增10多项以工程教育为研究方向的省级课题。这些课题和项目形成了密实的研究矩阵，覆盖了区域推进中小学工程教育的各个方面。

3.构建产教融合的育人机制

目前，无锡已经初步建立产教融合的育人机制，即统筹动员高校、科研院所、高科技企业等单位，向学生开放所属的场馆等阵地、平台、载体和资源，聘请相关工程师进入中小学授课。如江苏省天一中学与同济大学、康明斯公司等名校名企共建创新实验室，建设了3个博导工作站、30个项目实践共同体、42个课题研究共同体。无锡市江南中学（以下简称“江南中学”）与无锡市第一中学（以下简称“无锡一中”）、江苏省无锡师范附属小学（以下简称“锡师附小”）等学校开展课程一体化实验研究，探索小学、初中、高中的衔接教育，一以贯之，形成接力梯队。江南中学还与东南大学签订“初中生工程思维发展与培养研究”协议，与某部研究所合作，形成专家授课、实践基地实操指导等多样化、个性化的学习形式，让创新人才在初中阶段就能够被及时发现并接受科学化培养。

4.打造强大的师资队伍

无锡积极引进国内外一流高校的优秀毕业生担任中小学工程教育专职教师，2023年，一大批综合高校工程专业的毕业生进入中小学教师队伍。在此基础上，无锡组织开展了“十百千”工程教育师资培育行动，即联合10所全国一流工科院校为100所中小学培养1000名左右工程教育教师。

未来三年，无锡计划对相关学科专任教师以及工程教育类选修课程、拓展课程、综合实践活动课程的指导教师完成一轮全员工程教育培训。此外，无锡还组建中小学卓越工程师培育专家库，吸引卓越工程师、高等院校专业课教师、企业技术精湛员工等参与工程教育，梁溪区2023年选聘了数百名工程师到中小学校担任工程教育教师。

5.开发优质的工程教育课程

2023年，无锡开发了52门工程教育优质课程，覆盖智能制造、环境保护、物联网、新能源、人工智能等领域，部分领域实现了学段贯通，如宜兴市广汇实验小学的“水生态保护”、宜城初级中学的“五律协同生态工程”、无锡一中的“双碳研究”、无锡市第一女子中学的“环境工程”等。这些课程由市教育局指导、培育，再示范、辐射周边。

二、区域推进工程教育的行动设计

2023年，无锡举办了中学生工程教育夏令营、小学生工程体验营、人工智能夏令营、智能制造研学营、工程教育开学第一课、工程教育研讨会等活动，营造了区域推进工程教育的浓郁氛围。

当然，无锡全域推进中小学工程教育也还有一些瓶颈需要突破，如中小学工程教育的目标有待完善，贯通式的中小学工程教育课程体系缺乏，工程教育所需的专业化学习空间还不够丰富，工程教育的典型学习方式还要逐步明晰，工程教育保障体系亟须构建。为此，无锡明确了如下行动计划。

1.明晰工程教育目标，科学绘制工程教育新蓝图

无锡联合国内一流高校，组建研究团队，明确区域推进中小学工程教育的培养目标体系；编制《无锡市中小学工程教育发展规划》，以培育“未来卓越工程师”核心素养为引领，明晰各学段工程教育的目标定位和实施重点，健全中小学工程教育课程体系，优化工程教育学习环境，提升专任教师能力素质，在全国率先构建各学段衔接有序、一体推进的工程教育新格局。

2.密切围绕地方产业，整体构建贯通式课程新体系

聚焦“465”现代产业集群，无锡整体构建包括智能制造、环境工程、物联网、新能源、人工智能等在内的十大贯通培养课程群，形成立体、分层、多样的工程教育课程体系及其配套资源。

高中学段融合相关学科选修内容开设工程教育课程，着重培养学生在某一特定工程领域的知识或技能；借助高校教育资源开发大学先修课程，帮助学生提前接触相关专业。如锡山高中将以信息技术和通用技术课程为主体，从多学科课程标准中“萃取”工程类元素，形成一个有机的工程教育课程框架，围绕学科大概念开发课程，构建“基础、提高、荣誉”三级工程课程群。

初中阶段在数学、物理、化学、生物、信息科技、科学等学科中渗透工程教育内容，开发相关选修课程。如江南中学将在七年级引入健康、能源、设计等与工程密切相关的基础性课程；为八年级学生提供真实学习情境，提高学生解决实际问题的能力；九年级以项目化课程实施为主，组织学生进行课题或项目研究。

小学阶段在科学、信息科技等国家课程中渗透工程教育，在社团课程、延时服务中增加工程教育内容，重在宽基础培养兴趣。如无锡市梅村实验小学探索开发课后延时服务“项目型工程课程群”。

同时，无锡鼓励幼儿园探索有儿童味道的工程启蒙教育活动，形成低学段宽基础、高学段专业化的无锡工程教育课程体系。

3.变革学习方式，探索形成工程教育新样态

培养明天的“卓越工程师”，必须要有与之相匹配的学习方式。被动听讲、机械记忆、为分而学等学习方式，无法培养学生的创新精神与实践能力。工程教育的典型学习方式研究正在成为区域研究热点，如锡山高中提出了“研创式大任务”学习方式，其核心特质为真实的问题情景、大任务的内容设计、跨学科的知识组织、严谨的学术规范、指向物化成果的评价。

目前，无锡更多的中小学、幼儿园以工程教育课程体系为抓手，转变学习方式，变革拔尖创新人才培养模式，探索跨学科、项目式、创制式学习，突出“做中学”“创中悟”“CDIO教学模式”等工程教育典型学习方式，通过小班化、导师制、辅导员制、学伴制等新型教学关系，引导学生明晰工程设计基本流程，认识工程教育的价值和意义，培养设计思维能力、共情理解能力、相互合作能力、成本核算与风险评估能力，以及解决开放性问题的能力等。如无锡市实验幼儿园设计丰富的工程类游戏，培养幼儿解决真实问题的能力，探索适合幼儿年龄及兴趣特点的工程启蒙教育方式。

4.研制学习环境标准，创设工程实验室新场景

工程教育是一门实践性很强的学科，无锡各中小学积极创设工程学习所需要的环境和场所，如无锡市堰桥初级中学在全省首创成立空间工程教育实验中心；锡师附小打造机器人工作室、杠杆试验场、能量转换园等科创基地；江苏省南菁高级中学（以下简称“南菁高中”）充分挖掘现有场馆的育人价值，借助南京理工大学江阴校区、江阴职业技术学院专业实验室、江阴相关企业实验室及研发基地资源，进一步拓宽工程教育的学习和探究空间。

未来，无锡会在市级层面研制《无锡市中小学工程教育专用学习环境建设标准》，分层分类明确工程教育学习环境的基本功能与装备条件，为全国推进工程教育提供样板和示范；全面建设“市—区—校”三级实验室，依托市少年宫、市教育发展大厦（规划）建设工程教育中心实验室，承担市级层面的工程类拔尖创新人才培养任务；指导各市（县）区教育局主持建设工程教育枢纽实验室，承担市（县）区层面的工程教育任务，争取2024年覆盖全域；鼓励各学校建设工程教育节点实验室，充分满足学校开展工程教育的实际需要。

5.建立协同保障机制，打造工程教育发展新生态

无锡成立市中小学工程教育工作专班，由市政府分管领导任组长，相关部门分管领导为成员，统筹协调全市中小学工程教育相关工作；各市（县）区因地制宜出台推进工程教育的实施方案，明确实施机构和人员；引导社会资本以无锡教育发展基金为载体，为实施工程教育提供一定保障；将全市中小学工程教育工作纳入对市（县）区政府履行教育职责评估，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。同时，无锡将工程教育推进情况纳入对学校办学和校长履职的综合考评，推动全市中小学工程教育走深走实。

此外，在协同保障机制方面，无锡充分利用高校资源，确立高中、高校卓越工程师贯通培养机制，区域内众多高中学校正在开展一系列有益的尝试。如锡山高中陆续与8所高校签约共建物理医学实验室、光电信息实验室等，并组建高中工程教育高端智库。中国科学院院士、华中科技大学教授丁汉曾多次来到锡山高中，就课程基地建设、课程方案研制等内容进行研讨，致力于将现代工业的“双翼”前植于高中课程体系中；宜兴市教育局组织所属高中与部分高校进行结对签约，以期实现人才贯通培养；南菁高中组织学生赴上海交通大学、中国科技大学等高校开展科技夏（冬）令营活动，努力提升学生的工程素养和科创能力。

中小学工程教育是一项开拓性工作，起点高、任务重、时间紧。接下来，无锡将以习近平新时代中国特色社会主义思想为指引，踔厉奋发、勇毅前行、开拓创新、协同并进，坚持提升中小学工程教育的影响力和示范力，努力实现市委提出的“将我市建设成为国内一流、国际知名的工程教育新高地”的目标，在实现中国式教育现代化、办好“公平而有质量的教育”方面探索新经验、形成新成果。