聚焦课程改革，应答“未来人才”培养之问

曹霁

当今世界局势变幻莫测，科技日新月异。面对不稳定、不确定、复杂和模糊的“乌卡”时代，我们需要培养什么样的人才？对于这个问题的答案，教育工作者们有着共同的期盼：培养能够依靠智慧和创造力解决问题，应对未来挑战的人。与此同时，伴随着新一轮课程改革，学校课程被赋予了重要使命：更好地满足社会变革的需求，使课程内容更加符合时代发展的要求，促进学生的个性化发展。结合新时代教育改革的新要求，无锡市围绕构建现代化产业体系需要，以工程教育课程体系建设解锁“未来人才”培育的密码。

区域推进的先行实践

建造出一个像《流浪地球2》中太空电梯那样的“3D天梯”模型，通过AI扫描识别“非遗手艺人”和非遗作品，制作能互动的“电子宠物”，针对江阴大桥拥堵问题提供可行的解决方案并设计桥梁模型……这些丰富多彩的课程实践来自无锡市各中小学对工程教育的校本化探索。

在刚刚落幕的全国两会上，“发展新质生产力”无疑是热词之一，这让无锡市教育局局长宋新春激动不已：“无锡的芯片制造、集成电路、生物医药、合成生物等产业都是高科技、高效率、高质量的新质生产力，因地制宜推进工程教育，适逢其时。”早在2009年，无锡就率先开启对STEM教育的系统化区域性探索，为工程教育的开展打下坚实基础。2023年，无锡市委、市政府印发《无锡市关于推进中小学工程教育的指导意见》，提出“构建中小学工程教育体系，大力培养‘未来科学家‘未来工程师，激发学生工程技术兴趣，增强工程素养，推进拔尖创新人才培养”，从区域层面为教育改革提供了崭新路径。

对于“中小学工程教育”，国内教育界尚未形成系统化的、成熟的理论和实践。无锡作为“先行者”，如何在“做好科学教育加法”中蹚出一条新路子？答案就是“课程”。在对工程教育体系进行顶层设计之前，无锡市教育局对各校的特色课程资源进行了系统化梳理。其中，江苏省锡山高级中学（以下简称锡山高中）“想象·创造”课程群为工程教育课程改革提供了有益参考——学校将艺术、通用技术、信息技术等课程和校本课程进行整合，从中提炼出与工程教育相关的元素，开发了一系列指向学生工程实践能力的课程，以培养学生的想象力、创造力、动手实践能力和问题解决能力。

锡山高中的经验为工程教育课程体系的规范化建设提供了思路。2023年，在现行普通高中、义务教育课程方案框架内，无锡重点围绕本市“465”现代产业集群，积极构建人工智能、物联网、数字经济、生物医药、新能源、量子科技、航天航空、深海装备、节能环保、高端装备十大课程群，除此之外，也支持、鼓励学校守正创新，在延续学校文化和课程特色的基础上，将工程教育渗透到课堂教学和课程建设中，形成工程教育“百花齐放”的良好局面。

以培育“未来卓越工程师”核心素养为引领，以工程教育课程建设为抓手，无锡市进一步完善了“培养目标—课程体系—教学方式—评价方式”的系统化育人机制，持续深化基础教育课程教学改革，打开创新人才培养新局面。

在课程中看见未来

在区域性推进工程教育之初，无锡市教育局和无锡市教育科学研究院参照相关学科课程标准，分学段、分领域提出了工程教育课程安排与实施路径——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、延时服务中加入工程教育相关内容；初中阶段在数学、物理、化学、生物、信息科技等学科教学中融入工程教育特色内容，开发相关选修课；高中阶段则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技能，借助高校教育资源开发大学先修课程。与此同时，坚持一体推进、协同发展，鼓励科研院所、高等学校、产业界等多方协同，构建一体化中小学教育体系。

“我们利用AI识别技术，建立数据库，再编入相应的识别程序，就可以让人们通过手机扫描看到非遗传承人和非遗手工技艺及作品的介绍。”尚贤万科小学的学生周梓洋正在参加一个与非遗文化传承相关的科技素养比赛项目，提到自己的作品，他侃侃而谈。依托坐落于学校的“人工智能教育基地”，尚贤万科小学结合AI赋能数智化转型的发展趋势，将工程教育理念渗透到学校课程体系建设当中，构建了“校本—基地—社团—竞赛”四级金字塔课程体系，培养学生的信息素养和科创兴趣。

如果说小学阶段的工程教育重在激发学生兴趣、树立工程意识，那么对于中学生而言，工程教育则重在培养学生的工程思维、工程习惯和工程理念。在江南中学，初一的学生们在教师的带领下，从了解桥梁的基本结构“桁架”开始，围绕基于现实情境的问题，一起讨论设计、搭建模型、检验效果，直到下课铃声响起，仍感到意犹未尽。这是学校工程教育主题课程“桥世界”的生动画面。每学期，江南中学都会为不同年级的学生开设一项持续一学期的主题工程课，旨在让学生像“工程师”一样思考，从问题出发，通过设计制作模型解决问题。除了内部积极开发课程，江南中学还积极向外寻求合作，例如与无锡师范附属小学、无锡市第一中学合作，开展课程一体化实验研究；针对初中生思维发展特点与水平，与东南大学共同研制工程类课程方案，实現工程教育的大中小一体化衔接。

围绕一体化贯通培养的理念，不少学校都进行了工程教育课程建设的有益探索。在无锡一中，学校以工程创造系列课程的建设为抓手，以“伟长学院”为载体，积极探索初中、高中、高校一体化贯通式的拔尖创新后备人才培养体系，例如：与初中合作研发衔接课程，与东南大学、江南大学等开展工程教育专项主题的夏（冬）令营等，联合本地航空航天、深潜等领域的科研院所及高科技企业打造专业化的工程教育学习空间和实践基地，探索跨学科、跨学段、跨学校、社会化的工程教育模式，培养学生的创新意识、高阶思维和实践能力，全面提升学生的工程素养。

不只培养“卓越工程师”

“卓越工程师”的培养目标不只带来了课程建设的变革，更带来了学习方式的变革，使其直接指向学生的工程素养。工程素养是一种关乎人的生活实践与全面发展的素养，针对中小学生的工程教育不只是为了培养未来的卓越工程师，更是为了广泛培养学生的工程素养，包括问题意识、科学与创新思维、动手实践能力、开放性问题的解决能力，以及爱国情怀与敬业精神等。

基于以上对工程素养的深刻理解，无锡各校立足课堂，掀起了教学改革的热潮，探索出了如跨学科、项目式、创制式学习，突出“做中学、创中悟”的“CDIO”（构思—设计—实施—运行）教学模式等一系列工程教育教学范式，并形成了具有校本特色的评价方案。

锡山高中的校园里，“橱窗亮化工程”正在紧锣密鼓地进行。参与课程的学生先是发起问卷调查，了解广大师生的需求和建议，然后设计出不同方案并组织投票，选出师生满意度最高的方案开始实施。工程推进过程中，校内教师和水工、电工、木工，校外工程师、高校教授等共同组建了工程教育专业社群，引导学生思考、解答学生困惑、指导学生实践。最终，经由学生团队设计、制作的一套感应灯光系统成功安装到每个橱窗，成为校园夜景中的亮丽风景线。这是锡山高中“CDIO”工程教育模式的一个缩影。学校创设情境并建立面向学生的课题库，学生发现实际问题、酝酿工程项目，在实践需求的推动下实现深度学习。过程中，每个学生都可以立足自己的工程项目或任务，在整体知识框架下自主选择学习内容并开展个性化学习，通过分析、合作、探究设计出解决问题的方案，进而动手实践、解决问题，提升创造能力、创新意识、工程思维和团队协作能力。在评价环节，学校结合自身特色形成校本化评价方案。多主体参与的评价量表中包括学生在工程学习中的各项关键能力和必备品格，涉及过程性评价、表现性评价、以产品与展示为主的结果性评价等。同时，积极推进以赛促评，为培养拔尖创新人才提供有效路径。

工程教育的探索实践中，学生的个性化学习需求得以充分满足。喜欢问问题和动手操作的学生有了自主探究的空间和平台，一有空就钻到实验室里做实验；传统评价中成绩并不优异的学生在动手创造方面展现出惊人天赋……正如无锡市教育科学研究院教科所所长胡晓军所说：“工程教育为课程和教学改革打开了一个窗口，其根本目的最终要落在高质量育人上。”回应时代的呼唤，培养更多优秀“未来人才”，无锡的工程教育课程改革正在进行时。