河北省邢台市柏乡县南关小学学生头戴虚拟现实眼镜感受科技魅力。视觉中国 供图

    党的二十大报告提出了到2035年“实现高水平科技自立自强，进入创新型国家前列”的目标，并强调“加强科技基础能力建设”“坚决打赢关键核心技术攻坚战”“全面提高人才自主培养质量”等要求，这对中小学技术与工程教育提出了新的挑战、赋予了新的使命。

    中小学技术与工程教育是科技基础能力建设的重要组成部分

    是科技人才自主培养的基础工程，对实现高水平科技自立自强具有战略意义

    党的十八大以来，我国实施创新驱动发展战略，加快推进科技自立自强，突出关键共性技术、前沿引领技术、现代工程技术、颠覆性技术创新，一些关键核心技术实现突破，战略性新兴产业发展壮大，载人航天、探月探火、深海深地探测、超级计算机、卫星导航、量子信息、核电技术、新能源技术、大飞机制造、生物医药等取得重大成果，进入创新型国家行列。但同时也要看到，我国科技发展还存在许多“卡脖子”问题，科技创新能力还不强，需要集聚更多创新智慧、更强战略力量，协同推进高水平科技自立自强，坚决打赢关键核心技术攻坚战。

    习近平总书记2021年5月在两院院士大会中国科协第十次全国代表大会上指出：“当今世界的竞争说到底是人才竞争、教育竞争。”高水平科技自立自强需要一个更加完备的人才自主培养体系，需要一个更加良好的科技人才培养的文化环境。在这方面，中小学技术与工程教育具有独特的价值与作用。中小学技术与工程教育可以通过参观、体验、欣赏、设计、制作、试验等形式多样、丰富多彩的技术与工程教育活动，培养学生的技术意识、工程观念，为学生在心里播下健康的技术与工程基本观念的种子，使学生以更加亲近的情感、理性的态度、道德的方式看待技术进步，与工程世界和谐相处，打下良好的技术与工程领域的人生底色，以此进一步夯实我国高水平科技自立自强的文化基础、社会基础；中小学技术与工程教育可以通过“技术小发明”“工程小建模”“技术与工程应用小设计”等实践活动，促进学生形成对技术与工程问题的兴趣爱好和一定的好奇心、探究欲，提高学生运用所学科学技术知识分析和解决实际问题的能力，增强学生的创新精神、实践能力，培养学生初步的工程思维，从而为科技基础能力建设提供良好支撑；中小学技术与工程教育可以通过“中国古代四大发明”“新中国的国之重器与中国发展”“新时代科技发展与强国之路”“现代科技与疫情防控”等主题活动，使学生理解“关键核心技术是国之重器”“必须切实提高我国关键核心技术创新能力，把科技发展主动权牢牢掌握在自己手中”等的深刻含义，理解关键核心技术创新对推动我国经济高质量发展、保障国家安全的特别意义，从而增强学生的文化自信，激发学生为我国工程科技事业作出贡献的信心与热情，树立为我国高水平科技自立自强、实现民族伟大复兴而奋斗的远大理想。

    “少年强则国强”“少年智则国智”。中小学技术与工程教育影响着我国工程科技人才的系统性培养，影响着我国工程技术的人才链和教育链的整体建构，影响着我国科技基础能力的建设。工程科技人才自主培养是一个系统工程，必须“从娃娃抓起”。

    中小学技术与工程教育是教育现代性的重要表征

    体现了国际基础教育发展的新趋势，是教育现代化建设的应有之义

    当今社会，技术无处不在，工程无时不有。技术与工程既蕴含世界观，也蕴含方法论，更蕴含道德感，只有真正理解技术与工程才能更好地理解当代社会、当代生活，才能更好地与当下技术与工程世界和谐相处，也才有可能利用所学知识和能力造就新的技术与工程世界。因此，技术与工程教育成为现代教育内容的重要组成部分，成为当代青少年儿童应对未来世界的必要基础，是教育现代性的重要表征之一。可以说，没有技术与工程教育的教育是不完备的基础教育，是缺乏现代性的基础教育。同时，技术与工程教育对中小学生来说，既是学习内容，又是学习方式。从学习内容来说，教育部颁布的《普通高中通用技术课程标准（2017年版2020年修订）》中确立了“工程思维”“创新设计”“物化能力”等核心素养，“技术与工程”领域是选择性必修内容的四个方向之一；《义务教育科学课程标准（2022年版）》也将“技术、工程与社会”“工程设计与物化”作为课程的核心内容。从学习方式来说，技术与工程教育的实施主要是以项目为载体、以实践为核心、以设计学习与操作学习为基本方式，注重科技与人文相结合，具有天然的跨学科学习实践的优势和特点，对学生较为单一的认知学习方式是一种重要的补充。

    对于加强中小学技术与工程教育，一些国际的趋势和经验值得我们重视。本世纪以来，一些发达国家和发展中国家开始越发重视“STEM教育”（STEM指科学、技术、工程、数学），而一些国家也将技术与工程教育视作基础教育变革的重要内容及增强未来国家竞争力的“秘密武器”。以美国为例，早在上个世纪90年代就开始有部分中小学尝试在已有的技术教育和科学教育课程中融入工程教育。其后，基于K12教育，2000年的《面向全体美国人的技术课程标准》（STL）和2013年的美国《新一代科学教育标准》（NGSS）都增加了工程教育的相关内容。自2005年起，美国国家工程院（NAE）、国际技术与工程教育协会（ITEEA）、美国国家评价管理委员会（NAGB）等单位和组织陆续发布了《K12教育中的工程教育：理解现状与改善未来》《K12工程教育标准》《技术与工程素养评价框架》《提升教师在K12工程教育策略中的职能》《技术与工程素养框架：基于美国2018教育发展评估》《P-12工程学习框架》《建设K12教育中的工程教学能力》以及《K12技术与工程素养标准：STEM教育中技术与工程的作用》（STEL）等重要报告及文献。据不完全统计，美国自2008年以来已有18个州发布了州级K12技术与工程教育相关课程标准或课程框架，有35个州的高校目前开设了K12技术与工程教育教师教育相关专业或项目，其中有30个州共51所大学在本科阶段设立了相应内容的学位项目。与此同时，法国、俄罗斯、英国、韩国、印度等也纷纷加强了中小学阶段的技术与工程教育，以培养学生适应科技与工程不断发展的未来社会。在传统的科学课程、技术课程中有机融入工程教育的新取向、新理路，值得我们关注和借鉴。

    当前我们正处于全面建设社会主义现代化国家的新征程，教育、科技、人才是全面建设社会主义现代化国家的基础性、战略性支撑。中小学技术与工程教育关涉科技、紧联人才、关乎教育。毫无疑问，加强中小学技术与工程教育，是强化教育的现代性、实现教育现代化的应有之义。

    中小学技术与工程教育是高质量教育体系建设的重要内容

    必须从加强素质教育、服务国家战略出发，加强中小学技术与工程教育，助力高水平科技自立自强

    体现素质教育基本理念、体现国家发展战略要求，这是高质量教育体系建设的重要追求。长期以来，我国在此方面做出积极探索，形成一定经验，但在教育与生产劳动紧密结合、在“产教融合”“科教融汇”等方面还有较大的优化和发展空间。多年来受“雕虫小技”“君子动口不动手”等陈旧技术观念影响，技术与工程教育难以在基础教育中得到应有重视，技术方法、工程思维等难以造福学生的发展。就普通高中的选择性必修“技术与工程”领域模块来说，在全国只有北京、上海、浙江等少数几个省市的一些学校开设，技术与工程教育成为学生学习的“奢侈品”。

    2017年颁布的《义务教育小学科学课程标准》中的“技术与工程”内容，也因为师资、经费、实践场所缺乏等原因，在实施中打了很多折扣，有的还“变了味儿”。这导致中小学生缺乏对技术与工程的基本认知，不知“工程”为何物，多有“敬而远之”之感。据南京师范大学K12技术与工程教育中心2019年对全国12929名义务教育阶段学生职业理想的抽样调查，结果显示：“主持人”“网红”“老板”等比较时尚的职业受欢迎，愿意当工程师的比例仅占2.06%，绝对比例为男生1.7%，女生0.36%，且初中生中愿意当工程师的比例小于小学生。大部分学生认为工程师的劳动“太辛苦”“又脏又累”“有时还有风险”等。中小学技术与工程教育亟待加强。

    加强中小学技术与工程教育，必须树立现代技术观念和工程理念。伴随着现代技术与工程事业突飞猛进的发展，人们对技术的认识已不再囿于传统的技能主义的技术观。现代技术观是作为物性的技术、作为知性的技术、作为活性的技术、作为人性的技术的统一体，技术被赋予了独特知识、方法、经验、思想、人格以及文化建构等要素。一方面技术的神圣性已经为世人所敬仰和崇尚，另一方面技术的两面性也为人们所警觉。工程则是建立在科学、技术、社会、人文等知识基础上，更富有综合性、建造性的对象化实践活动，以统筹规划、系统分析、整体设计、迭代优化、权衡决策等为特征的工程思维是富有教育意蕴和丰富价值的思维方式，在人们日常生活生产中具有广泛的应用和迁移价值。这些也是国际社会公认的技术与工程教育走进中小学生的核心价值之所在。

    加强中小学技术与工程教育，必须从基础教育的基础性出发，确立其体系建构，发挥多方面的教育功能，助力高水平科技自立自强。中小学技术与工程教育，以技术为基础、工程为旨归，重在技术实践和工程启蒙。其体系可分为三个层面：一是面向素养的技术与工程教育。学生对日常生活中技术与工程现象、成果、文化有基本的认知，具有基本的人技观念和积极情感，能够与生活中的工程物体和谐相处，形成与高水平科技自立自强战略需求相匹配的基础素养和人文环境。二是面向职业的技术与工程教育。通过职业启蒙和职业探索活动，学生理解技术与工程相关职业对社会发展的重要性，具有对待工程技术人员的亲近情感，能够根据自身特点进行工程技术领域的职业探索和初步选择，为工程技术领域储备高素质技术技能人才。三是面向拔尖创新人才培养的技术与工程教育。通过富有挑战性的技术与工程实践促进学生创新精神和实践能力的培养，增强学生的工程思维、设计能力，提升学生的创新意识、创新能力以及社会使命感，为进行原创性和引领性科技攻关、培养一流科技领军人才和创新团队、实现高水平科技自立自强提供坚实的人才基础。

    （作者系南京师范大学教育科学学院教授、K12技术与工程教育中心主任、劳动教育研究院院长）