中国工程院院士潘云鹤:让基础教育支撑高水平科技自立自强发展
摘要:全球主要发达国家都将科技和工程教育作为本国战略核心,更加重视科技和工程人才的自主培养,从基础教育阶段着手加快建立人才资源的竞争优势,提高人才供给的自主可控能力。
当前,世界正处于百年未有之大变局中,科技对经济和社会发展的驱动力进一步增强。工程科技直接将科学发现与产业发展联系在一起,成为经济社会发展的主要驱动力。全球主要发达国家都将科技和工程教育作为本国战略核心,更加重视科技和工程人才的自主培养,从基础教育阶段着手加快建立人才资源的竞争优势,提高人才供给的自主可控能力。
科技创造未来,工程造福人类。习近平总书记深刻指出,工程科技是改变世界的重要力量,“工程科技的每一次重大突破,都会催发社会生产力的深刻变革,都会推动人类文明迈向新的更高的台阶。”工程科技的进步关键在人,基础在工程教育,在基础教育阶段加强工程思维和工程创造力培养则是基础中的基础。
当前各国政府普遍高度重视工程科技对经济社会发展的“发动机”作用,普遍高度重视在中小学阶段开展 STEM(科学、技术、工程与数学的整合)教育。我国工程教育体系建设紧密跟踪全球工程教育发展趋势,取得了十分显著的成就,但是在基础教育领域仍然存在短板,国内中小学普遍缺乏与工程教育相关的师资、课程与实践训练,以创新、设计和制作为导向的工程素质培养并未得到充分重视,工程文化氛围宣传营造不够。
我们必须增强面向未来,迎接挑战的意识。工程教育从技术范式、科学范式进入到工程范式,并正在向创新范式转型,是一个整体化、系统化、进阶化的动态教育过程,愈发强调以知识、能力和素质并重为中心的人才培养体系。
伴随数字 - 智能技术的不断发展和突破,未来的基础教育要更加重视综合胜任力、数字化和智能化能力的培养,重点可以从以下几个方面着手推动。
一是加强中小学创新创业意识和能力的培养。加强基础教育阶段的创新能力与创业精神培养,可在基础教育阶段积极推广综合式工程教育课程,研制中小学工程与技术教育指导纲要,基于现有课程体系(如科学、技术、劳动等课程),强化工程教育课程实施的要求和标准,推动中小学树立科学的工程人才培养理念,培养创造发明和设计制作兴趣,加强工程“创业(Entrepreneurship)”意向及素质训练,提升工程思维能力。
二是加强中小学工程教育的生态环境建设。深入实施科学家精神进校园行动,支持中小学校普遍设立“小小工程师活动周”,加强科技文化的启蒙,激发学生科技学习兴趣,树立科技报国的远大理想。支持中小学校积极建设工业设计教室、创客空间、创造工坊等工程教育场景,强化教具学具实践材料的开发,推广问题导向、项目牵引的案例教学法,创设有利于发展学生工程实践能力的学习环境。
三是加强中小学工程教育教学师资建设。建议修订中小学教师资格考试标准和大纲,突出教师科学、技术与工程素养考查。建强一批培养小学科学教师的师范类专业,从源头上加强本科及以上层次高素质专业化小学科学教师供给力度,夯实创新人才培养基础。充分、科学利用各种智慧教育平台,定期举办“科学教育暑期学校”,加快提升中小学教师科学与工程素养。
四是重视中小学数字化、智能化基础设施建设。当前,世界正在加速迈进由人类社会、物理、信息所构成的三元空间。因此,必须加快我国基础教育与数字化、智能化的融合,启动建设覆盖基础教育的全教育链条数字孪生国家级工程教育智能云平台,以人的智能水平提升为中心,探索构建数字化工程学习模式和学习环境,强化基础教育阶段的科学素质养成,为我国加快建设科技强国、实现高水平科技自立自强夯实新基建,培育新人才,发展新动能。
(本文作者潘云鹤系中国工程院院士、中国工程院原常务副院长)