技术与工程教育：赋能科技创新人才培养
当前，全球正处于新一轮科技革命和产业变革的浪潮中，人工智能、新能源、新材料、量子科技等新兴技术飞速迭代，学科交叉融合更加深化，高技术领域成为国际竞争的最前沿和主战场。科技竞争本质是人才竞争。中小学技术与工程教育作为提升学生技术与工程素养，培养学生实践能力、创新思维和复杂问题解决能力的关键途径，对科技创新人才培养具有奠基作用。本研究在探讨中小学技术与工程教育独特价值的基础上，借鉴中小学技术与工程教育成功经验，并结合我国中小学技术与工程教育的不足提出改进建议，以期为我国科技创新人才培养提供支撑。
一、中小学技术与工程教育的独特价值
近40年来，美国、英国、新西兰等发达国家的中小学技术教育经历了重大的学科转型，即由以往的手工教育转型为以培养全体中小学生技术素养为目标的现代技术教育[]。技术素养教育强调“设计”，注重培养学生对技术的理解、使用、管理、评价能力。2020年，美国出台《技术与工程素养标准》，将工程思维与工程实践整合于技术教育，培养中小学生的技术与工程素养[2。我国也充分认识到技术与工程教育的重要作用，《教育部等十八部门关于加强新时代中小学科学教育工作的意见》（2023年）强调统筹规划科学教育与工程教育，教育部颁布的普通高中通用技术课程标准（2003年、2017年）、小学科学课程标准（2017年）、义务教育科学课程标准（2022年）、义务教育劳动课程标准（2022年）均对中小学技术与工程教育进行了规划布局。
（一）奠定创新人才核心素养根基
科技创新是科学知识创新和技术发明活动的统称[3。科学以发现为核心，主要任务是探索并解释自然规律、发现真理。技术与工程以发明和建造为核心，主要任务是通过人类的设计改造、创造世界以满足人类需求4。科学的功能重在解释和预测，技术与工程的功能重在创造与发明。中小学科学教育旨在培养学生的科学知识与观念、科学思维、探究实践和态度责任等科学素养。作为科学教育中的重要组成部分，技术与工程教育以真实问题情境下的开放式设计挑战为驱动，推动学生提出创新性解决办法，开展工程技术设计并制作物化产品。技术与工程教育对学生的创造性思维培养具有重要作用。其教学以技术与工程设计为核心，运用科学、数学等多学科知识，使学生经历“发现问题一设计方案一迭代优化”的全过程。这一过程为数学、科学的抽象概念与原理的学习提供具有挑战性的现实情境，提升学生解释、分析预测、推理等科学、数学能力，从而增强学生的科学和数学学习效果[5；此外，还能促进学生的系统思维、批判性思维发展，培养学生协作沟通能力、伦理意识、动手实践能力和乐观的心理品质，提升学生跨学科应用能力、识别与解决复杂问题的能力。研究表明，这些能力正是创新人才开展科技创新实践所必备的底层核心素养[]。
（二）衔接未来科技产业实际需求
当前我国科技事业已取得长足发展。技术的飞速迭代对创新人才素养培养提出了全新要求：不仅需要掌握专业科学技术知识，具备跨学科视野，精准识别并解决复杂场景问题，还需要具有技术与工程思维，善于将新技术进行创新性应用，以应对核心技术发展需求。这些新要求对科技创新人才培养提出了新挑战：教育不仅要培养具有科学思维、科学家精神的科研人才，更要培养具有企业家精神和技术工程素养的产业人才。当前我国人才培养与科技产业实际需求不匹配的结构性矛盾十分突出[8。不同于侧重知识传授的传统课堂讲授式教学，中小学技术与工程教育在缓解创新人才培养需求矛盾方面具有独特价值。其一，中小学技术与工程教育通常以真实场景中的真实问题为情境，采用项目式或任务式驱动的有意义学习方式，通过界定问题、设计迭代、动手实践、团队合作，模拟了企业的创新流程，对学生深入理解创新实践本质有重要意义。其二，多学科融合的实践任务可以帮助学生感知产业创新所需要的复合能力结构，更加深刻理解科学知识、科学方法、探究实践的情境意义，知道知识从哪来、到哪去。其三，设计与制作的实践方式符合儿童喜好动手建造、设计和探索的天性，有利于培养儿童的科技职业兴趣[0]，在基础教育阶段为学生植入“产业基因”。此外，学生在各种情境条件的限制下开展技术与工程设计，在不确定中不断进行创新性尝试，坚持寻找更优解决方案，这一过程与企业家在创业活动中所展现的承担责任、勇于创新、执着敬业、战胜困难的企业家精神内涵具有高度契合性[]。
二、中小学技术与工程教育的实践经验
2024年底，杭州“六小龙”企业（深度求索、宇树科技等）在人工智能、机器人、脑机接口等前沿科技领域取得的突破性成就震撼全球。“六小龙”现象的出现并非偶然，而是与浙江长期以来重视“大科学教育\2]与创新生态建设有着密切联系。浙江于1988年开始设置初中综合科学课程，2014年开始将技术（包括信息技术与通用技术）列为高考选考科目，2016年开始在全省推行STEA