2021年,無錫市政府主辦“普通高中工程教育太湖論壇”,發(fā)布“工程教育無錫宣言”。2023年,無錫市委、市政府出臺(tái)文件,全域推進(jìn)“按工程規(guī)范,動(dòng)手造物”的工程教育實(shí)踐。三年來,無錫市在課程體系、學(xué)習(xí)方式、學(xué)習(xí)空間三個(gè)維度持續(xù)發(fā)力,系統(tǒng)布局,逐步構(gòu)建起覆蓋基礎(chǔ)教育全學(xué)段的工程教育新生態(tài),探索“未來卓越工程師”的貫通式培養(yǎng)路徑。
產(chǎn)業(yè)牽引,構(gòu)建“無錫味道”的工程教育課程體系。無錫立足本土現(xiàn)代產(chǎn)業(yè)集群,從人工智能、物聯(lián)網(wǎng)、集成電路、新能源等與中小學(xué)高度契合的產(chǎn)業(yè)領(lǐng)域中提取教育元素,形成“產(chǎn)業(yè)牽引課程落地”的開發(fā)思路。目前,全市已開發(fā)覆蓋10大產(chǎn)業(yè)領(lǐng)域的142門課程,初步形成“一產(chǎn)業(yè)一課程群”的工程教育格局。
課程開發(fā)注重橫向?qū)W科融合。以人工智能課程群為例,小學(xué)階段結(jié)合信息科技,突出興趣激發(fā)與基礎(chǔ)認(rèn)知;初中階段融入信息科技和物理學(xué)科,強(qiáng)化技術(shù)原理與基礎(chǔ)應(yīng)用;高中階段整合信息技術(shù)、技術(shù)與工程、物理、數(shù)學(xué)等內(nèi)容,注重系統(tǒng)思維與創(chuàng)新實(shí)踐。
課程設(shè)計(jì)突出縱向貫通進(jìn)階。以新能源課程群為例,學(xué)前階段開設(shè)“能量探索工作室”,幼兒通過操作太陽能小風(fēng)車、水力發(fā)電玩具等實(shí)驗(yàn),初步感知能量轉(zhuǎn)化;小學(xué)階段開設(shè)“新能源工程感知”課程,學(xué)生制作簡易光伏板模型,理解光能轉(zhuǎn)化原理;初中階段開設(shè)“新能源實(shí)驗(yàn)探究”課程,學(xué)生分析家庭用電、設(shè)計(jì)節(jié)能方案,探究能源利用效率提升方法;高中階段推出“新能源研究與實(shí)踐”課程,學(xué)生參與光伏發(fā)電優(yōu)化、企業(yè)儲(chǔ)能裝置測試等真實(shí)項(xiàng)目,逐步形成新能源系統(tǒng)設(shè)計(jì)與優(yōu)化的工程思維。
探索“像工程師一樣創(chuàng)造”的學(xué)習(xí)方式。無錫積極探索具有真實(shí)產(chǎn)業(yè)情境、大任務(wù)內(nèi)容設(shè)計(jì)、跨學(xué)科知識(shí)組織、嚴(yán)謹(jǐn)學(xué)術(shù)規(guī)范、指向物化成果評(píng)價(jià)的工程教育典型學(xué)習(xí)方式,在市級(jí)課題申報(bào)指南中設(shè)立工程教育專項(xiàng),鼓勵(lì)教師因地制宜開展教學(xué)創(chuàng)新。
高校通用的CDIO工程教育模式在無錫中小學(xué)落地生根。CDIO代表構(gòu)思(Conceive)、設(shè)計(jì)(Design)、實(shí)現(xiàn)(Implement)和運(yùn)作(Operate),它以產(chǎn)品研發(fā)到運(yùn)行的生命周期為載體,讓學(xué)生以主動(dòng)的、實(shí)踐的方式學(xué)習(xí)工程。基礎(chǔ)教育版的CDIO需要教師創(chuàng)設(shè)真實(shí)問題情境,既鼓勵(lì)學(xué)生自主發(fā)現(xiàn)問題,也建立面向?qū)W生的工程課題庫供其選用。學(xué)生在“像工程師一樣做實(shí)踐”的過程中,重點(diǎn)發(fā)展工程思維、創(chuàng)造力和團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力。
借鑒科技企業(yè)創(chuàng)業(yè)邏輯的“項(xiàng)目孵化”學(xué)習(xí)模式也在探索中成形。學(xué)生觀察生活、開展調(diào)研,在教師指導(dǎo)下經(jīng)歷項(xiàng)目先導(dǎo)、項(xiàng)目論證、項(xiàng)目孵化、市場培育四個(gè)階段。先導(dǎo)期,學(xué)生依據(jù)興趣選擇工程項(xiàng)目;論證期,項(xiàng)目方案經(jīng)教師團(tuán)隊(duì)審查優(yōu)化;孵化期,學(xué)校提供課程、設(shè)備和指導(dǎo);培育期,優(yōu)秀項(xiàng)目可獲得專利申報(bào)、工廠聯(lián)系等支持服務(wù)。學(xué)生在虛擬的工程實(shí)踐創(chuàng)業(yè)中,完整經(jīng)歷“像工程師一樣規(guī)劃、設(shè)計(jì)、完成項(xiàng)目”的全過程。
打造“隨時(shí)隨處可做工程”的學(xué)習(xí)環(huán)境。工程教育的實(shí)踐性極強(qiáng),沒有合適的場所,工程教育只能是紙上談兵。無錫出臺(tái)《無錫市中小學(xué)工程教育專用學(xué)習(xí)環(huán)境建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)》,指導(dǎo)全市建設(shè)“1+7+X”實(shí)驗(yàn)室矩陣,讓工程實(shí)踐觸手可及。“1”是市級(jí)層面,無錫市少年宮聯(lián)合高校建設(shè)了1個(gè)工程教育中心實(shí)驗(yàn)室,承擔(dān)拔尖創(chuàng)新人才早期培養(yǎng)任務(wù)。“7”是區(qū)域?qū)用妫笇?dǎo)各市(縣)區(qū)教育局創(chuàng)新建設(shè)7個(gè)工程教育樞紐實(shí)驗(yàn)室,覆蓋本地區(qū)所有中小學(xué),實(shí)驗(yàn)室在領(lǐng)域上互補(bǔ)支撐。“X”是學(xué)校層面,指導(dǎo)各校結(jié)合實(shí)際建設(shè)若干節(jié)點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室。這些實(shí)驗(yàn)室既有密切跟蹤科學(xué)前沿的量子實(shí)驗(yàn)室、合成生物實(shí)驗(yàn)室,也有低成本、省空間的“走廊工坊”“一平米工坊”“口袋實(shí)驗(yàn)室”“墻洞實(shí)驗(yàn)室”,讓學(xué)生在校園內(nèi)隨時(shí)隨地“做工程實(shí)驗(yàn)”。學(xué)生從小接觸工程、理解工程、熱愛工程,無錫正以扎實(shí)的實(shí)踐,書寫新時(shí)代工程教育的“無錫答卷”。
(作者系江蘇省無錫市教育科學(xué)研究院副院長)
《中國教育報(bào)》2026年04月13日 第05版
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