2021年,無錫市政府主辦“普通高中工程教育太湖論壇”,發布“工程教育無錫宣言”。2023年,無錫市委、市政府出臺文件,全域推進“按工程規范,動手造物”的工程教育實踐。三年來,無錫市在課程體系、學習方式、學習空間三個維度持續發力,系統布局,逐步構建起覆蓋基礎教育全學段的工程教育新生態,探索“未來卓越工程師”的貫通式培養路徑。
產業牽引,構建“無錫味道”的工程教育課程體系。無錫立足本土現代產業集群,從人工智能、物聯網、集成電路、新能源等與中小學高度契合的產業領域中提取教育元素,形成“產業牽引課程落地”的開發思路。目前,全市已開發覆蓋10大產業領域的142門課程,初步形成“一產業一課程群”的工程教育格局。
課程開發注重橫向學科融合。以人工智能課程群為例,小學階段結合信息科技,突出興趣激發與基礎認知;初中階段融入信息科技和物理學科,強化技術原理與基礎應用;高中階段整合信息技術、技術與工程、物理、數學等內容,注重系統思維與創新實踐。
課程設計突出縱向貫通進階。以新能源課程群為例,學前階段開設“能量探索工作室”,幼兒通過操作太陽能小風車、水力發電玩具等實驗,初步感知能量轉化;小學階段開設“新能源工程感知”課程,學生制作簡易光伏板模型,理解光能轉化原理;初中階段開設“新能源實驗探究”課程,學生分析家庭用電、設計節能方案,探究能源利用效率提升方法;高中階段推出“新能源研究與實踐”課程,學生參與光伏發電優化、企業儲能裝置測試等真實項目,逐步形成新能源系統設計與優化的工程思維。
探索“像工程師一樣創造”的學習方式。無錫積極探索具有真實產業情境、大任務內容設計、跨學科知識組織、嚴謹學術規范、指向物化成果評價的工程教育典型學習方式,在市級課題申報指南中設立工程教育專項,鼓勵教師因地制宜開展教學創新。
高校通用的CDIO工程教育模式在無錫中小學落地生根。CDIO代表構思(Conceive)、設計(Design)、實現(Implement)和運作(Operate),它以產品研發到運行的生命周期為載體,讓學生以主動的、實踐的方式學習工程。基礎教育版的CDIO需要教師創設真實問題情境,既鼓勵學生自主發現問題,也建立面向學生的工程課題庫供其選用。學生在“像工程師一樣做實踐”的過程中,重點發展工程思維、創造力和團隊協作能力。
借鑒科技企業創業邏輯的“項目孵化”學習模式也在探索中成形。學生觀察生活、開展調研,在教師指導下經歷項目先導、項目論證、項目孵化、市場培育四個階段。先導期,學生依據興趣選擇工程項目;論證期,項目方案經教師團隊審查優化;孵化期,學校提供課程、設備和指導;培育期,優秀項目可獲得專利申報、工廠聯系等支持服務。學生在虛擬的工程實踐創業中,完整經歷“像工程師一樣規劃、設計、完成項目”的全過程。
打造“隨時隨處可做工程”的學習環境。工程教育的實踐性極強,沒有合適的場所,工程教育只能是紙上談兵。無錫出臺《無錫市中小學工程教育專用學習環境建設標準》,指導全市建設“1+7+X”實驗室矩陣,讓工程實踐觸手可及。“1”是市級層面,無錫市少年宮聯合高校建設了1個工程教育中心實驗室,承擔拔尖創新人才早期培養任務。“7”是區域層面,指導各市(縣)區教育局創新建設7個工程教育樞紐實驗室,覆蓋本地區所有中小學,實驗室在領域上互補支撐。“X”是學校層面,指導各校結合實際建設若干節點實驗室。這些實驗室既有密切跟蹤科學前沿的量子實驗室、合成生物實驗室,也有低成本、省空間的“走廊工坊”“一平米工坊”“口袋實驗室”“墻洞實驗室”,讓學生在校園內隨時隨地“做工程實驗”。學生從小接觸工程、理解工程、熱愛工程,無錫正以扎實的實踐,書寫新時代工程教育的“無錫答卷”。
(作者系江蘇省無錫市教育科學研究院副院長)
《中國教育報》2026年04月13日 第05版
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