2025年2月，在教育部基礎(chǔ)教育司的指導(dǎo)和支持下，由中國(guó)教育報(bào)刊社組織開(kāi)展的“2024年中國(guó)基礎(chǔ)教育創(chuàng)新案例”遴選結(jié)果正式揭曉，共產(chǎn)生100個(gè)創(chuàng)新案例，在基礎(chǔ)教育戰(zhàn)線引發(fā)熱烈反響。近日，我們將陸續(xù)推出十個(gè)創(chuàng)新案例的深度報(bào)道，旨在為基礎(chǔ)教育戰(zhàn)線進(jìn)一步落實(shí)教育強(qiáng)國(guó)建設(shè)規(guī)劃綱要提供可借鑒的樣本，助推基礎(chǔ)教育改革創(chuàng)新。

從建設(shè)火星家園到操控腦電火車，江蘇省無(wú)錫市的中小學(xué)課堂正掀起工程教育熱浪。當(dāng)3D打印遇見(jiàn)跨學(xué)科融合，當(dāng)校園創(chuàng)客空間聯(lián)袂高校實(shí)驗(yàn)室，這座現(xiàn)代工商業(yè)名城以立體的課程體系、多樣的科創(chuàng)實(shí)踐基地澆筑未來(lái)工程師的成長(zhǎng)沃土。孩子們?cè)谡鎸?shí)項(xiàng)目中解碼科技奧秘，城市產(chǎn)業(yè)正與教育創(chuàng)新實(shí)現(xiàn)“雙向奔赴”。一起來(lái)看——

“橋梁的承重部位主要在哪里？搭建成三角形會(huì)不會(huì)更牢固？”在江蘇省無(wú)錫市江南中學(xué)的“未來(lái)建造中心”教室里，學(xué)生正分小組用木板和木棍搭建形式各異的橋梁，一節(jié)融合了物體受力、立體幾何、美術(shù)審美和動(dòng)手能力的工程課拉開(kāi)了帷幕?！拔覀兌继貏e喜歡這堂課，可以學(xué)到實(shí)用知識(shí)，鍛煉動(dòng)手能力和創(chuàng)新思維。”學(xué)生蔣婧璇說(shuō)。

就讀于無(wú)錫一中的高二學(xué)生姚翔對(duì)工程有著濃厚的興趣，入學(xué)以來(lái)，他陸續(xù)完成了趨光電子寵物、化學(xué)能源電池的制作，“除了基礎(chǔ)的結(jié)構(gòu)模型制作，我還學(xué)會(huì)了3D打印、計(jì)算機(jī)編程，學(xué)校的創(chuàng)客平臺(tái)給了我很多幫助”。

如今，無(wú)錫市正全域推進(jìn)中小學(xué)工程教育，讓工程技術(shù)人才培養(yǎng)“從娃娃抓起”。各式各樣的工程教育在校園里遍地開(kāi)花，學(xué)生在動(dòng)手操作的過(guò)程中體驗(yàn)工程與科技的新奇，無(wú)錫這座現(xiàn)代工商業(yè)名城正成為未來(lái)工程師的成長(zhǎng)搖籃。

激發(fā)課程“原動(dòng)力”，擦亮工程教育底色

工程教育的實(shí)施載體是課程，研究重點(diǎn)是課程，推進(jìn)的關(guān)鍵也是課程。在目前我國(guó)中小學(xué)課程方案中，工程教育占比不高，如何因地制宜搭建工程教育課程體系？

“在課程構(gòu)建過(guò)程中，我們充分考慮初中生的身心發(fā)展，重點(diǎn)關(guān)注創(chuàng)新人才的思政教育和校史文化傳承、學(xué)科基礎(chǔ)培養(yǎng)、學(xué)科交叉整合和創(chuàng)新能力發(fā)展?！毖邩虺跫?jí)中學(xué)校長(zhǎng)毛錫東告訴記者，學(xué)校在江蘇省率先成立了空間工程教育實(shí)驗(yàn)中心，開(kāi)發(fā)與空間科學(xué)高度相關(guān)的工程教育課程，形成了“基礎(chǔ)類”“項(xiàng)目實(shí)踐類”“綜合創(chuàng)新類”三大板塊的空間科學(xué)專門性課程。

怎樣在基礎(chǔ)課程的基礎(chǔ)上開(kāi)發(fā)工程教育課程？破題的秘訣在于跨學(xué)科融合。堰橋初級(jí)中學(xué)的綜合創(chuàng)新課程“建設(shè)火星家園”為學(xué)生創(chuàng)設(shè)了“移民火星”的開(kāi)放性科學(xué)情景。該課程需要學(xué)生完成水火箭和火星車的模型制作，并進(jìn)行火星環(huán)境分析和布局規(guī)劃。整個(gè)課程融入了數(shù)學(xué)、化學(xué)、生物學(xué)、物理等多門學(xué)科，讓學(xué)生在掌握學(xué)科基本原理的同時(shí)將其運(yùn)用到實(shí)際場(chǎng)景，由此培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)和動(dòng)手能力。

江蘇省無(wú)錫市第一中學(xué)工程教育課堂。

“無(wú)錫的工程課程體系和地方經(jīng)濟(jì)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展緊密結(jié)合。”無(wú)錫市教科院副院長(zhǎng)胡曉軍告訴記者，“這樣做最大的好處是讓學(xué)生未來(lái)就業(yè)和城市產(chǎn)業(yè)發(fā)展實(shí)現(xiàn)‘雙贏’，從小培養(yǎng)工程興趣，長(zhǎng)大了為城市發(fā)展貢獻(xiàn)一份力量?！?strong>依托當(dāng)?shù)氐默F(xiàn)代產(chǎn)業(yè)集群，無(wú)錫整體構(gòu)建起包括智能制造、低空經(jīng)濟(jì)、航天航空、物聯(lián)網(wǎng)、新能源、人工智能等在內(nèi)的10大課程群和142門課程，覆蓋各個(gè)學(xué)段，形成立體、分層、多樣的工程教育課程體系。

這些課程由各中小學(xué)自主開(kāi)發(fā)，市級(jí)層面進(jìn)行統(tǒng)一指導(dǎo)，再輻射到區(qū)域內(nèi)學(xué)校。義務(wù)教育階段在數(shù)學(xué)、物理、化學(xué)、生物學(xué)、信息科技、科學(xué)等國(guó)家課程中滲透工程教育。高中學(xué)段融合相關(guān)學(xué)科選修內(nèi)容開(kāi)設(shè)工程教育課程，著重培養(yǎng)學(xué)生在某一特定工程領(lǐng)域的知識(shí)或技能。課程之間形成了中小學(xué)貫通進(jìn)階的關(guān)系，如廣匯小學(xué)開(kāi)發(fā)的“水生態(tài)保護(hù)”課程、宜城初中開(kāi)發(fā)的“五律協(xié)同生態(tài)工程”課程、無(wú)錫一中開(kāi)發(fā)的“雙碳研究”課程、無(wú)錫一女中的“環(huán)境工程”課程等。

夯實(shí)場(chǎng)館“保障力”，增強(qiáng)工程教育體驗(yàn)

“戴上設(shè)備就可以用腦電波控制小火車，我越專注小火車跑得越快，真是太神奇了！”無(wú)錫經(jīng)開(kāi)區(qū)尚賢萬(wàn)科小學(xué)五年級(jí)學(xué)生陳思燁在參觀完人工智能場(chǎng)館后激動(dòng)地說(shuō)。這個(gè)可以體驗(yàn)機(jī)器人下棋、隔空操控機(jī)械手、與機(jī)器狗互動(dòng)的人工智能場(chǎng)館就建在陳思燁所在的學(xué)校。

尚賢萬(wàn)科小學(xué)建成了近5000平方米的人工智能教育基地，擁有5大數(shù)字科技展區(qū)，8個(gè)科創(chuàng)實(shí)驗(yàn)室，集“教學(xué)研展賽”于一體。這么好的場(chǎng)館資源如何充分利用起來(lái)？“小館建在校園”提供了新思路。該校的場(chǎng)館不僅可以提供給自己學(xué)校的學(xué)生使用，同時(shí)也面向區(qū)域內(nèi)其他學(xué)校開(kāi)放，外校學(xué)生可以定期來(lái)校進(jìn)行訪學(xué)活動(dòng)，極大提高了場(chǎng)館的使用效率。

江蘇省無(wú)錫市實(shí)驗(yàn)幼兒園的工程教育活動(dòng)。

工程教育的實(shí)踐性很強(qiáng)，如果沒(méi)有合適的場(chǎng)所讓學(xué)生動(dòng)手實(shí)踐，那么工程教育只能是紙上談兵。無(wú)錫工程教育的場(chǎng)館建設(shè)和硬件設(shè)施毫不馬虎，各中小學(xué)各有側(cè)重、各顯神通，創(chuàng)設(shè)了眾多工程學(xué)習(xí)必需的環(huán)境和場(chǎng)所。無(wú)錫師范學(xué)校附屬小學(xué)打造了機(jī)器人工作室、杠桿試驗(yàn)場(chǎng)、能量轉(zhuǎn)換園等科創(chuàng)基地；江南中學(xué)的工程教育實(shí)踐基地打造了未來(lái)建造中心、未來(lái)農(nóng)場(chǎng)、航天中心等；輔仁高中創(chuàng)建生物醫(yī)藥“工作坊”，搭建了分子生物學(xué)實(shí)驗(yàn)室、植物組織培養(yǎng)實(shí)驗(yàn)室等場(chǎng)所。

校內(nèi)資源有了保證，校外環(huán)境也在進(jìn)一步完善。2023年，無(wú)錫工程教育中心實(shí)驗(yàn)室正式落地?zé)o錫市少年宮，這個(gè)近70年來(lái)一直陪伴無(wú)錫少年兒童成長(zhǎng)的校外教育場(chǎng)所成為工程教育的新助力。無(wú)錫市少年宮先后改造完成工程教育中心教室近800平方米，其中包括1個(gè)超300平方米的科學(xué)園、12間專項(xiàng)教室以及3條科技文化特色走廊，并添置多足機(jī)器人、仿生機(jī)器人等教學(xué)輔助設(shè)備。

走進(jìn)無(wú)錫市少年宮的科技互動(dòng)體驗(yàn)區(qū)，仿佛置身于一個(gè)機(jī)械工程世界。這里擺滿了各類飛機(jī)、汽車、船的模型，它們不僅僅是模型，還是可以飛、可以跑的“真家伙”。而這些，全部是教師帶領(lǐng)學(xué)生親手制作的。這些模型中不僅有最新型號(hào)，也不乏許多20世紀(jì)70年代的“老古董”，從手切木頭到激光切割再到3D打印，模型制作工藝的進(jìn)步映射出中國(guó)工業(yè)水平的提升。

無(wú)錫市少年宮集日常興趣培養(yǎng)、組織賽事活動(dòng)、科技輔導(dǎo)員培養(yǎng)及服務(wù)基層學(xué)校四大職能于一體。“少年宮把校外的優(yōu)勢(shì)真正發(fā)揮出來(lái)了，可以有效補(bǔ)充學(xué)校的教學(xué)資源，承擔(dān)一些大型的科技賽事活動(dòng)，校內(nèi)校外相互補(bǔ)充、相互配合，共同促進(jìn)工程教育的發(fā)展?！睙o(wú)錫市少年宮主任李曉紅說(shuō)。

提升教師“支撐力”，厚植工程教育素養(yǎng)

培養(yǎng)未來(lái)卓越工程師需要一支素養(yǎng)過(guò)硬的教師隊(duì)伍。為此，無(wú)錫創(chuàng)新路徑、多措并舉，著力提升工程教育師資這一“軟實(shí)力”。

“我們的培訓(xùn)會(huì)在高科技企業(yè)和實(shí)驗(yàn)室里開(kāi)展，可以充分接觸到產(chǎn)業(yè)發(fā)展的最前沿。”南長(zhǎng)實(shí)驗(yàn)中學(xué)教師黃秦祺說(shuō)，“培訓(xùn)內(nèi)容由自己選擇，培訓(xùn)前會(huì)廣泛征集教師想要獲得的能力和想要破解的問(wèn)題，大家都是帶著問(wèn)題去、帶著方案回來(lái)，實(shí)實(shí)在在地將培訓(xùn)所學(xué)用到課堂中。”

2023年，無(wú)錫開(kāi)始實(shí)施“十百千”工程教育師資培育行動(dòng)，即聯(lián)合10所全國(guó)一流工科院校為100所中小學(xué)培養(yǎng)1000名左右工程教育師資，建立教師教學(xué)能力長(zhǎng)效培養(yǎng)機(jī)制。不同于常規(guī)教師培訓(xùn)，無(wú)錫的“十百千”行動(dòng)會(huì)組織中小學(xué)工程教育相關(guān)教師進(jìn)行“實(shí)地研究”。教師要進(jìn)入高科技企業(yè)見(jiàn)習(xí)、進(jìn)入高校實(shí)驗(yàn)室參與工程實(shí)驗(yàn)、在工程坊經(jīng)歷一個(gè)完整的工程項(xiàng)目研究，成為“教師+工程師”雙面人才。

無(wú)錫充分借助專家的力量，組建了中小學(xué)卓越工程師培育專家?guī)?，吸引技術(shù)過(guò)硬的卓越工程師、高校專業(yè)課教師、企業(yè)技術(shù)精湛員工等參與工程教育。2023年，無(wú)錫市梁溪區(qū)聘請(qǐng)了數(shù)百名工程師擔(dān)任中小學(xué)工程教育導(dǎo)師，定期到校授課。此外，無(wú)錫還招錄了一大批畢業(yè)于綜合類高校工程專業(yè)的教師進(jìn)入中小學(xué)課堂，學(xué)習(xí)工程力學(xué)、汽車制造、生物醫(yī)藥、機(jī)械工程、光學(xué)等專業(yè)的教師在校園里帶領(lǐng)學(xué)生一起搞項(xiàng)目、做實(shí)驗(yàn)。

除了市級(jí)層面的種種努力，各學(xué)校在工程教育師資培育上也下足了功夫。

無(wú)錫一中的“求進(jìn)”科創(chuàng)課程中心是學(xué)校教師增進(jìn)本領(lǐng)的大本營(yíng)?？苿?chuàng)課程中心以每年一主題、每月一會(huì)議的形式聚焦學(xué)?？茖W(xué)與工程教育現(xiàn)狀，引領(lǐng)教師團(tuán)隊(duì)針對(duì)科學(xué)與工程教育過(guò)程中出現(xiàn)的各種問(wèn)題進(jìn)行評(píng)價(jià)反思，提出解決方案并推廣實(shí)施。反思教育實(shí)踐的過(guò)程也是探尋教育內(nèi)在規(guī)律的過(guò)程，通過(guò)專題分享將個(gè)體經(jīng)驗(yàn)轉(zhuǎn)變?yōu)榧w智慧，教師工程教育的水平得到大幅度提高，校園內(nèi)部形成了濃厚的教研氛圍?！敖處焸兊姆e極性特別高，科創(chuàng)課程中心的工作與日常教學(xué)和管理相融合，以研促教，有效提升了教師的專業(yè)素養(yǎng)?！睙o(wú)錫一中黨委書記朱晴怡說(shuō)。

匯聚多方“向心力”，賦能工程教育未來(lái)

開(kāi)展工程教育是一項(xiàng)創(chuàng)新工作，一校之力難為，多方協(xié)同可成。如何凝聚多方合力促進(jìn)工程教育的發(fā)展？無(wú)錫創(chuàng)新探索“高中+高?！薄皩W(xué)校+高校工程教育聯(lián)盟”“校際工程教育聯(lián)盟”“家長(zhǎng)工程師進(jìn)校園”等協(xié)同育人新機(jī)制。

胡曉軍告訴記者，江陰高級(jí)中學(xué)、江陰市申港中學(xué)（初中）、江陰市申港實(shí)驗(yàn)小學(xué)、江陰市臨港經(jīng)濟(jì)開(kāi)發(fā)區(qū)新能源產(chǎn)業(yè)園、南京理工大學(xué)（江陰校區(qū)）新能源學(xué)院，這5家直線距離在3公里之內(nèi)的單位組建了圍繞新能源產(chǎn)業(yè)的江陰高中工程教育聯(lián)盟。此外，無(wú)錫市域內(nèi)的工程教育重點(diǎn)校自發(fā)組建了“人工智能工程教育聯(lián)盟”“物聯(lián)網(wǎng)教育聯(lián)盟”“航天航空工程教育研究聯(lián)盟”等校際協(xié)作聯(lián)盟。“這些校際聯(lián)盟之間可以開(kāi)展合作研究，資源共享、實(shí)驗(yàn)室也互相開(kāi)放?！焙鷷攒娬f(shuō)。

江蘇省無(wú)錫市堰橋初級(jí)中學(xué)的航天航空實(shí)驗(yàn)室。

為建立起高中、高校卓越工程師貫通培養(yǎng)機(jī)制，無(wú)錫眾多高中學(xué)校開(kāi)展了一系列有益嘗試。

錫山高中陸續(xù)與8所高校簽約共建“復(fù)旦大學(xué)物理醫(yī)學(xué)實(shí)驗(yàn)室”“中國(guó)科技大學(xué)光電信息實(shí)驗(yàn)室”等，并組建高中工程教育高端智庫(kù)。天一中學(xué)與同濟(jì)大學(xué)、康明斯公司等名校名企共建創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)室，探索協(xié)同開(kāi)展工程教育的機(jī)制，學(xué)校建設(shè)了3個(gè)博導(dǎo)工作站、30個(gè)項(xiàng)目實(shí)踐共同體、42個(gè)課題研究共同體。南菁高級(jí)中學(xué)組織優(yōu)秀學(xué)生到上海交通大學(xué)、中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué)等高校開(kāi)展科技研學(xué)體驗(yàn)營(yíng)活動(dòng)，通過(guò)假期課程、共享實(shí)驗(yàn)室實(shí)踐等途徑，促進(jìn)學(xué)生工程素養(yǎng)和科創(chuàng)能力提升。

無(wú)錫市部分高中還聯(lián)合高校設(shè)立工程教育高中實(shí)驗(yàn)班，強(qiáng)化工程教育與產(chǎn)業(yè)深度融合，如錫山高中與華中科技大學(xué)無(wú)錫研究院聯(lián)合設(shè)立了“華科·錫中工程班”。

此外，為盤活社會(huì)資源，創(chuàng)新工程教育活動(dòng)的形式，無(wú)錫教育局牽頭在校外設(shè)立了30個(gè)工程教育實(shí)踐基地，充分發(fā)揮工程教育“社會(huì)大課堂”的作用。

“推進(jìn)中小學(xué)工程教育是一項(xiàng)開(kāi)拓性工作，我們將進(jìn)一步提升無(wú)錫中小學(xué)工程教育的影響力和示范力，回應(yīng)時(shí)代的人才呼喚，服務(wù)地方的產(chǎn)業(yè)發(fā)展，源源不斷地培養(yǎng)具有科技報(bào)國(guó)情懷的未來(lái)工程師。”無(wú)錫市教育局局長(zhǎng)宋新春表示。

中國(guó)基礎(chǔ)教育創(chuàng)新案例深度觀察

文章來(lái)源｜《人民教育》2025年第11期

文章作者｜《人民教育》記者 譚希

責(zé)任編輯｜梁瑞哲