培養更多“未來工程師”
——江蘇無錫推進中小學工程教育紀實
“大家看,這是定位系統的傳感器……”日前,江蘇省無錫市輔仁高級中學自動駕駛課程教室內,學生們聚精會神,沉浸在自動駕駛知識的學習中。在不遠處的智能機器人教室內,學生們邊動手組裝,邊和隊友交流討論,一個個機器人在他們手中逐漸完成。
“這是面向高一學生的工程教育選修課。”該校科學教育中心主任許彥彬告訴記者,學校還開設有不同類別的工程課程,既有理論學習,又有實踐項目,“學生學習的熱情很高。”
基礎教育階段,該如何做好工程教育?在全國中小學科學教育實驗區——江蘇無錫,一系列探索正帶來新變化。
“感受工程世界的魅力”
“逐夢藍天”課堂體驗模擬飛行,“太空農場”課堂進行種子培育,“橋世界”課堂制作橋梁模型……無錫市江南中學陽光分校的工程教育課,讓學生直呼有趣。
“注重興趣的養成,讓學生去感受工程世界的魅力。”江南中學陽光分校執行校長秦立剛介紹,該校將工程教育課程分為面向全體學生、部分學生和特需學生三類,學生可結合自身特點進行相應的課程選擇,“我們鼓勵豐富多樣的教學樣態,促進學生全面而有個性的發展。”
系統的課程體系是工程教育的重要支撐,但有些家長難免會問:開設工程教育課程,對考試會有幫助嗎?
在秦立剛看來,工程教育課程的開展本身也是多學科融合的過程,“學校倡導項目式學習,實際上,一個個項目的實施需要用到包括數學、物理等學科的知識,甚至在項目答辯中,還有語文知識的應用。”
“我們不斷優化工程教育課程圖譜,義務教育階段,在數學、物理、化學等國家課程中融入工程教育﹔高中階段,融合相關學科選修內容開設工程教育課程。”無錫市教育局基礎教育處處長胡正良說,近年來,當地學校加強對工程教育課程的培育,其中不乏一些有示范性的案例。
“學校借助技術學科的整合優勢,基於跨學科理念設計內容,打通物理、化學、地理等學科壁壘,形成了工程教育的融合育人路徑。”無錫市第一中學黨委書記朱晴怡說。
“讓學生去體驗和參與”
仿生錦鯉機器魚、仿生金龍魚、“水下直升機”……在錫山高級中學仿生機器人實驗室,多樣的教學設備,讓學生有了更強的課程參與感。
“實驗室主要用於水下機器人課程的開展,課程以水中積木機器人為教學載體。”該校教師、實驗室負責人石曉燕說,通過模擬各種水下應用場景,學生可將自己的創新創意轉化為實物,完成多種類型的水下實踐。
“注重實踐,是工程教育的一個鮮明特征。”南京師范大學教育科學學院教授郝京華持相同看法,“如果學生缺乏實踐經歷,培養效果將大打折扣。這就需要學校在工程教育培養方案制定中,聚焦學生實踐能力的培養,重視實踐場地的建設,讓學生去體驗和參與。”
不只是錫山高級中學,梅村高級中學打造了航天創新體驗實驗室,無錫市堰橋初級中學成立了空間工程教育實驗中心,無錫師范學校附屬小學則打造了機器人工作室、杠杆試驗場等科創基地……在無錫的中小學校園內,在各類工程學習的環境和場所,工程教育的空間正不斷拓展,學生參與實踐的熱情正不斷提升。
“立足實踐需求,我們通過高水平工程教育場館建設,打造多維學習空間。”胡正良介紹,當地建設有“1+8+X”實驗室,即聯合高校建設1個市級工程教育中心實驗室,各市(縣)區教育局建設8個工程教育樞紐實驗室,各校結合實際建設若干個節點實驗室,“目前,初步形成了聯通課內和課外、學校和社會的工程教育學習場景”。
“走出去,也聯起來”
在採訪中,“貫通培養”“協同育人”屢被提及。
“在高中階段,將工程教育前移,對激發學生工程科技學習興趣、提高創新能力和工程科技職業素養,有重要意義。”江蘇省錫中教育集團總校長唐江澎希望,加強普通高中工程教育,構建人才貫通培養體系。
在江陰高級中學,一個貫穿小學、初中、高中的工程人才培養體系正在構建起來。“2023年,江陰高中工程教育發展聯盟成立,以‘打通、融通、貫通’為理念,實現共贏發展。”該校校長蔣志遠介紹,聯盟採用“1+1+N”模式,由1所核心學校——江陰高級中學領銜,1所高校——南京理工大學指導,N所聯盟成員學校參與,實現區域聯盟內優質教育資源共享,進而協同、貫通培養工程人才。
“走出去,也聯起來。”無錫市教育科學研究院副院長胡曉軍說,校內外資源的融通,讓當地工程教育的實施渠道越來越寬。例如,錫山高級中學與高校簽約共建了“復旦大學物理醫學實驗室”等﹔南菁高級中學組織學生到高校開展研學體驗營活動﹔天一中學與同濟大學等共建創新實驗室,探索協同開展工程教育機制。
“中小學工程教育是一項基礎性工作,並不是讓學生有多少發明創造,而是要在他們心中播撒做‘未來工程師’的種子。”無錫市教育局局長宋新春表示,“相信,隨著教育科技人才體制機制一體改革的不斷推進,會有越來越多的工程科技人才涌現出來。”
(記者 蘇 雁 姚 昆)
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