小学篇

3  大概念引领，多维项目集群：小学工程教育“做学创”一体化实践

无锡市育英实验小学 陆静洁 卫梦婷 姜 起

21  “科创+ 工程”教育模式的创新实践：“少儿科创工程院”萌学课程

宜兴市经济技术开发区实验小学 周徐健 成焱光

38  构建素养导向的AI 启航沉浸式学习矩阵：小学人工智能校本实践探索

江阴市毗陵路小学 曹凤娟 徐 霞

54  未来工程师：九年一贯制学校工程教育实践探索

江阴市礼延实验学校 庄益君 徐 珂 戴文亚

68  “船”承：开辟学校内涵发展的特色航道

无锡市天一第二实验小学 任 杰 罗依雯 张 钰

81  “AI+”未来工程师培养：工程教育系统化实施的有效实践

无锡市尚贤万科小学 周一斐

94  “芯苗”培育计划：因地制宜向未来

无锡市立人小学 杭晓峰 戴 斌 钟 沁

112 立足乐学特色课程 着力发展工程教育

江苏省无锡师范学校附属小学 周盈嘉 季楠男 平学华

128  小学工程教育“三阶场景化学习环境”的校本化实践

无锡市新吴区硕放实验小学 章莲君 张 明 吴 昊

147  生活“创享+”：小学全员浸润式工程教育的实践探索

无锡市夹城里中心小学 李 琳 陈辉平 刘玮佳

中学篇

3  星途启航：多形态火箭制造课程实践探索

无锡市侨谊实验中学 龚雨昕 黄陆金

17  望向深空：空间科学工程教育实践

无锡市堰桥初级中学 彭 夷 任 静 顾益芳

29  跨学科赋能“AI创”工程教育课程体系

江苏省锡山高级中学实验学校 秦晓兰 杨武彬

41 车行天下，智创未来：新课标视域下初中工程教育的创新与实践

无锡金桥双语实验学校 陈心仪 李 琴 谢 阳

55 “做中创”新生态：工程教育学习环境构建与创新实践

江苏省锡山高级中学 石晓燕 李 鑫 王 子

70  环境工程教育的科创实践

无锡市第一女子中学 王 荐 荣 莹 周 芳

83  内构生态圈，外建共同体：未来新能源工程师培养路径构建

江苏省江阴高级中学 姜 华 彭悦冬 方 亮

101  基于“海洋卫士”工程项目的人工智能课程创新实践与探索

江苏省南菁高级中学 周 新 朱琳艳

甘肃省酒泉市肃州中学 周 慧

119  志强工程院建设路径与实践探索

无锡市辅仁高级中学 张 军 韦燕平 赵 宁

135  打造工程整合新课程 培育未来卓越工程师

无锡市第一中学 朱晴怡 赵 怡 张月香

序

面对科技竞争日益白热化的态势，国家作出了一系列的战略部署。基础教育领域的部署之一是：要在“双减”中做好科学教育的加法。为了推进这一部署，教育部拟定了一批全国中小学科学教育实验区和实验校，以期能为更多学校提供可复制可推广的经验。

无锡市入选首批全国中小学科学教育实验区。无锡市的主攻方向是工程教育，这本《培育未来卓越工程师：无锡市中小学工程教育的学校行动》是他们实践研究的成果之一，一个个鲜活的案例记录了将理念落地的脚印，也使我们能分享他们宝贵的做法和经验。我为无锡工程教育取得的成就点赞。

点赞的亮点之一是他们选取的方向。众所周知，我国义务教育阶段没有像高中通用技术那样的课程，有关工程技术的内容是镶嵌在科学或理化生等课程之中，镶嵌的结果是，无论分量还是内容都明显不足。科学课的主学习是科学知识，副学习或附学习才是工程技术，这与一些国家和地区要么有独立的工程技术课程，要么自然科学与工程技术分量对等有很大的不同。将工程技术内容从科学课程中独立出来是大势所趋，无锡市成为以市为单位第一个启动工程教育的。

科学与工程有联系但也有区别。科学是工程技术的理论基础，这一点毋庸置疑，尤其在现代。但两者还是有不小的区别：从对象上看，科学面对的是自然世界，工程技术面对的是人工世界；从研究的过程和结果上看，科学通过对具体现象的观察、实验得出一般性的结论——对自然界如何运转的解释，主要运用的是理论思维。工程则是将一般性的科学原理应用于真实的情境，解决具体的问题，主要运用的是设计思维，研究的结果是造出各种满足人类需求的产品。如此看来，将科学与工程分开是有一定道理的。在独立的工程技术教育体系中，工程技术是主学习，科学知识是解决工程技术问题的工具，而非目的，因此专门的工程教育有利于学生工程素养的形成。

点赞的亮点之二是他们 “一个都不能少”的理念与举措。与众多中小学将工程技术教育局限在科技类社团或选修课做法不同的是，无锡很多学校都有面向全体学生的通识性工程类课程。其背后的理念是工程素养不应该仅是有工科潜质学生的“专利”，而是每一个现代人都应该具备的素养，中小学工程教育的主要目的是提升学生终身受益的某些能力，如动手能力、识图能力、使用维护科技产品的能力、解决问题的能力、评价科技产品的能力（包括对环境和社会的影响）及参与决策的能力等。正如一位专家所言：工程素养对所有学生都是重要的，包括那些将来不会进入工程技术领域的学生，因为它能促进学生多方面能力的形成。

在时空有限的情况下能对全体学生进行工程教育是非常不易的。用什么时间教？谁来教？教什么内容？教多长时间？在哪儿教？如何评估教的效果？没有现成的答案，没有作业可抄，一切全靠学校自己“摸着石头过河”。从学校提供的案例中，我感到老师们还真摸到了过河的石头，如把工程教育的关键概念拎出来再渗透到各学科中，把通识性工程技能——使用加工工具、绘图工具、测量工具、模型打印工具等与劳动技能进行整合……创建能让学生进行工程实践的工坊，请工程技术专家进校园等，这些经验为解决前述难题提供了有益的启示。

点赞的亮点之三是工程教育领域的宽泛。翻看这本案例集，不难发现，涉及的工程领域很多：AI领域，航空航天领域、环境工程领域、生物工程领域、建筑领域、材料领域、机械工程领域，以及芯片与医药领域等，这与多数学校仅关注与竞赛有关的领域形成了鲜明的对比。国际技术教育协会在2000年发布过《美国国家技术教育标准：技术学习的内容》。2020年，国际技术与工程教育协会（原国际技术教育协会）又出版了新一版的《技术与工程素养标准：技术与工程在STEM教育中的作用》，其中列举了八个重要的工程领域（情境）：计算、自动化、人工智能和机器人，材料转换与加工，运输与物流，能源与动力，信息与通信，建筑环境，医疗与卫生相关技术、农业和生物技术。当然，工程领域远不止这些，但这些是基础的，与民生息息相关。我们欣喜地看到，无锡的中小学工程教育几乎覆盖了所有领域，且有些并不是竞赛领域，说明这些学校考虑问题的出发点不是奔奖状奖杯去的，而是着眼无锡现有的资源和未来发展的需求。工程技术教育的确不能只局限在某一两个领域，偏窄的结果会造成工程领域的结构性缺失和人才培养的短板，而全产业链的中国需要的人才是多方面的。

《技术与工程素养标准》的框架可以作为学校科技类社团或选修课门类的参考，也可以作为通过单一工程项目载体覆盖工程各领域教育内容好的参考，如海洋牧场、载人航天器、智能大棚等，都是交叉的工程领域，可以覆盖大多数重要的工程领域。无锡通过不同的学校做不同的工程项目，从区域层面考虑工程领域的均衡也是一种值得推荐的办法。

点赞的亮点之四是对工程教育通识与专业的关系处理。中小学的工程技术教育不是专业教育，主要是通识性的工程教育，一方面要满足普通人对工程技术应有认知的教育需求，另一方面还要为普通教育服务——为课内所学提供迁移运用的机会，避免知识的“罐装”——除了考试，永远被封存。无锡一所小学提出用科学大概念作为设置工程项目的着力点是一个不错的想法，通过一些微工程项目，活化已经学过的知识，不仅能增加知识的意义性、趣味性，还能通过活化运用多领域知识加深对知识的理解，节能小屋、立体小菜园、自动浇灌装置、无土栽培等都是不错的工程项目案例。这些项目比单一的科技小制作、小发明更有价值，因为它一举两得：学生既学习了与工程设计有关的知识，又通过活化运用加深了对知识的理解，真正实现了与课堂学习的正相关。

在处理工程通识教育与工程专业教育问题上，无锡很多学校还采取了金字塔式的课程方案，即将工程教育课程按受众分为三个层次：有面向全体学生的，有面向部分学生的，还有面向少数学生的，随着人数的递减，专业性逐步增强，这样的课程优点是可以“广种薄收”。通过面向全体学生的通识课程，让学生对工程技术领域有一个宏观、全貌、概略的了解；通过面向部分学生的课程，发现学生的兴趣特长；通过面向少数学生的课程，为那些对某领域持久感兴趣的学生提供前专业的学习机会，这既可以满足学生适性发展的需求，也可以满足国家对拔尖创新人才选拔的需求。

真心希望无锡的工程教育越来越好，更期盼有更多的中小学能重视工程技术教育。一花独放不是春，百花齐放满园春，中华民族伟大的复兴梦将伴随科技教育的创新加快实现的步伐！

郝京华

南京师范大学教育科学学院

2025年9月1日