指向工程教育的高中信息技術課程校本實施策略

摘要：本文以錫山高級中學為例詳細介紹了指向工程教育的高中信息技術課程校本實施策略，主要構建了基于信息技術的工程教育課程群，探索了高中工程教育的典型學習方式，建立了一套師資、課時、場地等保障機制，以及促進學習的“創新工程師”評選激勵體系，形成了一條可資借鑒的技術路徑。

關鍵詞：工程教育；信息技術；課程建構；學習環境

中圖分類號：G434" 文獻標識碼：A" 論文編號：1674-2117（2024）08-0029-03

為什么要開展工程教育

黨的二十大報告指出“要加快建設國家戰略人才力量，努力培養造就更多大師、戰略科學家、一流科技領軍人才和創新團隊、青年科技人才、卓越工程師、大國工匠、高技能人才”。教育部等十八部門聯合印發《關于加強新時代中小學科學教育工作的意見》中指出“要統籌規劃科學教育與工程教育，體現實踐性、綜合性。普通高中要擔當使命，承擔起為國家戰略人才培養奠基，開展工程教育的責任，培養更多的未來卓越工程師和科學家”。在普通高中開展工程教育，是劍指“科技強國”的一種實踐，是加快建設中國特色、世界水平的工程師培養體系，培養愛黨報國、敬業奉獻、具有突出技術創新能力、善于解決復雜工程問題的工程師隊伍，走好戰略人才自主培養之路的一種實踐。下面，筆者以江蘇省錫山高級中學為例，詳細介紹指向工程教育的高中信息技術課程校本實施策略。

高中信息技術課程的校本化實施

1.高中信息技術課程校本化實施的路徑選擇

《普通高中信息技術課程標準（2017年版2020年修訂）》中設定的課程目標包括：認識信息系統在人類生產與生活中的重要價值，學會運用計算思維識別與分析問題，抽象、建模與設計系統性解決方案，在生活中運行系統性解決方案。這既是信息技術的課程目標，也是工程教育的主要學習方式。

按照我國目前的課程政策，學校在實施國家課程時不能機械照搬、簡單執行，而應根據本校學生、教師和學校實際進行調適，即進行國家課程的校本化實施。[1]有學者將國家課程校本化實施分為創新模式、整合模式、調適模式三種[2]，其中創新模式主要是指在現有的國家課程框架內創造性地開發全新的課程單元，甚至是全新的課程，并對課時進行調整、分配。錫山高級中學的信息技術課程就采取了這種模式，為培養未來卓越工程師，打通必修、選擇性必修和選修，架構了學校的課程框架，探索了發展學生創新精神和實踐能力的學習方式，創設了專業化、精致化的學習環境，組建了主體多元的師資隊伍。

2.指向工程教育的高中信息技術課程的目標

高中工程教育的目標首先是面向全員的工程教育，即要讓學生能夠認識主要由工程技術構造起來的物質世界，能夠適應未來發展的需要；其次是要讓具有工程師潛質的學生能夠選擇工程師作為自己的職業趣向。普通高中的工程教育應該是培養學生具有創造力、實踐力等關鍵能力，創新思維、人本思維、工程思維、科學思維等必備品格，專業立身、工程報國的價值觀念。這里的目標包括了關鍵能力、必備品格和價值觀念三個維度，共同構成了培養愛黨報國、敬業奉獻、具有突出技術創新能力、善于解決復雜工程問題的未來卓越工程師這一目標。

構建基于信息技術的工程教育課程群

1.構建課程群的背景分析

（1）明晰學校的教育哲學。錫山高級中學確立了“終身運動者、責任擔當者、問題解決者、優雅生活者”的培養目標，其中，“問題解決者”內涵包括崇尚科學、勤勉持恒、以學習立身、重研究立業、熟練使用現代技術工具、注重實踐、開拓創新、用智慧給世界提供問題解決的行動。這也是指向工程教育的高中信息技術課程的目標。

（2）明確學生的課程需求。筆者以“你認為下列哪些領域最值得同學們學習”為題，對錫山高級中學的學生進行了問卷調查，其中“科技與創新”領域的占比最高，達56.09%；以“你最想選擇的大學專業大類是什么”為題，對學生進行問卷調查，選擇“工程與實驗”方向的占比高達30.5%。可見，學生對相關工程類內容的學習需求比較旺盛，興趣較強。

（3）分析地方的課程期待。學校所在的區域規劃構建以4個地標產業集群、6個優勢產業集群、5個未來產業為支撐的“465”現代產業體系等。這些多為工科類型，學校課程規劃需要回應地方發展的期待，為本地學生提供相適應的課程。

（4）研判學校的課程基礎。錫山高級中學早在1996年就開始了校本課程開發的實踐，信息技術課程校本化實施經驗豐富、制度完備、條件優渥，可以滿足指向工程教育的高中信息技術課程實施的需要。

2.課程結構與內容

學校在校本課程開發的實踐基礎之上，參考海外經驗，以信息技術為主干，采取“切塊+融合”的策略建立普通高中工程教育課程體系。“切塊”是指選出高中課程方案信息技術和通用技術學科，融合其課時和新課標開展工程教育，這就保障了在高考課程教學框架內，騰挪出開展工程教育的有效課程。“融合”是指從數學、物理、化學、生物、藝術等學科中提煉出和工程教育相關的內容。在“切塊+融合”的基礎上學校先后開發了分層分類的17門課程，構建了新的工程教育課程群。這些課程是可以進階的，分別為基礎類、提高類和榮譽類課程，以滿足不同層次學生的需求，如圖1所示。

探索高中工程教育的典型學習方式

CDIO工程教育模式是一種基于工程實踐的教育模式，代表構思（Conceive）、設計（Design）、實現（Implement）和運作（Operate），它以產品研發到產品運行的生命周期為載體，讓學生以主動的、實踐的、課程之間有機聯系的方式學習工程，培養學生工程知識、工程技能、創新意識、團隊協作能力。這與高中工程教育的初衷吻合，因此，可以借鑒高校工程專業、工程類企業等領域的經驗，探索一種將CDIO教育模式在高中課程中落地的教學模式和指向工程創造的、勞動實踐的學習方式，如圖2所示。

建立一套師資、課時、場地等保障機制

1.師資隊伍建設

為了提升課程質量，保障學生在課程中對專業師資的需求，信息技術教師和水工、電工、木工，校外工程師及高校教授等組建工程教育專業社群，各展所長，協同育人，高中高校貫通培養。例如，“機器人設計”“工程科學概論”由華中科技大學無錫研究院負責授課，“量子計算基礎”由國儀量子技術（合肥）股份有限公司進行授課，總體形成了超過30人的師資隊伍。

2.課時保障

通過學科整合、學分制統整，為指向工程教育的高中信息技術課程實施騰挪出充足的課時。課程群進入信息、通用和校本選課池，采用學分限位的方案（規定：學生需要在信息技術和通用技術兩個學科選修的課程里均修滿3學分，累計6個學分；有興趣升入高校后選擇理工專業的學生還需在工程校本課選修超過1學分；學生還需要在勞動領域選修超過2學分）。

3.專業化學習環境

高中工程教育環境如何建設，沒有現成的經驗可以借鑒。為此，錫山高級中學采用先開發課程，在課程實施過程中積累經驗、明確需求，然后再建設學習場景的辦法。例如，學校采用“先開課程，后建場地”的思路，先后自主研發了工業設計教室、創客空間、人工智能教室等10多套教室建設標準，建設了專業化的、精致化的高中工程教育場景。

4.建立促進學習的“創新工程師”評選激勵體系

“創新工程師”每個學期初評選一次，每年兩次。未來工程師評選對象是入學第一年，在社會服務、科技創新基礎課程、勞動實踐或校園科技節中能力突出并取得一定成績的學生。卓越工程師評選對象是在“未來工程師”的基礎上，在工程教育提高課程或榮譽課程中表現突出，積極投入工程實踐并取得一定成果的學生。金牌工程師評選對象是立志科技報國，在工程科技創新領域內綜合能力優異，具備顯著創新能力，在省級以上競賽平臺獲得突出成果的學生，及優先授予作品解決社會實際問題的學生。

結束語

高品質的課程、專業化的師資、新穎的學習方式、精致化的學習環境、豐富的激勵措施覆蓋全體學生，系統地激發了高中信息技術課程的活力，并提供了指向工程教育的高中信息技術課程校本實施典型樣態。

參考文獻：

[1]張瑞海.對學校課程建設中四個基本概念的解析[J].基礎教育課程，2022（05）：4-10.

[2]徐玉珍.論國家課程的校本化實施[J].教育研究，2008（02）：53-60.