近年来,人工智能、物联网等技术加速迭代,社会对技术技能人才和创新型工程人才的需求日益迫切。国家高度重视大国工匠、能工巧匠培养,为中小学技术与工程教育改革指明了方向。但传统技术教学仍存在课程融合不深、项目式学习流于形式、专业师资不足、教学资源更新滞后等问题,难以适应人才培养新要求。
为此,山东省青岛中学立足十二年一贯制办学优势,启动技术与工程教育系统性改革,探索适合学生认知规律的教学方式,践行“做中学、用中学、创中学”理念,从师资队伍、课堂教学、课程体系、校企协同等方面推进技术与工程教育改革,努力提升学生技术素养、创新思维和工程实践能力。
建强跨学科师资队伍
教师是技术教育落地的关键。青岛中学组建跨学科技术教学团队,吸纳机械工程、网络技术、电子信息、控制科学与工程等专业教师,形成复合型教学队伍。围绕智能校园导航、校园二手驿站、为“青”锁忆等特色项目,教师分模块开展原理讲解、编程指导、外观设计和实操教学,实现多学科知识联动。
依托国家中小学智慧教育平台,学校建立云端技术资源库,整合开源课程、仿真教学软件和前沿技术教学素材,探索“虚拟验证+实体制作”教学模式。在无人机机架设计、结构优化等项目中,学生先通过仿真系统验证技术参数、预判风险,再借助3D打印、激光切割等设备制作实体原型,既降低了实操成本和安全风险,也让先进技术工具进入课堂。
在真实任务中锻炼动手能力
针对传统课堂单向灌输的问题,青岛中学推行问题导向、项目主导的教学方式,把课堂知识与真实生活、社会需求结合起来。学校设计智能垃圾分类系统、适老化产品改造等项目,将其拆解为数据分析、结构建模、智能控制、外观优化等子任务。
学生以小组为单位开展实地勘测、方案设计、数据分析和成果答辩,教师作为项目顾问,依托智能教学终端记录学习过程,根据学情数据开展针对性指导。学校还搭建数字化素养成长评价平台,记录学生在协作、操作、设计、成果等方面的过程性表现,结合项目报告、实物作品和答辩情况形成个性化能力图谱,改变了过去重结果、轻过程的教学评价方式。
贯通式课程
覆盖小学到高中
依托十二年一贯制办学优势,青岛中学打破学段界限,构建“启蒙—实践—创新”螺旋上升的课程体系。小学阶段以生活问题为切入点,开设防洒水杯架、减重书包设计等课程,培养学生的观察能力和动手意识;初中阶段开设玩具设计、无人机操作与应用、APP设计等选修模块,帮助学生掌握基础技术原理;高中阶段围绕适老化改造、绿色校园建设、智能产业优化等社会课题开展跨学科项目研究,衔接高校专业知识和产业需求,培养学生的创新研发能力和社会责任感。
同时,学校深化“技术+X”跨学科融合教学,推动技术学科与生物、历史、艺术、物理等学科联动,通过灌溉系统智能化改造、激光智能造物、汽车发动机原理探究等项目,让学生在多学科实践中整合知识、运用技术,同步培养工匠精神、创新思维和协作能力。
校企联动
把课堂延伸到生产一线
为打通校园教学与产业实践之间的壁垒,青岛中学构建“校、企、社、家”协同育人机制,与本地高校研究院、智能制造企业建立长期合作,邀请大国工匠、高校专家、企业工程师进校开展技术讲座和实操指导,组织学生走进企业车间、研发一线,了解产品研发和生产流程。
在常态化实践中,多名学生从企业生产场景中发现设备技术短板,自主提出优化改造方案,做到学以致用。校企协同既让学生接触产业前沿、积累实践经验,也促使教师更新知识、提升专业能力。
改革实施以来,青岛中学学生投入技术课程的热情明显提高,在“成长星”选课平台的投入热度较以往提升2.6倍。在项目式学习的带动下,学生创新意识、动手能力、问题解决能力明显提升,在各类科创赛事中多次获奖。
从被动接受知识到主动创新创造,从单一技能训练到综合素养提升,青岛中学技术与工程教育改革初见成效,为中小学开展技术与工程教育提供了可借鉴的经验。
下一步,学校将紧跟人工智能、大数据等前沿技术发展趋势,优化课程内容、教学模式和评价体系,加强复合型师资队伍建设,深化校企协同育人机制,为培养创新型人才夯实基础。
