基于现代工业的大中衔接教育项目式学习探究

摘   要：中学与大学教育之间的不衔接问题已成为创新人才培育的重要障碍，衔接教育的优化成为人才培养领域的一项紧迫任务。《“十四五”智能制造发展规划》的实施，推动了现代特种加工技术的迅猛发展。这些技术不仅蕴含了丰富的学科知识，而且与中学物理、化学课程紧密相连。鉴于此，提出基于现代特种加工技术的“中-大”衔接教育项目式学习案例。该案例旨在帮助学生巩固课本知识的同时，拓展其对前沿技术的认识，为探索中学与大学教育衔接的新路径提供了新的视角和思考。

关键词：“中-大”衔接；项目式学习；课程设计

中图分类号：G633.7 文献标识码：A     文章编号：1003-6148（2024）6-0077-3

１    研究背景

２０１５年，国务院发布的《统筹推进世界一流大学和一流学科建设总体方案》明确提出了培养具有创新精神和实践能力的各类优秀人才的目标，强调提升学生的综合素质、国际视野、科学精神和创新能力。尽管我国每年高校毕业生数量已超过９６０万，但在产业升级和技术革命的挑战面前，创新型人才供给仍然不足。中学教育是大学人才培养的重要基石，其输送的人才质量直接影响着大学教育的发展。然而，当前中学与大学之间的沟通不畅，缺乏有效的衔接机制，这不仅导致教育资源浪费，也制约了科技创新型人才的培养，日益成为影响国内创新人才培养效果的关键因素。

鉴于此，本文以现代工业技术为背景，提出了以特种加工技术为核心的项目式学习案例，以期为创新人才培养探索新的途径。

２    国内外研究现状

在“中－大”衔接的路径和方法研究方面，可以从宏观层面、实体层面和微观层面对国内的相关研究进行梳理。

宏观层面关注的是衔接机制和理念的研究。谢维和指出，应从战略高度出发，转变传统的衔接教育模式，例如将选拔教育转变为多轨制教育［１］。实体层面则涉及到建立附属中学、开设先修课程等措施。綦春霞认为，预科教育是国内实现教育衔接的有效方式，建议借鉴国际经验，推动预科教育的开展，以实现培养模式的多样化［２］。微观层面则涉及教师培养、课程开发以及管理模式创新等方面。李进才强调，创新人才的培养应从教育的各个组成部分进行有效衔接［３］。

国外在中学与大学教育衔接方面也有一定的研究成果。荒井克弘指出，中学与大学教育的有效衔接关键在于从选拔模式转向选择模式［４］。Ｐａｒｋｅｒ等人则从“适应论”的角度提出了构建中学－大学衔接教育的路径［５］。尽管国外的成熟模式具有一定的参考价值，但由于其运作体系与我国的教育实际存在差异，因此不能生搬硬套。

３    项目式学习案例

３．１    项目式学习主题选择

项目式学习（Ｐｒｏｊｅｃｔ－ｂａｓｅｄ－ｌｅａｒｎｉｎｇ）是一种以项目为核心的学习模式，它以任务驱动为手段，旨在培养学生独立思考和问题解决的能力，同时增强学生的自主学习能力和科学素养。这种方法为学生接受高等教育奠定了坚实的基础。在国内，科技创新后备力量的培养主要集中在高校理工科学生，而在中学阶段，物理和化学学科则是项目式学习的重要载体。通过适当拆分和简化现代工业技术，可以为中学阶段的项目式学习提供丰富的素材。因此，以现代工业技术为主题的项目式学习能够有效满足当前创新人才培养的需求。表１展示了部分可作为项目式学习内容的特种加工技术与原理，以及它们所涵盖的中学课本知识。

考虑到实际条件和前期研究基础，本研究选取电加工领域中的电射流加工技术作为案例，开发了项目式学习课程“探究金属材料的加工”，以探讨中学与大学衔接阶段项目式学习的课程设计。电射流加工是一种起源于德国的新型特种加工技术，在美国、日本等地已形成较为成熟的产业技术。其基本原理如图１所示。在加工过程中，工件连接电源的正极，而不锈钢喷嘴则连接电源的负极。在泵的压力作用下，电解液从储液箱中通过喷嘴射出，撞击到工件表面，从而实现对铁、铝等活泼金属工件的电化学溶解。

３．２    项目式学习目标

结合学科核心素养要求，本研究提出了跨学科学习课程案例“探究金属材料的加工”，并设计了四维学习目标，如表２所示。

３．３    项目式学习导向性问题设计

项目式学习案例的工业需求场景及核心问题如下：随着前沿科学技术的高速发展，航空航天、微电子、生物医学工程等领域对产品的结构复杂性及表面完整性的要求不断提高，并需要在表面构建特定微细结构或微阵列，以赋予产品如光学成像、减阻、油－水分离等特殊功能，从而提升产品附加值。基于此，学生将探讨并选择一种适合的金属材料加工方法，并提出改进金属加工的建议。

３．４    项目学习推进流程

跨学科项目式学习设计的关键在于明确项目初始状态与终态的差异，并对项目任务进行具体拆解，使学习者在解决问题的过程中实现从初始状态到终态的过渡。以“金属材料的加工”为例，该项目的具体拆解思路如图２所示。

根据项目拆解思路，“金属材料的加工”项目学习流程分为流程线、活动线、知识能力线与素养线，旨在全面提升学生的综合素质与问题解决能力，如图３所示。

４    结   论

在跨学科项目式学习的教学实践中，教师需要准确把握学生对相关学科知识的现有水平和潜在发展水平，并据此设计合理的教学方案。同时，在理工科领域的项目式学习中，应兼顾学生对知识的掌握程度与前沿科技的发展，以培养学生的探究能力和创新精神。基于这一理念，本研究提出了一种基于现代前沿技术的“中－大”衔接教育项目式学习案例。在教学过程中，以问题为导向，逐步分解项目目标，可以激发学生自主探究的热情，并最终实现教学目标。这种教学方法具有在中学阶段推广的潜力。综上所述，本研究有助于培养学生的科学思维和创新精神，并为国内科技创新后备人才的培养提供了新的参考。

参考文献：

［１］谢维和．高考改革：定位、形态与变量［Ｊ］．中国考试，２０１４（１０）：3-13．

［２］綦春霞，周慧．高中教育与大学教育的衔接：国际经验与本土实践［Ｊ］．教育学报，２０１４（４）：２６－33．

［３］李进才．略论当前高等教育与中等教育衔接中的一些问题［Ｊ］．高等教育学报，１９８８（４）：52-57．

［４］［日］荒井克弘．高大接続の日本的構造［Ｊ］．高等教育研究，２０１１（１４）：7-21．

［５］Ｐａｒｋｅｒ D J．Ｓｕｍｍｅｒｆｉｅｌｄ J L，Hogan J M，et al.Ｅｍｏｔｉｏｎａｌ ｉｎｔｅｌｌｉｇｅｎｃｅ ａｎｄ ａｃａｄｅｍｉｃ ｓｕｃｃｅｓｓ：Ｅｘａｍｉｎｉｎｇ ｔｈｅ ｔｒａｎｓｉｔｉｏｎ ｆｒｏｍ ｈｉｇｈ ｓｃｈｏｏｌ ｔｏ ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ［Ｊ］．Ｐｅｒｓｏｎａｌｉｔｙ ａｎｄ Iｎｄｉｖｉｄｕａｌ

Dｉｆｆｅｒｅｎｃｅｓ， ２００４，３６（１）：２０６－２０７．

（栏目编辑    贾伟尧）

收稿日期：2024-01-25

基金项目：广东省深圳市教育科学研究院立项课题“科技创新后备人才培养导向下中学-大学衔接教育项目式学习课程体系建设研究”（yb23191）；广东省深圳市龙华区教育科学研究院立项课题“新课标导向下物理-工程跨学科课程建设与教学实践研究”（LHZD23010）。

作者简介：薛金豹（1997-），男，中学教师，主要从事初中物理教学工作。