加强中小学科技教育是服务国家创新驱动发展战略、培养未来科技创新人才的重要路径。2025年10月，《教育部等七部门关于加强中小学科技教育的意见》强调，“以科学、技术、工程、数学为重点，切实加强中小学科技教育，夯实科技创新人才培育基础，助力高水平科技自立自强，支撑教育、科技、人才高质量一体化发展”。江苏省锡山高级中学（以下简称“锡山高中”）用近30年时间持续进行高中科技教育探索，逐渐形成了发展路径清晰、育人模式可借鉴的本土实践经验。

锡山高中1996年开设科学素养类课程，先后经历了科创教育特色课程建设（2003-2009年）、“想象·创造”基地建设（2010-2016年）、技术与工程教育课程体系整体建构（2017年至今）三个关键发展阶段，在整体课程框架下聚焦工程教育，搭建了独具特色的课程框架与支持系统，逐步形成了具有示范意义的“工程·实验”育人生态。锡山高中在探索中发现，科学高中建设不是几个特定学科的强化，而是需要构建完整的技术与工程教育生态系统，从课程、环境、机制等方面进行整体规划与布局，这既尊重了国家课程的基础性地位，又创新性地深化和拓展了科学高中建设的内涵和边界。

技术与工程教育课程的育人目标，是锡山高中“成全人”教育哲学的重要组成部分。在学校课程建设的三个发展阶段中，这一目标被赋予了不同的价值内涵，并始终统摄着各个阶段的课程设置。

20世纪90年代，学校以“站直了的中国人”为育人目标，技术与工程教育的核心目标也相应聚焦于培养学生的科学文化素质、创新精神和现代化视野。为此，学校在校本课程中开设了科学素养类的任意选修课。

2009年，学校进一步凝练出“生命旺盛、精神高贵、智慧卓越、情感丰满”的育人目标，“智慧卓越”成为技术与工程教育的核心追求，旨在激发学生的好奇心，培养其独立思考、反思批判的精神，以及崇尚劳动、动手解决问题的能力。在课程设置上，与之匹配的是选修Ⅱ中“艺术与科学”模块以及技术创新门类的所有课程模块。

2021年，学校将“时代新人”形象细化、具体化为“终身运动者、责任担当者、问题解决者、优雅生活者”的育人追求，用“问题解决者”统摄技术与工程教育的课程目标，旨在培养学生保持好奇心与独立思考的能力，养成勤勉持恒、崇尚实践的品质，熟练运用现代技术，以智慧和行动贡献解决方案。这一目标导引着学校“工程·实验”专业大类课程体系的建设，以提升学生的技术意识、工程思维、图样表达、创新设计和物化能力。比如，在“开源硬件的设计与制作：基于STM32芯片的四轴飞行器的设计与制作”课程中，学生在使用工具、认识材料、绘制图形、软件编程和硬件搭建中，领会工程设计、技术知识和科学应用之间的联系。

《普通高中课程方案（2017年版）》明确提出了“正确认识自我，具有一定的生涯规划能力”的培养目标，“生涯规划”成为高中教育的有机组成部分。然而在实践层面，教育领域普遍存在政策导向与现实操作脱节的现象，评价体系仍过度聚焦于可量化的学业成就，而忽略了对学生长远生涯发展的系统性引导。这种脱节导致许多有志于成为工程师的学生，对该领域的典型职业路径、所需专业背景、对应高等院校以及高中阶段应选修的关联课程等关键信息缺乏普遍了解。

为破解这一难题，锡山高中将“工程·实验”大类课程与配套的学生发展指导体系相融合，提出了“理想照耀，五业贯通”的生涯规划教育主张。一方面，构建系统的生涯发展指导路径，针对有工程学习意愿的学生，学校从选科建议（指“3+1+2”组合）、典型专业（如食品工程等）、目标院校（如江南大学）、典型职业（如食品工程师）、行业代表人物（如校友秦含章）五个维度为其绘制清晰的生涯发展图谱；另一方面，强化实践性（课程体验+专业环境）专业能力培养，让学生走进“想象·创造”课程基地，通过参与机器人设计、染整工艺探究等丰富的体验课程开展项目研究，培养实践能力与工程素养。这种全新的生涯规划教育使学生在准确把握自身特长的基础上将高中学业与大学专业、立身职业联系起来，进而与建功立业的事业、贡献国家的志业贯通起来，激发学生“为热爱而学”。

为了最大限度地满足学生的课程需求，尊重学生多样化的工程学习与研究兴趣，锡山高中又进一步规划设计了以工程实践为驱动的三类进阶式技术与工程教育课程体系。例如，面向全体学生开设“基础课程”，包括建筑模型、电子设计、桥梁设计、3D打印等，供学生在信息和通用课程中选修；面向计划将理工类作为未来高校专业的部分学生开设“拓展课程”，包括机器人、无人机、海洋仿生机器人、工业设计、量子力学、染整工艺等；面向在经过前两阶课程学习后呈现出卓越工程师潜质的小部分学生开设“高端课程”，包括工程科学创新、智能制造等。

锡山高中在专业场景建设中探索出“课程导向下的场景建构”新模式，其核心理念是“以课定需，渐进优化”，即在课程实施过程中积累经验、明确需求，动态生成建设标准。基于“先开课程，后建场地”的思路，学校自主研发设计了工业设计教室、创客空间、机器人中心、创造工坊等10多间技术与工程教育教室，同时总结提炼相关建设经验，形成了一套完整的高中技术与工程教育学习环境建设标准，如空间布局与功能设计应便于合作学习、个人探究以及多种教学活动的开展；通风、温控等基础设施运行良好；配置先进的技术设备，配备紧急设施、安全标识，制定详细的安全操作规程，以确保实验的高效与安全。此外，基地强调模块化课程与丰富实践活动相结合，通过跨学科整合和校企合作，营造开放、合作的校园文化氛围。这些标准不仅确保了高质量地开展教学与实验，也为学生提供了全面的工程实践和创新能力培养环境。

学校还主动联系企业、科研院所与高校，组建技术与工程教育共同体，通过共享对方的工程实验室和车间，将部分高端课程项目迁移至更专业的社会平台，完成专业性要求较高课程的授课。例如，与复旦大学、中国科学技术大学等8所高校共建物理医学、光电信息等高水平实验室。

课程基地的建设不仅是物理空间的升级，更便于推动学习方式的变革。为此，锡山高中引入CDIO（构思Conceive、设计Design、实施Implement、操作Operate）与PBL（项目式学习Project-Based Learning）等国际工程教育模式，构建了“做中学、创中悟”的实践范式。学校借鉴CDIO模式，以开放式工程项目为载体，通过项目孵化、市场培育等全周期支持，系统培养学生的工程实践与创新能力（见图1）。在构思阶段，教师根据真实情境提出问题，学生分析问题及辨明要求，以此培养创新思维与问题分析能力；在设计阶段，学生通过文献检索和理论研究，建立模型，优化方案，以此增强团队协作能力；在实施阶段，学生通过模拟演示和优化，完成作品制作与组装，以此提升实践与协作能力；在操作阶段，教师组织学生答辩和不断反思迭代，完成成果汇报，以此培养逻辑思维及表达能力。整个流程锻炼了学生在真实工程情境中的综合实践能力。

在该理念导引下，学生课程作业物化成果的品质明显提升，其中，学校创客团队的项目成果“智能车门预警避险系统”获第六届澳门国际创新发明展金奖。同时，学校运用PBL模式引导学生在“四轴飞行器设计”等长期项目中，亲历“确定任务-方案分析-方案确定-模型制作-测试优化-产品展示与评价”的完整流程。学生在打造物化作品的过程中，深度锤炼了工程构思和工程操作等实践能力。这种教学方法有效融合工程理论与实践，激发了学生的创造力。

扩充专职师资力量。为破解技术与工程教育师资短缺的难题，锡山高中采取内外结合、双轨并行的方式扩充师资。对内，实施“重回大学计划”，选派教师赴高校参加理工科课程研修，更新知识结构；对外，大力引进具备理工科专业背景的人才，自2021年起招聘多名具有机械制造、软件工程等背景的硕士研究生。同时，学校还聘请校内外的能工巧匠与专业技术人员，共同参与课程开发与教学指导，组建了一支专兼结合、结构多元的教师队伍。

组建校内外育人共同体。学校积极整合高校、科研院所、企业及政府部门等多方资源，组建科技与工程教育专业社群，组成专业研究团队，开展顶层设计、决策咨询、理论研究、规划评估等工作。此外，学校还邀请知名专家，联合北、上、广、苏、浙等地37所中小学校，在上海交通大学成立全国中小学工程教育联盟，着力构建“文科、理科、工科”三足鼎立的课程体系，弥补工科课程不足，同时开发工程普及课程、教材，实施教师培训计划，推动大中小工程教育一体化。联盟致力于在一线开展技术与工程教育教学实验，合作培养高水平的技术与工程教育师资，形成协同育人的强大合力。

推进“产学研育”一体化。在地方政府的大力支持下，学校深化与高科技企业、高等院校、科研院所的合作，探索建立“产学研育”一体化协同育人机制。例如，无锡量子感知研究所与国仪量子公司合作，启动了基于金刚石量子计算教学机的中小学量子计算实验课程的研发项目。两家公司与锡山高中合作，发挥各自在科研、产业和基础教育方面的优势，开发出“量子计算原理与实验”课程及配套资源，成功将前沿科技转化为优质的育人载体与实践平台。

探索建立高中与大学贯通培养机制。学校主动与高校开展师资、课程和实验设施等方面的贯通合作，先后与华中科技大学、东南大学等多所高校建立战略合作，探索人才贯通培养新模式。具体举措包括：邀请卓越工程师与领军专家进校，在每周三、四下午两节联排的研创课程中为选修“工程·实验”类课程的高一学生授课。联合开发面向未来的技术与工程类课程，并创新性地推行部分“工程·实验”类选修课的中学学分获得大学相关专业认可。如今，学校工程类人才的培养正从校内封闭模式，转变为由高中、大学共同参与的开放式、多元化共育新生态。

历经近30年不懈探索，锡山高中在技术与工程教育课程体系的构建上探索出一条从丰富课程门类、深化教学内容，到完善课程框架、逐步系统化的路径，显著提升了学生的工程认知与志趣，培养了他们工程构思与设计能力、工程应用与操作能力、工程管理能力等工程素养，助力其成长为富有创造力的问题解决者。2017届、2018届学生中，入学时对“工程·实验”方向感兴趣的学生约为18％和14％，2020年、2021年毕业时有约43％和42％的学生报考理工类专业。近3年理科班毕业生中，报考理工类专业人数基本稳定在45%左右。这一探索有效回应了国家教育改革的趋势，形成了支撑科学高中高质量发展的典型经验，学校办学规模和社会影响力也逐步扩大，从一所县域普通高中发展为教育部首批普通高中新课程新教材实施国家级示范校、江苏省首批高品质示范高中。