科学课程中的工程实践目标和过程摘要：在基础教育阶段，科学课程中整合工程设计实践，是实施基础工程教育的基本途径。分析高等教育工程实践与美国K-12科学课程文件屮工程设计的相关内容，探讨基础科学课程屮整合工程实践的冃标和过程模式，为我国基础工程教育提供参考。关键词：工程实践；科学课程；整合；课程目标文章编号：10057C6629(2017)2?C0016?C06中图分类号:G633.8文献标识码：B工程教育起源于技术教育，是一项古老的教育活动。中国的工程教育发端于第二次鸦片战争之后，由于缺乏系统的学校教育制度，教学效率及质量一直很低。近年来，屮国的工程教育开始关注欧美工程教育模式的改革与创新，尝试与国际接轨，开启高等工程教育多元化发展的新吋代。但是，由于基础教育阶段工程教育的缺位，使得学生对工程领域知之甚少，在学科认识与专业选择上存在诸多困惑，进而直接影响了高等工程教育的发展及人才培养。因此，在基础教育阶段开展工程教育是当前备受关注和亟待解决的问题。STEM是以问题解决驱动的跨学科理科教育，提倡通过工程力法來解决科学与技术领域的问题，促使未来人才适应当今知识经济全球化水平、复杂性和合作性不断增强的趋势。21世纪初期，STEM教育逐渐走入基础教育围绕与日常生活息息相关的工程领域设计与开发一系列工程教育活动，旨在帮助学生了解生活中科学、技术、工程和数学之间的联系，培养学生分析实际问题和动手实践的能力，加深其对科学概念及工程技术的理解。最具代表性的是美国2011年颁布的《K-12年级科学教育的框架：实践、交叉概念、以及核心观念》（AFrameworkforK-12ScienceEducation,以下简称“框架”）与2013年颁布的《新一代科学教育标准》（NextGenerationScienceStandards,以下简称“新标准”）中，整合了STEM教育理念，并引入“科学和工程实践”作为科学教育的三个维度之一。在基础教育阶段的科学课程中整合工程教育，为学生提供工程实践的机会成为基础科学教育改革的必然趋势。我国基础科学课程中如何合理引入工程教育，其冃标要求以及过程模式的特征如何，这些问题的回答是基础教育阶段开展工程教育的前提。为此，本文在梳理工程教育与科学教育的关系基础上，通过分析现阶段高等工程教育的课程目标、内容与形式，并联系真实工程作业环境屮的工程设计实践活动的要求与特征，结合美国科学课程纲领性文件中的工程设计的相关内容，探讨基础科学课程中整合工程教育的0标和过程模式；并对我国基础工程教育实践形成启示。1工程教育与科学教育的关系认识课程整合是以共同的功能基础和价值取向为前提的，科学课程中整合工程实践是否具有可行性，我们需要通过认识工程、工程教育及其与科学教育的关系来理解。关于工程的定义众说纷坛，张锡纯在谈到工程特点时指出“工程是科学、技术转化为生产力的最后阶段。工程活动的结果，总是完成符合某种社会目的的人工自然物”，强调工程活动的应用性与目的性。美国工程教育协会（ASEE）认为工程是一项艺术，“是应用科学、数学原理、经验，判断和尝试以造福人类的一种艺术，生产某种技术产品的过程或满足特定需要的体系”，突出了工程活动的创造性本质。清华大学罗福午教授给出了工程的完整概念，“工程是运用科学原理、技术手段、实践经验，利用和改造自然，生产、开发对社会有用产品的实践活动的总称”，强调工程活动是一项改造自然、服务社会的生产活动，突出其实践性特征。综合可见，工程活动的开展是以掌握一定的科学、数学原理与技术手段为基础的;工程活动的目标是生产出符合社会需要的人工产物；从目标向结果的转化过程需要“开发、改造、生产”的实践过程，这类实践活动不是将条件、冃标进行简单的拼接组合，而是从自然和社会因素的双重角度出发，在考虑现实的各种限制因素的基础上，构思解决方案并付诸实施的。概括而言，工程是以科学、技术的应用为主线，在生产生活中产生、发现、捉出问题，考虑多种自然和社会因素的制约影响和工程设计原则设计解决方案，通过实践活动生产出符合社会需求的人工产物（包括实物硬件和非实物软件）的创新活动。工程的创造性本质决定了工程教育的属性。工程教育作为培...