本書是《工程設(shè)計導(dǎo)論》一書的配套練習(xí)冊。利用一些實(shí)踐性活動來幫助學(xué)生訓(xùn)練工程方面的基本技能，為將來參與挑戰(zhàn)性更強(qiáng)的項目打下基礎(chǔ)。每個活動先介紹一下活動的目標(biāo)，然后是活動步驟，讓學(xué)生逐步進(jìn)行操作，最后進(jìn)行分析總結(jié)。“背景”欄目幫助學(xué)生回顧和拓展所學(xué)的知識，以便在實(shí)踐活動中更好地應(yīng)用它們�！靶√崾尽睓谀恐荚谔嵝褜W(xué)生避開常見的問題，提供有用的線索以及講述一些有趣的奇聞軼事，幫助學(xué)生順利完成工程設(shè)計活動。

教育要面向未來多變的社會， 要培養(yǎng)具備全球勝任力的學(xué)生。在這樣的背景下, 綜合性、跨學(xué)科的知識和能力越來越重要， 這也是我國當(dāng)前課程改革中最新提出培養(yǎng)、發(fā)展學(xué)生核心素養(yǎng)（即必備品格與關(guān)鍵能力） 的重要內(nèi)涵。因此， 通過加強(qiáng)跨學(xué)科課程建設(shè)，給學(xué)生提供跨學(xué)科學(xué)習(xí)經(jīng)歷尤顯重要。國際上當(dāng)前流行的STEM、 STEAM課程，也正是以跨學(xué)科、綜合性作為其重要特征的。

我國的基礎(chǔ)教育歷來十分注重學(xué)科課程。雖然學(xué)科課程原本內(nèi)涵著跨學(xué)科的元素（如物理中有數(shù)學(xué)， 化學(xué)中有物理， 歷史中有地理） ，但長期以來已被固化， 缺乏與時俱進(jìn)的深化和拓展。近年的課程改革又開始重視綜合性課程和跨學(xué)科課程的開發(fā)，如全國課程改革中的綜合實(shí)踐活動課程，上海課程改革中的研究型課程、科學(xué)課程和藝術(shù)課程。 但在實(shí)施中，這些課程遠(yuǎn)未達(dá)到應(yīng)有的水平。而且現(xiàn)在看來，這些課程缺乏了一個重要內(nèi)容，就是工程教育。工程是科學(xué)、數(shù)學(xué)與技術(shù)等的整合與應(yīng)用， 航天工程、生物工程、橋隧工程、 建筑工程、“菜籃子工程” 等都是工程。在工程中，必須把設(shè)計思維和實(shí)踐能力放在重要位置，這就要求能夠在面臨一個復(fù)雜的、綜合性的任務(wù)時，創(chuàng)造性地利用各種手段和方式去完成任務(wù)。在設(shè)計思維里，系統(tǒng)性思想、以人為本的思想都非常重要。 因此， 工程教育是跨學(xué)科的， 是培養(yǎng)設(shè)計思維和實(shí)踐能力的一個很重要的載體，而這正是發(fā)展學(xué)生核心素養(yǎng)的重要內(nèi)容。

在基礎(chǔ)教育課程改革中，我們首先關(guān)注課程的育人價值，在今天特別要考慮課程面對未來的育人功能。工程教育的缺失會產(chǎn)生育人的短板， 這也是國際教育界通過反思之后特別重視STEM課程的重要原因。當(dāng)前，加強(qiáng)工程教育已經(jīng)成為國際共識。

如何彌補(bǔ)工程教育在我國基礎(chǔ)教育中的的薄弱與空白？由于當(dāng)前國內(nèi)還沒有理想的中小學(xué)工程教育教材， 所以需要學(xué)習(xí)和借鑒。 本套“中小學(xué)工程教育”叢書是從美國引進(jìn)的， 有很多值得借鑒的優(yōu)點(diǎn)。首先，內(nèi)容系統(tǒng)、完整。書中對工程學(xué)科有全面、 系統(tǒng)的介紹，包括工程設(shè)計的一般流程，工程建設(shè)相關(guān)的工具、材料、職業(yè)等。書中還結(jié)合具體的工程項目，介紹了物理、數(shù)學(xué)等學(xué)科知識在工程問題中的應(yīng)用。其次，它是跨學(xué)段的系統(tǒng)設(shè)計，初中階段的學(xué)生用書是《工程學(xué)入門》，高中階段的學(xué)生用書是《工程原理》《工程設(shè)計導(dǎo)論》 ， 內(nèi)容的難易與梯度都比較合適。第三，語言生動、圖文并茂，可讀性很強(qiáng)。最后，整套書不僅有功能類似傳統(tǒng)教材的學(xué)生用書，還有配套實(shí)踐手冊，可供學(xué)生練習(xí)、 提高。

“他山之石，可以攻玉”。我希望這套“中小學(xué)工程教育”叢書的翻譯出版，可以為我國當(dāng)前的課程改革、 教材開發(fā)服務(wù)。希望國內(nèi)的相關(guān)人士，能夠在此基礎(chǔ)之上，開發(fā)本土中小學(xué)工程教育教材。

張民生

2017年12月

張民生，國家教育咨詢委員會委員，上海教育綜合改革咨詢委員會委員，原上海市教育委員會副主任，中國教育學(xué)會副會長，上海市教育學(xué)會會長。