摘 要：在學(xué)科融合發(fā)展的教育趨勢下，我國科技館教育不斷豐富加強(qiáng)科學(xué)文化教育活動內(nèi)容和活動形式研究。近年來，中國科技館通過開展多樣“工程文化”主題教育活動，以增強(qiáng)發(fā)展學(xué)科融合的教育實踐路徑。本文從“工程文化”的歷史、“工程文化”在科技館教育中的實踐價值與意義、中國科技館探索“工程文化”主題教育活動案例、“工程文化”主題教育活動路徑總結(jié)與展望四個維度展開，探討科技館做“工程文化”教育實踐的具體思路，以期形成啟示。

關(guān)鍵詞：工程文化；科技館；主題教育活動

中圖分類號：G521 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A" " 文章編號：1004-8502（2024）05-0028-10

作者簡介：傅子杰，中國科技館助理研究員；李沫，中國科技館科技輔導(dǎo)員。

我國在全面建設(shè)社會主義現(xiàn)代化國家的強(qiáng)國路上大力發(fā)展教育、科學(xué)、文化事業(yè)。2021年5月28日，習(xí)近平總書記在中國科學(xué)院第二十次院士大會、中國工程院第十五次院士大會、中國科協(xié)第十次全國代表大會上講話時強(qiáng)調(diào)，要大力加強(qiáng)多學(xué)科融合的現(xiàn)代工程和技術(shù)科學(xué)研究，帶動基礎(chǔ)科學(xué)和工程技術(shù)發(fā)展，形成完整的現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)體系。近年來，我國科學(xué)教育事業(yè)積極響應(yīng)習(xí)近平總書記提出的加強(qiáng)建設(shè)現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)體系，不斷拓寬科學(xué)教育活動內(nèi)容，以提升青少年科學(xué)素質(zhì)與科學(xué)分析能力。科技館結(jié)合自身教育特色與優(yōu)勢， 沿著支持主題活動開發(fā)的創(chuàng)新思路，研發(fā)了多學(xué)科融合的主題教育活動，助力培養(yǎng)青少年的綜合素質(zhì)，提升青少年分析、探究復(fù)雜情境問題的能力。本文通過聚焦中國科技館設(shè)計“工程文化”主題教育活動的開發(fā)思路與實踐案例，深入分析“工程文化”主題下的教育活動實施策略與路徑，探討科技館開展“工程文化”主題教育活動的應(yīng)用價值。

一、“工程”的發(fā)展轉(zhuǎn)型與“工程文化”的新方向

“工程”一詞起源于古拉丁語ingenium（攻城槌）和ingeniator （發(fā)明或操縱攻城槌的人） ，最初指代早期文明中創(chuàng)造或制造的人或物，但當(dāng)時并未形成系統(tǒng)化的理論。直到18世紀(jì)中葉，隨著工業(yè)革命的推進(jìn)，西方文明由傳統(tǒng)手工業(yè)經(jīng)濟(jì)逐步轉(zhuǎn)型至工業(yè)化經(jīng)濟(jì)，技術(shù)創(chuàng)新和生產(chǎn)方式的變革成為社會發(fā)展的核心。這一時期，科學(xué)技術(shù)蓬勃發(fā)展，促使“工程”得到深入的理論研究。1799年，知名英國科學(xué)家、發(fā)明家拉姆福德（Rumford）對“工程”的概念展開思考與研究，將其定義為“為了共同生活目的而應(yīng)用的科學(xué)”。這一時期，“工程”概念的主要特征在于滿足社會生活需要。

進(jìn)入19世紀(jì)，工程在軍事技術(shù)領(lǐng)域的應(yīng)用被弱化，開始轉(zhuǎn)向民用領(lǐng)域。1828年，學(xué)者特雷德戈爾德（Tredgold）提出了一個較有代表性的工程定義：“工程是駕馭自然界的力量之源，以供給人類使用與便利之術(shù)。”該時期的“工程”被賦予了“自然哲學(xué)”的思想，被視為變革自然界、推動社會進(jìn)步的價值中立工具。

20世紀(jì)迎來了世界科技大發(fā)展。激光技術(shù)、汽車技術(shù)、材料科技、量子技術(shù)等領(lǐng)域取得了長足進(jìn)步。1907年，斯托特（Stott）提出將“工程”定義為組織調(diào)度人力、控制自然力量和材料以造福人類的藝術(shù)。此時的“工程”概念融入了技術(shù)與藝術(shù)的新元素，變得更加抽象。經(jīng)過多個世紀(jì)的文明積累，“工程”理論不斷壯大。至1995年，美國電氣與電子工程師協(xié)會（Institute of Electrical and Electronics Engineers）匯總梳理了西方學(xué)者關(guān)于 “工程”概念的21種定義，標(biāo)志著西方“工程”理論研究的基本成型。

進(jìn)入21世紀(jì)，工程實體建設(shè)發(fā)展邁入穩(wěn)定發(fā)展期。工程逐漸轉(zhuǎn)型，向“工程文化”軟實力發(fā)展進(jìn)階。國際工程產(chǎn)業(yè)體系將工程視為解決綜合問題、應(yīng)對復(fù)雜情境的代表。2004年，瓦爾納多（Vamado）和彭德爾頓（Pendleton）將工程定義為“主要應(yīng)用數(shù)學(xué)與科學(xué)原理、經(jīng)驗來判斷與解決人類所面臨的事物問題的科學(xué)或藝術(shù)”。解決情境問題成為21世紀(jì)“工程”概念的重要特點。2013年，美國《新一代科學(xué)教育標(biāo)準(zhǔn)》（Next Generation Science Standard）將工程學(xué)教育引入基礎(chǔ)教育領(lǐng)域，在科學(xué)教育體系中提出，支撐科學(xué)教育應(yīng)發(fā)展“跨學(xué)科概念”“學(xué)科核心概念”“科學(xué)與工程實踐”三個重要維度概念，強(qiáng)調(diào)培養(yǎng)青少年的工程能力和工程信念。這顯示出“工程文化”價值逐步成為西方科學(xué)教育的重要培養(yǎng)目標(biāo)之一。

隨著人類文明的進(jìn)步，工程從一種古老的文明活動逐漸滲透到人們的勞動、生產(chǎn)和生活中。同時，隨著人類文明程度的不斷提高，工程的文化素質(zhì)成為重要發(fā)展方向。隨著近現(xiàn)代工業(yè)技術(shù)革命、當(dāng)代教育改革創(chuàng)新步伐進(jìn)階，“工程文化”教育的價值日益突出。特別是在科技文化領(lǐng)域融合發(fā)展的今天，“工程文化”展現(xiàn)出強(qiáng)大的時代發(fā)展力，持續(xù)產(chǎn)生著深遠(yuǎn)的社會影響。

相比于其他國家的發(fā)展，我國的“工程文化”起步稍晚。自1949年新中國成立以來，國家從百廢待興逐漸迎來建設(shè)熱潮。隨著改革開放的深入，我國大力發(fā)展基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)，并加速推進(jìn)教育、科技、人才、文化等多領(lǐng)域的強(qiáng)國建設(shè)，在國家事業(yè)發(fā)展中奮起直追。到21世紀(jì)初期，我國的產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)和科技水平逐漸趨于穩(wěn)定，國家開始著重發(fā)展科技教育，以培育未來科技領(lǐng)域的杰出人才。

2017年，我國教育部在復(fù)旦大學(xué)和天津大學(xué)分別舉行了研討會，達(dá)成了新工科建設(shè)的“復(fù)旦共識”和“天大行動”，隨后在湖南工程學(xué)院和溫州大學(xué)提出“湘浙倡議”，并最終在北京形成了新工科建設(shè)的“北京指南”等指導(dǎo)性文件[1]。自此，新工科建設(shè)逐漸在我國高校中受到重視， 并在高等院校體系中逐漸豐富和深化，形成了具有“工程文化”特色的教育實踐風(fēng)向。在此過程中，一批高校成為踐行“工程文化”教育的高?！芭蓬^兵”，如合肥工業(yè)大學(xué)、黑龍江工程學(xué)院等。這些院校積極投身工程教育實踐，充分發(fā)揮“工程文化”的育人價值[2]，成為推動新工科建設(shè)的重要力量。

早期的“工程文化”在我國被定義為一種集有形和無形文化于一體的綜合性文化。2018年，我國學(xué)者王章豹和朱華炳率先提出“工程文化”的概念，并詳盡地將其定義為：在工程共同體長期的研究與實踐過程中，逐步形成和發(fā)展起來的，為共同體成員所普遍認(rèn)同并共同遵守的價值觀念、思維方式、制度規(guī)范和行為準(zhǔn)則[2]。

2020年，學(xué)者樊海源提出“工程文化”應(yīng)以回歸“以文化人”“以文育人”的教育目標(biāo)為主要方向，旨在幫助未來的工程師們樹立正確的世界觀、人生觀和價值觀，進(jìn)而全面提升他們的思維深度和綜合素質(zhì)[3]，為未來的工程領(lǐng)域培養(yǎng)更多具備全面素養(yǎng)的杰出人才。同年，學(xué)者王章豹在《論工程文化教育的基本內(nèi)容》一文中，再次深化了“工程文化”教育的內(nèi)涵，將其劃分為五個類別：工程精神文化、工程知識文化、工程制度文化、工程行為文化和工程物質(zhì)文化[4]。如今，越來越多的中國學(xué)者和教育界同仁開始關(guān)注并認(rèn)同“工程文化”在教育領(lǐng)域的應(yīng)用價值及深遠(yuǎn)意義。

在21世紀(jì)的今天，國家提出建設(shè)科技強(qiáng)國和文化強(qiáng)國等重要戰(zhàn)略思想。中國極其需要儲備和培養(yǎng)一批具備“工程文化”素養(yǎng)的未來科技人才。相較于西方國家，我國在面向青少年設(shè)計開展“工程文化”主題教育課程與活動的道路上尚處于起步階段，這一新興的教育方向值得科學(xué)教育領(lǐng)域同仁深入研究，以期共同探索出對青少年具有深遠(yuǎn)教育意義的實踐路徑，實現(xiàn)“工程文化”教育在基礎(chǔ)教育中的廣泛應(yīng)用和有效推廣。

二、“工程文化”在科技館教育中的實踐價值與意義

當(dāng)前，我國科技館教育體系中的“工程文化”主題教育活動相對鮮見。隨著科技館大力發(fā)展學(xué)科融合教育，有關(guān)行業(yè)逐漸意識到“工程文化”主題教育活動的實踐價值?！肮こ涛幕钡闹黝}教育優(yōu)勢在于培養(yǎng)青少年的綜合素質(zhì)和系統(tǒng)分析能力，旨在提高探究復(fù)雜情境能力以及制定科學(xué)策略與方案的能力等?？萍拣^作為致力于提升青少年科學(xué)素質(zhì)的重要科普實踐基地，有必要發(fā)揮其開展“工程文化”主題教育活動的教學(xué)優(yōu)勢，培養(yǎng)中國未來的科技人才。

（一）科技館具有空間場地與實踐技術(shù)優(yōu)勢

科技館憑借物理空間優(yōu)勢，擁有廣闊的體驗場地和豐富的科學(xué)實驗空間。作為國家公益性科普教育場所，科技館得到政府在人力、財力、物力等多個方面的鼎力支持。館內(nèi)有常設(shè)展廳、短期展廳、實驗室、活動室、報告廳等多樣化的教育場所，這些場所不僅能夠彌補(bǔ)學(xué)校科學(xué)教育在物理空間和實驗材料資源上的局限，更為公眾提供了豐富的學(xué)習(xí)機(jī)會?？萍拣^的大活動空間、多樣化的場地種類、雄厚的科學(xué)互動裝置設(shè)備基礎(chǔ)，與“工程文化”教育活動所需要的硬件設(shè)施高度契合。所以，在科技館開展“工程文化”主題教育活動極具實踐教育價值。

作為國家普及前沿科技的重要教育陣地，科技館不僅致力于研發(fā)與中國尖端科技成果相契合的教育設(shè)備，更展現(xiàn)了其強(qiáng)大的研發(fā)與展示技術(shù)實力。館內(nèi)展品研發(fā)技術(shù)能夠?qū)崿F(xiàn)將前沿科技工程設(shè)備以1∶1仿真的形式精準(zhǔn)呈現(xiàn)。與此同時，科技館還具有優(yōu)越的運(yùn)輸條件和物質(zhì)保障基礎(chǔ)，確保高精尖科技實物得以順利進(jìn)駐展廳。這些實物展品，作為前沿工程技術(shù)與精細(xì)化組件的完美展現(xiàn)，無疑是物理科普的寶貴資源。展示實物能夠使青少年近距離觀察和學(xué)習(xí)前沿工程產(chǎn)物的科學(xué)技術(shù)，極大地提升了教育的時效性。例如，科技館內(nèi)展示的航空航天科技成果裝置、深海探測裝置、月球探測工程車等展品，均可基于1∶1仿真展品，開發(fā)出與“工程文化”主題緊密相連的配套教育活動，為青少年提供沉浸式的學(xué)習(xí)體驗。

與此同時，科技館作為古代科技文化的重要傳播與普及場所，具備卓越的技術(shù)基礎(chǔ)，能夠靈活搭建和翻新改造展示空間，實現(xiàn)展區(qū)功能的階段性更新與更替?？萍拣^能夠滿足多樣化的場地組裝需求，如通水、通電、模擬自然光、仿造水渠等實踐展示需求。在科技館的古代科技展廳中，展出了古代福船、水轉(zhuǎn)翻車、水轉(zhuǎn)大紡車等展品，它們生動展現(xiàn)了古代科技進(jìn)步的輝煌成就。盡管我國古代工程技術(shù)文化的發(fā)展尚未觸及意識形態(tài)層面，但今天重新審視古代工程技術(shù)的進(jìn)程，無疑能引發(fā)新的教育思考，促使我們更好地傳承古代工程技術(shù)的育人價值?；谶@些古代科技文化成就的育人價值，科技館在“工程文化”主題教育活動中，展現(xiàn)出獨特的教育優(yōu)勢與特色，為公眾提供了深入了解古代科技文化的寶貴機(jī)會。

（二）“工程文化”教育與弘揚(yáng)科學(xué)家精神息息相關(guān)

黨的十八大以來，國家大力弘揚(yáng)科學(xué)家精神與科學(xué)文化，并多次強(qiáng)調(diào)文化是國家發(fā)展的重要軟實力[5]。科技館作為弘揚(yáng)科學(xué)家精神、展示科技文化的重要科普實踐基地，應(yīng)致力于推廣、弘揚(yáng)和宣傳中國科學(xué)家精神、工程師精神、工匠精神、教育家精神等科學(xué)文化的核心要素。在教育活動中，科技館應(yīng)緊密圍繞國家工程技術(shù)成果，深入挖掘科技成就與技術(shù)創(chuàng)新背后的科研故事與文化價值，切實履行在社會教育中的科普職責(zé)，努力弘揚(yáng)和普及中國的科學(xué)文化精神、知識、方法和思維。

科技館在實踐并開發(fā)技術(shù)工程相關(guān)主題教育活動方面，展現(xiàn)出卓越的效能。例如，在農(nóng)業(yè)工程技術(shù)教育活動上，科技館能夠緊密圍繞農(nóng)業(yè)展區(qū)、展覽及展品，設(shè)計富有深度的內(nèi)容。農(nóng)業(yè)工程領(lǐng)域的雜交水稻技術(shù)，作為中國自主研發(fā)科技的杰出代表，正是科技館深入挖掘的科技突破點。科技館應(yīng)精心策劃，開發(fā)出能夠充分展示國家工程技術(shù)成就的優(yōu)質(zhì)內(nèi)容，同時呈現(xiàn)領(lǐng)域科學(xué)家攻克工程難題的研發(fā)故事和攻堅事跡，弘揚(yáng)工程師群體在農(nóng)業(yè)工程技術(shù)領(lǐng)域工作中所展現(xiàn)的科學(xué)文化精神。

科技館可進(jìn)一步拓展多元化的科學(xué)工程主題教育活動。例如，圍繞“兩彈一星”工程打造主題教育活動，深化青少年對“工程文化”的理解與尊重?！皟蓮椧恍恰惫こ滩粌H覆蓋了物理、化學(xué)、天文等多個科學(xué)領(lǐng)域，更凸顯了科學(xué)的綜合應(yīng)用。因此，在科技館舉辦此類主題教育活動，將極大地提升科學(xué)普及的時效性和影響力。這類活動非常適合用來向青少年展示我國在高技術(shù)改革領(lǐng)域的輝煌歷程，展現(xiàn)重大工程科技創(chuàng)新的成就發(fā)展，宣傳科學(xué)家的技術(shù)攻關(guān)事跡，進(jìn)一步弘揚(yáng)那些在國家發(fā)展艱難時期仍然堅守科研崗位的科學(xué)家的崇高精神，具有深遠(yuǎn)的教育意義。

（三）科技館的科普資源與“工程文化”教育資源適配

科技館的科普資源豐富多樣，涵蓋實體場館的基礎(chǔ)設(shè)施與教育資源、線上數(shù)字平臺的網(wǎng)絡(luò)資源與數(shù)媒作品資源，以及移動場館的流動科普資源等。這些資源多以展品、展覽、教育活動、影片、短視頻、教育套材包、科普圖書、科普文創(chuàng)產(chǎn)品等形式呈現(xiàn)。其內(nèi)容覆蓋航空、航天、交通、地球、能源、古代科技、化學(xué)、生命科學(xué)、天文、物理、數(shù)學(xué)、人工智能、信息科學(xué)等多個科學(xué)領(lǐng)域，與“工程文化”的跨學(xué)科教育內(nèi)容緊密相連，形成高度契合的科普內(nèi)容體系?！肮こ涛幕钡慕逃齼?nèi)容具有客觀性、普遍性、集成性、復(fù)雜性、實踐性、意會性、積累性、獨創(chuàng)性、動態(tài)性等綜合特征[4]，與科技館的教育理念十分匹配，兩者能夠相互促進(jìn)，形成融合共生的良好科學(xué)生態(tài)。

科技館的展覽資源包括基礎(chǔ)科學(xué)、科技發(fā)展史、航空航天、交通、人工智能、海洋、量子科學(xué)、AI數(shù)字化等科學(xué)內(nèi)容，配套這些內(nèi)容設(shè)計的科技工程史、航空航天工程、交通工程、智能工程、海洋工程、量子工程、AI工程等“工程文化”主題教育活動豐富度十分可觀。同時，科技館里的具體科學(xué)展品資源很豐富，可依托其中的運(yùn)載火箭互動展品、通信衛(wèi)星互動展品、遙感地形沙盤展品、灌溉展品、太陽能發(fā)電展品、核能展品等資源，開發(fā)關(guān)于航空工程、水利工程、能源工程等“工程文化”主題教育活動。此外，還可以充分利用科技館的品牌活動資源，如“科學(xué)家精神進(jìn)校園”活動、“科學(xué)家故事眾創(chuàng)空間”活動、“設(shè)計師講展覽”活動等，結(jié)合“工程文化”主題，研發(fā)相關(guān)教育活動，以實現(xiàn)更廣泛、更深入的教育效果。

綜上所述，科技館教育融入“工程文化”主題教育活動，能夠?qū)崿F(xiàn)互促共生，不僅有助于提升青少年的科學(xué)素質(zhì)，從教育的中長期發(fā)展來看，更有助于培養(yǎng)未來的科技精英人才。

三、中國科技館探索“工程文化”主題教育活動的案例分享

在科技館中設(shè)計“工程文化”主題教育活動，不僅應(yīng)圍繞提升青少年“工程文化”素養(yǎng)這一目標(biāo)進(jìn)行開發(fā)，更要充分利用科技館內(nèi)現(xiàn)有資源。下文呈現(xiàn)的中國科技館圍繞“工程文化”主題教育的活動案例將從以下方面展開：主題教育活動的設(shè)計思路、活動主題、活動對象、活動特點、活動過程及活動反思與改進(jìn)。

（一）主題教育活動的總體設(shè)計思路

設(shè)計“工程文化”主題教育活動時，應(yīng)聚焦于青少年工程興趣的培養(yǎng)研究，旨在激發(fā)他們學(xué)習(xí)科學(xué)、應(yīng)用科學(xué)的熱情，并鼓勵他們親自參與科學(xué)實踐。中國科技館內(nèi)的大花樓織機(jī)展品，正是開展此類活動的絕佳資源。這款展品嚴(yán)格按照1∶1的比例仿造古代機(jī)械結(jié)構(gòu)制作，長近6米，高可達(dá)4米，寬近2米，由1000多個精密部件組成。據(jù)史料記載，古代的大花樓織機(jī)織造工藝復(fù)雜，需要挽花工和織工兩類工種協(xié)同動作，通過一來一往的交替引梭打緯，完成技藝的展現(xiàn)[6]。其工程設(shè)計原理與現(xiàn)代計算機(jī)科學(xué)中的“二進(jìn)制原理”有著邏輯上的異曲同工之妙。具體而言，織機(jī)制造中的經(jīng)線在緯線上用“1”表示，而織機(jī)緯線在經(jīng)線上則用“0”表示，往復(fù)運(yùn)作實現(xiàn)上下十字交疊的“0”“1”編碼邏輯，最終織造出豐富的織錦圖案。織機(jī)工藝自古傳承至今，從未失傳。大花樓織機(jī)展品背后的科學(xué)文化價值，為“工程文化”教育活動提供了豐富素材。這一傳統(tǒng)工藝不僅代表了中國古代織造技術(shù)的最高成就，而且為21世紀(jì)的青少年提供了寶貴的科學(xué)文化啟迪[7]。通過參與大花樓織機(jī)衍生的“工程文化”主題教育活動，青少年能夠真正看到、學(xué)到、感受到中國古代機(jī)械工藝，感悟到古代勞動人民對于生產(chǎn)生活的美好向往與勞動智慧。

為此，中國科技館特別設(shè)計了集演示、互動問答、機(jī)械機(jī)構(gòu)剖析和織造講解于一體的“工程文化”主題教育活動?？萍驾o導(dǎo)員充分發(fā)揮專業(yè)優(yōu)勢，通過角色扮演和沉浸式教學(xué)方式，生動地展示挽花工和織工的協(xié)同工作場景，引導(dǎo)青少年產(chǎn)生對科學(xué)的濃厚興趣，并積極投入到教育活動中。

（二）教育活動主題、對象及活動特點

該活動主題為“古代機(jī)械工程——大花樓織機(jī)”，采用演示互動型教學(xué)活動形式展開。此次活動主要面向青少年，特別是1 ～ 9年級的學(xué)生群體，旨在吸引他們積極參與?；顒拥奶攸c在于大型裝置的強(qiáng)大演示互動性，能夠讓參與者深入體驗古代科技智慧與歷史文化的魅力，同時串聯(lián)多學(xué)科知識，展現(xiàn)其強(qiáng)大的邏輯性。

（三）主題教育活動的具體教育過程

中國科技館在設(shè)計研發(fā)“古代機(jī)械工程——大花樓織機(jī)”主題教育活動中，采用了沉浸式換裝表演，生動地再現(xiàn)了古代織工的工作情景。通過在大花樓織機(jī)上的模擬操作，詳細(xì)講述織造口訣，并演示工種間協(xié)同操作的動作要領(lǐng)，使青少年能夠直觀地了解織造過程。同時，活動還提出了如何形成簡單圖案等科學(xué)問題，引導(dǎo)青少年深入探究圖案編織與經(jīng)緯線合作的奧秘，進(jìn)一步提升他們的思考能力。整個教育活動邏輯清晰、層層遞進(jìn)，具體包括以下五個環(huán)節(jié)。

1.沉浸式代入?；顒右潦?，青少年即被帶入古代織造情境，科技輔導(dǎo)員以角色扮演的形式，模仿織工和挽花工，使參與者迅速融入其中。

2.工程場景重現(xiàn)。隨后，兩個科技輔導(dǎo)員在大花樓織機(jī)前展示織造過程，讓青少年近距離觀察并感受古代機(jī)械工程的魅力。

3.科學(xué)演示與互動。此環(huán)節(jié)聚焦科學(xué)教育，科技輔導(dǎo)員邊操作織機(jī)邊講解其機(jī)械工程的重要組件功能及作用，并提問關(guān)于杠桿、繩子受力、機(jī)械傳動等科學(xué)原理，促進(jìn)青少年對知識點的深入理解。

4.探究與思考。在探究環(huán)節(jié)，科技輔導(dǎo)員提出與織造相關(guān)的科學(xué)問題，鼓勵青少年進(jìn)行半開放式思考，嘗試分析并作答，以培養(yǎng)他們的科學(xué)思維能力。

5.原理揭示與文化傳承。最后，科技輔導(dǎo)員引導(dǎo)青少年思考織造圖案的科學(xué)邏輯，并將古代機(jī)械工程裝置與現(xiàn)代計算機(jī)邏輯代碼應(yīng)用進(jìn)行類比，實現(xiàn)古今科技的串聯(lián)。這一環(huán)節(jié)旨在升華“工程文化”的科學(xué)價值觀念，達(dá)到主題教育活動的教學(xué)目的。

（四）主題教育活動效果與反思

中國科技館成功創(chuàng)建了“工程文化”主題教育活動樣例，成為華夏之光展廳經(jīng)典教育活動之一。中國科技館在充滿古代科技魅力的華夏之光展廳中實施這一教育方案，成功利用了其獨特的資源優(yōu)勢，為“工程文化”主題教育注入了新的活力。

不僅如此，中國科技館還積極研發(fā)富有趣味性的主題教育活動，極大激發(fā)了青少年學(xué)習(xí)科學(xué)的熱情與興趣。在沉浸式的科學(xué)環(huán)境和妙趣橫生的活動中，青少年得以豐富見識，跟隨科技輔導(dǎo)員探索古代機(jī)械工程的科技奧秘。

同時，中國科技館還發(fā)揮了科技館開展“工程文化”主題教育的實踐特色。通過深度發(fā)掘展品背后的科學(xué)知識與文化，結(jié)合科普教育空間的優(yōu)勢，科技館開展了一系列具有歷史科技文化底蘊(yùn)的主題教育活動，積極推動科學(xué)文化教育的傳播與發(fā)展。

然而，我們?nèi)孕桕P(guān)注活動開展過程中存在的一些不足之處。首先，該主題教育活動在每天的固定場次進(jìn)行，這就要求青少年在參觀時特別注意管理參觀順序與時間，以便在指定時段參與活動。其次，展品位于科技館參觀入口閘機(jī)附近的展廳中，位置相對容易被忽視。最后，活動雖包含豐富的互動環(huán)節(jié)，但難以確保關(guān)注到每一位參與者，特別是那些主動性較低的青少年。對于這部分青少年，互動環(huán)節(jié)可能難以幫助他們形成深入思考，從而可能導(dǎo)致“表象學(xué)習(xí)”現(xiàn)象，影響科普教育的效果。

（五）主題教育活動案例的修改思路

通過分析活動的實施情況，筆者針對不足之處提出了完善思路。首先，針對“工程文化”主題教育活動時間問題，可以錄制科普視頻，并在展廳內(nèi)設(shè)置能夠全天候播放的多媒體設(shè)備，播放“古代機(jī)械工程——大花樓織機(jī)”的演示環(huán)節(jié)視頻，這樣即便在非教育活動時段，參觀的青少年也能夠通過觀看視頻，實現(xiàn)深入思考。其次，針對展品位置局限性的問題，采取在參觀路線上增設(shè)圖文宣傳指引牌的方式，引導(dǎo)青少年關(guān)注并激發(fā)他們前往一層展廳參與活動的興趣，確保他們在固定時段能夠參與并體驗活動。最后，針對主題活動互動環(huán)節(jié)無法全面覆蓋每個個體的問題，科技輔導(dǎo)員可以在活動前分發(fā)預(yù)先準(zhǔn)備好的活動任務(wù)清單。此舉旨在幫助參與的青少年更精準(zhǔn)地思考和探討與活動相關(guān)的科學(xué)問題，實現(xiàn)預(yù)習(xí)和深入學(xué)習(xí)，從而提升他們的學(xué)習(xí)收獲。

四、“工程文化”主題教育活動的路徑總結(jié)與展望

（一）重點培養(yǎng)青少年科學(xué)精神與文化

科技館為青少年提供了學(xué)習(xí)科學(xué)知識、感受科學(xué)精神、感悟科技文化的教育實踐平臺。其設(shè)計開展的“工程文化”主題教育活動，深入展現(xiàn)了“工程文化”主題背后的科學(xué)文化內(nèi)涵。以中國科技館的“古代機(jī)械工程——大花樓織機(jī)”主題教育活動為例，該活動巧妙融合了古代科技與機(jī)械工程的教學(xué)思路，以科學(xué)文化價值引領(lǐng)為核心展開教學(xué)活動，弘揚(yáng)了中國古代科技成就與文明智慧。

作為國家級科普教育場館，中國科技館承載著國家科技普及的重任，致力于正向普及科學(xué)價值觀，要讓青少年在親身體驗中深刻感受到中華民族千百年來對美好生活的追求與向往。中國古代的科技成就與精湛工藝，不僅是歷史的瑰寶，更是值得世代傳承并發(fā)揚(yáng)的寶貴財富。

大花樓織機(jī)作為科技館的珍貴展品，其精湛的工程結(jié)構(gòu)不僅代表了中國古代織造技術(shù)的卓越成就[7]，更彰顯了中國古代科技的硬實力。這一展品不僅讓當(dāng)代青少年領(lǐng)略到古人的智慧與技藝，更激發(fā)他們思考近代中國科技發(fā)展滯后的原因以及如何突破技術(shù)困境，實現(xiàn)從跟跑到領(lǐng)跑的轉(zhuǎn)變?？萍拣^應(yīng)鼓勵青少年積極辯證地看待科技發(fā)展進(jìn)程，要勇于面對并思考李約瑟難題、錢學(xué)森之問背后揭示的中國科技發(fā)展困境。同時，應(yīng)引導(dǎo)青少年認(rèn)識到科技進(jìn)步的重要意義，并鼓勵他們思考如何突破技術(shù)僵局，實現(xiàn)高精尖技術(shù)發(fā)展。此外，科技館應(yīng)向青少年介紹中國科學(xué)家、工程師群體集智攻關(guān)，穿越技術(shù)盲區(qū)，突破“卡脖子”技術(shù)困境的科研精神，堅持推廣傳播科學(xué)家精神、工程師精神、工匠精神等。讓每一個中國青少年在參觀科技館的過程中受到鼓舞，激發(fā)他們對科學(xué)的熱愛與追求，堅定未來從事科學(xué)研究、工程設(shè)計的理想信念。從而培養(yǎng)出更多助力祖國實現(xiàn)教育、科技、人才強(qiáng)國“三位一體”發(fā)展的杰出科技人才。

（二）鼓勵青少年動手實踐

科技館為青少年親身參與科學(xué)實踐活動提供了空間和機(jī)會。例如，圍繞大花樓織機(jī)展品的主題教育活動設(shè)計，其開發(fā)思路依托于歷史織造實踐背景，研發(fā)重點為織機(jī)實踐的合作基礎(chǔ)：坐在三尺高花樓上的挽花工，口唱花本程序口訣，同時用手提拉花束綜；坐在下面的織工則協(xié)同動作，才能達(dá)到織造人物花卉、飛禽走獸等復(fù)雜花紋效果[6]。這一主題活動的教育開發(fā)內(nèi)容強(qiáng)調(diào)了實踐與合作。此外，中國科技館還配套開發(fā)了教育活動套材，鼓勵體驗實踐。套材包括小型織機(jī)模型、毛線、梭子等工具。青少年能夠通過木制織機(jī)結(jié)構(gòu)，運(yùn)用不同顏色的毛線實踐織布技術(shù)工藝，體會經(jīng)線與緯線交織織造圖案的科學(xué)邏輯。在大型展品教學(xué)環(huán)節(jié)，科技輔導(dǎo)員從宏觀角度展示織機(jī)織造的科技與文化魅力，而青少年則可以通過手中的教育套材包，從“微觀”層面親身體驗織造過程，感受其獨特的工程技藝。這種重點培養(yǎng)實踐的教育活動思路，能夠最大化地發(fā)揮科技館在“工程文化”主題教育活動中的成效，是一種值得推廣的教育模式。

（三）增加青少年古今中外科技史相關(guān)知識儲備

科技館通過融合歷史知識以實現(xiàn)科普效果的策略值得推廣。在其中加入中外科技?xì)v史普及與對話環(huán)節(jié)，不僅能夠展現(xiàn)古今不同時期的科技發(fā)展軌跡與技術(shù)水平，更能通過綜合介紹講解不同國家發(fā)展科技的歷史內(nèi)容。以中國漢代織錦技術(shù)——提花工藝的發(fā)明為例，這一技術(shù)通過絲綢之路傳入西方， 并在1801年由法國人賈卡在其基礎(chǔ)上進(jìn)一步創(chuàng)新，發(fā)明了新一代提花機(jī)，賈卡將花本簡化成穿孔提花紋板，實現(xiàn)提升25倍編織效率的生產(chǎn)目標(biāo)。這些不同時期、不同國家的歷史科技知識的綜合普及，極其適合在科技館中作為教育活動的內(nèi)容。

尤其在當(dāng)前文化強(qiáng)國戰(zhàn)略思想的指導(dǎo)下，作為科技館的科普工作者，我們更應(yīng)充分發(fā)揮中國古代“工程文化”、中國近現(xiàn)代“工程文化”以及世界發(fā)展史中的“工程文化”的教育價值，深入研究和創(chuàng)新教育模式。

“工程文化”主題教育活動能夠有效增強(qiáng)青少年對國家科技文化發(fā)展歷程的認(rèn)同感。近年來，我國高速發(fā)展工程建設(shè)，工程領(lǐng)域的科技成果豐碩，中國工程產(chǎn)品在世界科技領(lǐng)域的地位日益凸顯。高鐵工程技術(shù)、橋梁工程技術(shù)、通信工程技術(shù)、航空航天工程技術(shù)、深地深海工程技術(shù)、量子通信工程技術(shù)等多領(lǐng)域科技迅猛發(fā)展，充分展示了中國工程技術(shù)的強(qiáng)大實力和獨特魅力。

回顧中華五千年的文明歷史，古代工程文化的輝煌成就令人矚目。展望未來，中國的科技事業(yè)仍將持續(xù)創(chuàng)造更多輝煌。因此，科技館應(yīng)更加積極地開展科學(xué)教育，研發(fā)更多聚焦于國家工程領(lǐng)域閃光點的“工程文化”主題教育活動， 以助力提升中國青少年的科學(xué)素質(zhì)。

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Value and Path of \"Engineering Culture\" Themed Education at Science and Technology Museums

FU Zi-jie， LI Mo

（China Science and Technology Museum）

Abstract： Under the trend of educational subject integration， the education of science and technology museums in China has seen fruitful research on the content and forms of scientific and cultural education activities. In recent years， China Science and Technology Museum has carried out various educational activities on the theme of \"engineering culture\" to expand the practice path for educational discipline integration. This paper has a full discussion on the history of \"engineering culture，\" its practical value and significance in science and technology museum education， cases of China Science and Technology Museum's exploration on \"engineering culture\" themed education activities， and summary and prospect on the path of \"engineering culture\" themed education activities. It hopes to explore the specific ideas and paths for carrying out \"engineering culture\" education， exchange and share these ideas with peers in the education field， and thus form more enlightenment.

Keywords： Engineering Culture; Science and Technology Museum; Themed Education Activities