STEM與工程思維

理 念 篇
第一章 認識工程思維 ………………………………………………………………… 3
一、認識工程思維 …………………………………………………………… 5
二、STEM 教育與工程思維 …………………………………………………13
三、開展工程思維教育的意義 ………………………………………………16
第二章 瞭解工程和工程師 ……………………………………………………………21
一、認識工程 …………………………………………………………………23
二、認識工程師 ………………………………………………………………36
三、典型工程案例 ……………………………………………………………40
第三章 工程教育與工程思維培養 ……………………………………………………57
一、高等工程教育 ……………………………………………………………59
二、中小學工程教育 …………………………………………………………73
三、工程思維培養模式 ………………………………………………………77

策 略 篇
第四章 基於核心素養的工程思維培養實施 ………………………………………… 89
一、工程思維培養目標 ……………………………………………………… 91
二、工程思維培養流程 ……………………………………………………… 99
三、工程思維培養教學策略 …………………………………………………105
四、工程思維培養教學工具 …………………………………………………117
五、工程思維培養教學條件保障 ……………………………………………124

實 踐 篇
第五章 工程思維培養教學案例 …………………………………………………… 133
一、案例 1：疊衣板的設計與製作 ……………………………………………135
二、案例 2：火星著陸器設計製作……………………………………………144
三、案例 3：小小淨水站——拯救母親水窖計畫……………………………153
四、案例 4：智能送菜機………………………………………………………165
五、案例 5：動力火箭…………………………………………………………177
六、案例 6：中醫科技創新實踐活動…………………………………………190
七、案例 7：“天眼”模型製作實踐…………………………………………210
第六章 學校工程思維培養探索與實踐 …………………………………………… 225
一、清華大學 iCenter 工程思維培養探索…………………………………………227
二、中國人民大學附屬中學工程思維培養探索 …………………………… 234
三、中國人民大學附屬中學實驗小學工程思維培養探索 ………………… 240
四、清華大學附屬中學工程思維培養探索 …………………………………… 245
五、廣東實驗中學越秀學校工程思維培養探索 …………………………… 250

參考文獻 ……………………………………………………………………………… 255

李雙壽

清華大學基礎工業訓練中心主任、教授，兼任教育部高等學校工程訓練教學指導委員會副主任委員。主要研究領域為先進材料成形技術、智慧製造系統、工程實踐與創新教育。獲高等教育教學優秀成果獎3項、寶鋼優秀教師獎。