上海中学引入C919模拟座舱 打造沪上首个校园航空实验室

问题——面向科技强国与高端制造需求,基础教育如何把科学兴趣转化为工程能力,是当下课程改革的现实命题。

长期以来,中学科技教育多停留在演示性、兴趣性层面,学生对“航空航天为何能飞、如何控制、怎样验证”的系统认知不足,理论学习与真实工程场景之间存在明显距离。

如何让抽象知识在可感、可测、可验证的任务中落地,成为提升育人质量的关键。

原因——一方面,航空航天等前沿领域专业门槛高,学校自建高水平实践平台成本与技术要求较高;另一方面,课程内容往往难以与课堂教学形成闭环,缺少能够承载综合学习的“真实问题”。

在这一背景下,校地协同、学段衔接和平台化建设成为破题方向。

上海中学与上海交通大学航空航天学院联合建设航空实验室,将工程研发常用的验证平台引入校园,上月完成调试并投入教学,正是对“资源瓶颈”和“课程断层”的针对性回应。

影响——平台以国产大飞机C919驾驶舱为蓝本进行等比例还原,配备仪表、操纵系统与多屏显示,可在不同气象与飞行状态下开展模拟飞行,并支持二次开发,既提供沉浸式体验,也为进一步的编程、控制与系统验证预留空间。

课程实施中,学生不仅在飞行控制体验环节学习起飞、爬升、航向保持等基本操作,更通过配套实验装备理解导航定位、航路规划、信号处理等关键环节的基础原理。

学生在授课教师引导下,将坐标、向量、三角函数、解析几何等高中阶段核心知识,与“定位为何需要坐标系”“航向变化如何与向量分解相关”“姿态控制如何依赖反馈”建立联系,推动“从会做题到会建模、会验证”的学习转型。

对学校而言,这类课程也有助于形成可复制的工程教育样态,提升科学教育的系统性与持续性。

对策——要让平台真正发挥育人效能,关键在于从“新奇设备”走向“任务驱动的课程体系”。

一是完善课程结构,形成由基础概念、实验验证、系统联调到简易二次开发的递进式学习链条,避免体验课“碎片化”。

二是强化安全与规范,建立设备使用、数据记录、实验复盘等流程,培养工程伦理、操作纪律与质量意识。

三是推动学科融合,将物理、数学、信息技术与工程实践统筹设计,设置以问题为导向的项目,例如在给定风况下的航迹保持、简化自动驾驶逻辑的参数调优等,让学生在“可测量的目标”中学习。

四是拓展师资与评价机制,通过高校专家参与、教师研修与校本教研共同提升教学能力,并在评价上更关注过程性成果,如设计思路、试验记录、误差分析与迭代改进。

前景——随着新一轮科技革命与产业变革加速,高端装备制造对复合型人才的需求更加迫切。

将工程验证平台前移到中学阶段,既有利于在青少年时期建立对国家重大工程的直观理解,也有利于形成“兴趣—能力—志向”相贯通的成长通道。

更重要的是,国产大飞机相关场景进入课堂,能够以更贴近现实的方式讲清科学原理、工程方法与产业体系之间的关系,增强学生对创新链、产业链的整体认知。

未来,若在更多学校形成可推广的课程标准与资源共享机制,并与科研院所、企业实践基地联动,有望进一步提升科学教育的质量与覆盖面,为培育面向未来的拔尖创新人才提供更坚实的基础支撑。

从书本到实践,从课堂到蓝天,上海中学的航空实践课程为青少年打开了探索航空科技的大门。

这一创新尝试不仅是对教育模式的突破,更是对国家“科教兴国”战略的生动实践。

未来,随着更多类似项目的落地,中国航空人才的培养将迎来更加广阔的天空。