
一、研學營重磅啟幕:AI 賦能未來建造教育創新
2025 年 "AI 賦能 智建未來" 未來建造 STEM 研學營于同濟大學正式啟動,這場由同濟大學土木工程學院與上海市控江中學教育集團聯合舉辦的第二屆研學活動,再度以 "頂流導師團隊 + 前沿科技場景" 的組合,刷新大中貫通教育的創新高度。39 名來自控江教育集團的初高中學生,将在 8 天時間裡與同濟中外籍教授共同探索 "振動控制"" 智能建造 ""氣動優化" 三大前沿課題。
二、跨學段沉浸式學習:從理論到實踐的全鍊條探索
(一)場景化課題設計
建築智慧:以上海中心螺旋造型、斜拉橋螺旋拉索為案例,通過 CivilGPT 解析結構抗風振原理;
工程實踐:使用 Kuka 機器人完成微型橋梁的無人化建造,實測振動控制效果;
航空科技:針對 J20 鴨翼氣動特性,在風工程館進行 1:100 模型的氣流模拟實驗。
(二)多元教學場景聯動
研學營打通三大專業實驗室:
地震工程館:體驗 6 級地震工況下建築結構的振動控制實驗;
AI 融合基地:通過 Python 編程實現建築模型的智能應力分析;
創新工坊:3D 打印橋梁構件并進行承重測試,優化設計方案。
三、STEM 教育内核:跨學科融合與創新能力培養
(一)教育理念解析
STEM 教育作為科學(Science)、技術(Technology)、工程(Engineering)、數學(Mathematics)的交叉整合模式,其核心在于:
問題導向學習:如通過 "如何降低高層建築風振" 驅動多學科知識應用;
真實場景實踐:在地震館、風洞等專業設施中驗證理論假設;
協作創新培養:學生分組完成從方案設計到模型驗證的全流程。
(二)國際教育資源整合
依托 2023 年落戶上海的國際 STEM 教育研究所(教科文組織全球首個非歐美一類中心),研學營引入國際前沿教育方法:
采用美國項目式學習(PBL)框架,但融入中國基建案例;
邀請新加坡國立大學 AI 教育專家進行遠程課題指導。
四、AI 賦能教育:數智化教學模式創新突破
(一)技術賦能場景
智能助教系統:基于同濟自研教育大模型,為學生提供 24 小時課題答疑;
數字孿生平台:在元宇宙空間中模拟建築施工全流程,誤差率控制在 0.5% 以内;
AI 評測工具:自動分析學生模型設計的力學缺陷,生成優化建議報告。
(二)大中貫通機制升級
2024 年成立的 "STEM 創新項目教育聯合體" 已構建長效合作機制:
課程銜接:高中先修課與大學基礎課學分互認;
導師共享:同濟教授每月赴控江中學開展 "AI + 建造" 專題講座;
實驗室開放:中學生可預約使用大學國家級實驗教學示範中心。
五、教育專家觀點:構建創新人才培養生态
(一)學界視角
同濟大學土木工程學院院長周穎指出:"AI 與 STEM 的融合不是技術疊加,而是要重構人才培養邏輯 —— 從知識灌輸轉向問題解決能力塑造。" 該院已組建由院士領銜、企業高管參與的 STEM 教育智庫,開發出 "建築 AI"" 智能運維 " 等 6 門跨學科課程。
(二)實踐成效
首屆研學營成果顯著:
學生提交的 "高層建築智能減振方案" 獲上海市青少年科技創新大賽金獎;
85% 參與者後續選擇 STEM 相關專業,較普通高中生高出 3 倍。
六、未來展望:從教育創新到人才儲備
随着新質生産力加速發展,研學營正成為培育交叉創新人才的關鍵平台。同濟大學表示,未來将:
拓展 "AI + 醫療""AI + 環境 " 等新研學方向;
建立長三角 STEM 教育聯盟,共享高校實驗室資源;
開發青少年 AI 能力認證體系,對接未來産業需求。
當頂流導師團隊與前沿科技深度融合,楊浦正通過這種 "大學 - 中學" 貫通的 STEM 教育模式,為教育強國戰略打造可複制的創新樣本。(數據來源:同濟大學教育發展報告、國際 STEM 教育研究所公開資料)
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