随着大数据、物联网、云计算、深度学习的发展,人们逐渐迎来了人工智能时代,在这样的时代发展驱动下,各行各业未来的STEM（科学、技术、工程、数学）领域人才紧缺,而仅仅通过高等教育输出人才是远远不够的,有潜能的专业人才培养要从基础教育阶段进行启蒙。因此,近年各国开始重视对基础阶段学生进行创新式教育探索,教学方式也在发生着新的转变;不再只是局限于单一的学科知识传授,更加强调通过多学科融合来引导学生培养解决实际问题的能力,进而培养学生适应21世纪社会发展的高阶思维。作为高中通用技术学科的核心素养之一,工程思维是当前备受关注的一种,也是未来走向社会从事工程项目的关键品质。2017版《普通高中通用技术课程标准》明确将“机器人设计与制作”列入选择性必修模块“技术与工程系列”中,旨在使学生通过基本的技术学习,形成初步的系统与工程思维。同时机器人教育因为其本身自身的特色,逐渐成为教育界关注的热点,目前我国高中生阶段的机器人教育实际多以机器人竞赛或社团兴趣班的形式开展,但在具体实施过程中仍面临着很多问题,到底如何协调好机器人教学与比赛活动,使得有效培养高中生工程思维还需要进行深入地研究和探讨。本研究建立在笔者作为学生曾亲自参与到机器人工程实践活动中,并从教师和学生的角度发现了机器人教学对学生工程思维的影响问题,采用文献分析、实地调查和访谈等方法对培养高中生工程思维发展的机器人工程实践活动进行了行动研究。首先结合高中生的认知发展情况,查阅相关文献资料、请教该领域专家共同建立了本研究的工程思维理论框架;客观全面地分析了工程思维的主要构成要素和特征,为本研究的工程思维评价工具的开发提供参考依据。本研究主要依托工程挑战活动进行的机器人教学,定义的工程思维构成要素除了工程决策思维、工程设计思维、工程实施思维和工程评价思维,更加强调工程优化思维,充分将研究活动本身和研究内容深度融合。该研究以完整的项目主题开展,且工程实践活动的开展需遵循工程思维的系统性,筹划性,严谨性,实践性等。其次,从理论上分析了工程思维和工程素质之间的关系,阐述了本研究参考的教学理论基础,以项目式学习为途径展开,通过STEM教育融合的方式,分析了通过VEX机器人工程实践活动来培养高中生的工程思维发展的可行性。VEX教学活动不只是停留在简单的机器人知识传授上,相对应真实的工程挑战赛对高中生工程思维发展提供了很好的条件和场所。笔者经过一定的理论分析与铺垫,在设计型学习克罗多纳双循环模型和工程实践活动过程理论指导下,结合高中生工程思维发展的机器人活动基本要求,以培养高中生工程思维发展为活动目标,选择“VEX-EDR”教育机器人项目为例,进行了本研究的工程实践活动框架设计。根据前期的基础调研,本研究选择在陕西西安某高中进行开展,在学校和导师们的支持下,结合研究对象的特征和工程实践活动的实际开展进行不断地调整和完善。结合本研究的特点,参考已有对工程思维评价的方法和NAEP的技术与工程素养测试卷以及其他思维测评方法,制定了质性和量化相结合的工程思维评价方案。根据VEX机器教学实践活动的特性,设计了对应的评价量表、师生家长的访谈题纲和反思日记评价等,采用科学多元的方式,保证较为客观的对学生的工程思维水平进行测评。整体通过两轮大的工程实践项目对培养高中生工程思维发展的工程实践活动框架不断完善,为我国创新教育改革探索做出浅薄贡献,并对通过机器人教学促进学生工程思维的发展提出建议和相应参考。