姚舜 陳立其



摘? 要:為了找到更加科學(xué)合理、操作性更強(qiáng)的拔尖創(chuàng)新人才培養(yǎng)路徑,金陵中學(xué)開發(fā)了“通用技術(shù)”和“研究性學(xué)習(xí)”兩個課程融合的“通研”融合課程,從課程建構(gòu)、教學(xué)實(shí)施、評價(jià)優(yōu)化、資源整合、場域建設(shè)、組織完善六個方面入手,逐步形成高品質(zhì)、重融通的“六大路徑”。與現(xiàn)有必修課程兼容配套的項(xiàng)目式學(xué)習(xí)、準(zhǔn)博士培養(yǎng)站、未來卓越工程師培養(yǎng)項(xiàng)目、英才計(jì)劃等,為具有創(chuàng)新潛質(zhì)的學(xué)生提供了重要的普惠學(xué)習(xí)平臺。
關(guān)鍵詞:拔尖創(chuàng)新人才;“大學(xué)高中”貫通培養(yǎng);“通研”融合課程;項(xiàng)目式學(xué)習(xí)
*本文系全國教育科學(xué)“十四五”規(guī)劃2021年度教育部重點(diǎn)課題“新發(fā)展理念下‘大學(xué)高中貫通培養(yǎng)拔尖創(chuàng)新人才的路徑與機(jī)制研究”(批準(zhǔn)號:DHA210375)的階段性研究成果。
黨的二十大報(bào)告對教育、科技、人才進(jìn)行了“一體”的系統(tǒng)部署,并旗幟鮮明地提出要“提高人才自主培養(yǎng)質(zhì)量,著力造就拔尖創(chuàng)新人才”[1]。每一所學(xué)校都有各具特色且出類拔萃的學(xué)生,所以拔尖創(chuàng)新人才培養(yǎng)的關(guān)鍵問題在于兩個方面:一是如何發(fā)現(xiàn)這些學(xué)生;二是如何按照他們的特長安排教學(xué)計(jì)劃,使其潛能得到進(jìn)一步挖掘和拓展。[2]對于高中階段而言,就需要學(xué)校的人才培養(yǎng)有抓手,有進(jìn)階方案,為拔尖創(chuàng)新人才的早期培養(yǎng)奠定基礎(chǔ)。
金陵中學(xué)以拔尖創(chuàng)新人才培養(yǎng)為目標(biāo),以科創(chuàng)課程和活動為手段,通過二十多年的探索,經(jīng)歷了拔尖創(chuàng)新人才培養(yǎng)的三個階段。第一階段(1997—2007年):在全國率先開展以研究性學(xué)習(xí)課程為基礎(chǔ)的培養(yǎng)創(chuàng)新人才探索階段;第二階段(2007—2020年):以競賽課程為導(dǎo)向的培養(yǎng)創(chuàng)新人才進(jìn)階階段;第三階段(2020年至今):以“大學(xué)高中”貫通為方式的培養(yǎng)創(chuàng)新人才新發(fā)展階段。在第三階段,學(xué)校基于“新發(fā)展理念下‘大學(xué)—高中貫通培養(yǎng)拔尖創(chuàng)新人才的路徑與機(jī)制研究”的課題研究,進(jìn)一步優(yōu)化人才培養(yǎng)理念和路徑,貫通高校,開發(fā)了“通用技術(shù)、研究性學(xué)習(xí)”(簡稱“通研”)融合課程體系,并將其作為拔尖創(chuàng)新人才培養(yǎng)的新的切入點(diǎn)。
一、 “通研”融合課程的誕生:融合“通用技術(shù)”和“研究性學(xué)習(xí)”兩個科創(chuàng)類課程,普惠每一位學(xué)生
什么是“通研”融合課程?是指“通用技術(shù)”和“研究性學(xué)習(xí)”兩個課程融合的科創(chuàng)類課程。該融合課程不是兩個課程簡單的合并,而是根據(jù)創(chuàng)新人才的特征,聯(lián)合大學(xué)資源量身定制的課程體系。
為什么要合并這兩個課程?有兩個因素。一是拔尖創(chuàng)新人才的“基數(shù)”培養(yǎng)和篩選的因素。本著“每個人都有創(chuàng)新潛質(zhì)”的理念,學(xué)生在剛進(jìn)入高中時,并不能完全展露其在創(chuàng)新方面的能力,需要先通過面向全體的基礎(chǔ)課程鋪墊,在興趣的引導(dǎo)下自主發(fā)展,最終通過發(fā)展性評價(jià)逐步聚焦。二是拔尖創(chuàng)新人才的能力和課程的匹配因素。經(jīng)了解,受大學(xué)歡迎的拔尖創(chuàng)新人才應(yīng)該在未來的學(xué)習(xí)和項(xiàng)目研究過程中具有文獻(xiàn)研究能力、領(lǐng)導(dǎo)團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力、跨學(xué)科融通資源能力、利用現(xiàn)代化技術(shù)解決問題能力以及成果展示與反思迭代能力,而目前中學(xué)的課程難以支撐。
綜觀高中的所有學(xué)科課程,要想滿足以上兩點(diǎn)因素,即獲得拔尖創(chuàng)新人才培養(yǎng)篩選的“大基數(shù)”,且學(xué)科既要符合大學(xué)對拔尖創(chuàng)新人才研究的潛質(zhì),又要具備實(shí)踐能力的基本需求。我們以“每個金陵中學(xué)學(xué)生都有科創(chuàng)并成功的經(jīng)歷”為目標(biāo),對面向全體開展的國家課程“通用技術(shù)”和“研究性學(xué)習(xí)”進(jìn)行了深度融合。具體而言,抓住兩類課程“重實(shí)踐、重方法”的特征,大膽創(chuàng)新,形成多學(xué)科融合的“通研”融合課程體系,組織人人參與普惠的科創(chuàng)類基礎(chǔ)課程。學(xué)生學(xué)習(xí)基礎(chǔ)知識、方法及技能,發(fā)掘創(chuàng)新潛能,為拔尖創(chuàng)新人才的培養(yǎng)奠基。
二、 “通研”融合課程的實(shí)施:高品質(zhì)、重融通的六大路徑
經(jīng)過長期的實(shí)踐探索,學(xué)校從課程建構(gòu)、教學(xué)實(shí)施、評價(jià)優(yōu)化、資源整合、場域建設(shè)、組織完善六個方面入手,逐步形成高品質(zhì)、重融通的“通研”融合課程的六大實(shí)施路徑。
(一) 課程建構(gòu):打造融通進(jìn)階的課程體系
我們通過對學(xué)校科創(chuàng)類課程的再整合、再開發(fā),從“學(xué)生成長軸”和“課程深度軸”兩個維度出發(fā),打造了縱橫發(fā)展、融通進(jìn)階的課程體系。
1. 大斷面+人人參與,擴(kuò)充“人才基數(shù)池”
“大學(xué)高中”貫通培養(yǎng)拔尖創(chuàng)新人才,關(guān)鍵是組織具有突出創(chuàng)新潛質(zhì)的“后備軍”。“通研”融合課程體系中,第一層級的必修課程,以全年級學(xué)生為第一斷面,給每個學(xué)生展示個人創(chuàng)新能力的平等機(jī)會。這一方面為教師提供評價(jià)、選拔學(xué)生的條件,另一方面,也給予學(xué)生認(rèn)識自己創(chuàng)新專長的可能。
學(xué)校依托現(xiàn)有的“通用技術(shù)”和“研究性學(xué)習(xí)”課程,從二十年課程實(shí)驗(yàn)的積累出發(fā),根據(jù)國家課程標(biāo)準(zhǔn),管理上,將兩類課程統(tǒng)籌規(guī)劃,建立新的行政部門“STEAM中心”,更新專用的教學(xué)場域;課程上,在大學(xué)課程中梳理符合高中生認(rèn)知特點(diǎn),彰顯跨學(xué)科融合特征、具備創(chuàng)新性思維表達(dá)的知識模塊,與高中知識整合聯(lián)系,在通用技術(shù)模塊中建設(shè)“結(jié)構(gòu)創(chuàng)新”和“電子設(shè)計(jì)”兩大必修項(xiàng)目群。
同時,重構(gòu)“研究性學(xué)習(xí)”課程,每個班級與“通用技術(shù)”課程合并教師授課,適機(jī)在創(chuàng)新項(xiàng)目群融入文獻(xiàn)研究與綜述、發(fā)現(xiàn)與明確問題、學(xué)術(shù)論文撰寫、答辯匯報(bào)等關(guān)鍵內(nèi)容,引導(dǎo)學(xué)生在項(xiàng)目中感受跨學(xué)科思維,不斷尋找適合自身特質(zhì)的課題。如此,形成以“制作創(chuàng)新作品”為主線、貫穿研究性學(xué)習(xí)思維與方法的項(xiàng)目式學(xué)習(xí)培養(yǎng)方案。
2. 強(qiáng)銜接+高中主體,豐富“課程資源池”
第二層級的課程,充分銜接兩大必修項(xiàng)目群,學(xué)校分別與南京大學(xué)和東南大學(xué)合作,提供梯次設(shè)置的大學(xué)先修課程“課程資源池”,即面向?qū)W生個性發(fā)展的科創(chuàng)選修、面向?qū)W生興趣引領(lǐng)的科創(chuàng)社團(tuán)、面向?qū)W生高階挑戰(zhàn)的科創(chuàng)活動。
以結(jié)構(gòu)創(chuàng)新項(xiàng)目群為例,學(xué)校與東南大學(xué)土木學(xué)院、建筑學(xué)院和南京大學(xué)城建學(xué)院的教師和學(xué)生對接,共建“綠色建筑”選修課、“營造學(xué)社”學(xué)生社團(tuán),并組織學(xué)生參與東南大學(xué)結(jié)構(gòu)創(chuàng)新大賽,與大學(xué)生同場競技。再以電子設(shè)計(jì)項(xiàng)目群為例,與南京大學(xué)電子科學(xué)與工程學(xué)院合作,共建“南京大學(xué)電子信息國家教學(xué)實(shí)驗(yàn)室金陵中學(xué)創(chuàng)新實(shí)踐教學(xué)基地”,將高校老師“請進(jìn)來”,讓南京大學(xué)教師親授“開源硬件創(chuàng)新設(shè)計(jì)”“無人機(jī)實(shí)訓(xùn)”選修課,開設(shè)“EE Geek電子極客”學(xué)生社團(tuán);帶學(xué)生“走出去”,與南京大學(xué)共同舉辦“電子創(chuàng)新之旅”活動,帶領(lǐng)學(xué)生進(jìn)入南京大學(xué)實(shí)驗(yàn)室,與大學(xué)生共同完成印刷電路板的創(chuàng)意設(shè)計(jì)與制作,讓高中學(xué)生提前了解電子信息工程學(xué)科的特點(diǎn),掌握電子設(shè)計(jì)的基本技能與創(chuàng)意思維。
3. 精選拔+高校引領(lǐng),共鑄“英才高峰群”
學(xué)校與中國科技協(xié)會、南京大學(xué)和東南大學(xué)合作,引入高端合作資源,讓優(yōu)秀的、有能力的學(xué)生在科學(xué)家身邊共研項(xiàng)目,不斷成長,在高中階段就形成獨(dú)立的“科研”成果,且該成果將會經(jīng)歷從研究學(xué)術(shù)到反復(fù)實(shí)驗(yàn),再從初步結(jié)論到發(fā)布成果的全流程科創(chuàng)過程。雖然活動本身對學(xué)生了解科研流程、明確學(xué)術(shù)理想有著明顯裨益,但選擇什么樣的學(xué)生,參加什么類型的實(shí)驗(yàn)室,是需要慎重考慮的。在“通研”融合課程中,學(xué)生已在前期的必修、選修課中實(shí)現(xiàn)了對相關(guān)學(xué)科領(lǐng)域的梯次認(rèn)識,便于找到自己真正的興趣方向和學(xué)術(shù)志趣。對于學(xué)校而言,憑借前期教學(xué)活動中積累的豐富的評價(jià)材料,構(gòu)建了學(xué)生成長檔案袋,形成了能夠更精準(zhǔn)地選拔具有突出創(chuàng)新特質(zhì)的拔尖創(chuàng)新后備人才的評價(jià)體系和培養(yǎng)經(jīng)驗(yàn)。
(二) 教學(xué)實(shí)施:開展真實(shí)情境下的項(xiàng)目式學(xué)習(xí)
大學(xué)階段的學(xué)習(xí),大多是通過項(xiàng)目研究解決真問題。所以,高中階段引導(dǎo)學(xué)生用項(xiàng)目式學(xué)習(xí)的方式解決真問題,提升學(xué)生的創(chuàng)新素養(yǎng),幫助學(xué)生樹立正確的科學(xué)觀,是學(xué)校人才培養(yǎng)的目標(biāo)導(dǎo)向。“真實(shí)情境下的項(xiàng)目式學(xué)習(xí)”作為課程實(shí)施路徑,貫穿每個課程層級,讓學(xué)生在解決真問題的過程中,提升創(chuàng)新素養(yǎng),形成正確的價(jià)值觀。
真實(shí)情境是實(shí)施項(xiàng)目式學(xué)習(xí)的起點(diǎn)。真實(shí)情境下的項(xiàng)目式學(xué)習(xí)模式大致為:充分進(jìn)行學(xué)科融合和實(shí)踐探索,由具體情境產(chǎn)生對應(yīng)的問題串,驅(qū)動學(xué)生開展系列活動;通過活動建構(gòu)知識體系,最終應(yīng)用于具體情境;解決當(dāng)前情境問題后,教師再提出新的問題,循環(huán)推進(jìn),不斷提升學(xué)生的創(chuàng)新能力。該模式在課程實(shí)施中廣泛應(yīng)用,如結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、機(jī)器人工程設(shè)計(jì)、Arduino 程序設(shè)計(jì)、傳感器與電子設(shè)計(jì)、IYPT 物理實(shí)驗(yàn)探究、創(chuàng)客空間等。
下面,以“自動控制系統(tǒng)應(yīng)用——音樂盒”項(xiàng)目式學(xué)習(xí)為例介紹我們的實(shí)踐。
1. 項(xiàng)目的目標(biāo)
項(xiàng)目的目標(biāo)為:通過“自制音樂盒”的真實(shí)情境,認(rèn)識電子元器件,能做應(yīng)用設(shè)計(jì);通過探究實(shí)驗(yàn),知道常見的傳感器及其應(yīng)用;通過光控?zé)舻脑O(shè)計(jì)與制作,理解常見的電子控制(開關(guān))電路;通過電路設(shè)計(jì)與制作,理解控制與電子系統(tǒng)常見的設(shè)計(jì)方法;通過主要功能設(shè)計(jì),掌握產(chǎn)品設(shè)計(jì)中功能與結(jié)構(gòu)融合創(chuàng)新的一般方法;通過外觀結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),掌握計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)和繪制設(shè)計(jì)的方法;通過外觀結(jié)構(gòu)制作,掌握激光切割機(jī)進(jìn)行現(xiàn)代加工的方法;通過整體設(shè)計(jì)與制作,掌握產(chǎn)品設(shè)計(jì)的基本理念與方法。
2. 項(xiàng)目的知識圖譜
作為“通研”融合課程中必修項(xiàng)目群的組成部分,“自動控制系統(tǒng)應(yīng)用——音樂盒”項(xiàng)目體現(xiàn)了“大學(xué)高中”貫通培養(yǎng)的特質(zhì)(該項(xiàng)目的知識圖譜見圖1)。一方面,挖掘高中學(xué)科課程,做到知識體系的有機(jī)接續(xù)。學(xué)校梳理高中通用技術(shù)、物理、化學(xué)、信息技術(shù)等理工類課程,也關(guān)注音樂、美術(shù)等藝術(shù)類課程。將相關(guān)知識點(diǎn)按照已學(xué)過、正在學(xué)、即將學(xué)的類別進(jìn)行整合歸類,在項(xiàng)目的不同環(huán)節(jié)設(shè)立對應(yīng)的任務(wù)列表,引導(dǎo)學(xué)生逐步體驗(yàn)跨學(xué)科思維和技能。另一方面,對接大學(xué)基礎(chǔ)課程,為“高階知識先修”搭建合理支架。參考《模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)》《數(shù)字電子技術(shù)基礎(chǔ)》《計(jì)算機(jī)輔助制圖》《激光原理與技術(shù)》《產(chǎn)品設(shè)計(jì)》等大學(xué)教材內(nèi)容,從中選擇與高中知識關(guān)聯(lián)密切、深度恰當(dāng)且能夠激發(fā)學(xué)生創(chuàng)新積極性的章節(jié)模塊,形成“電子控制技術(shù)”和“現(xiàn)代加工技術(shù)”兩大模塊和六大任務(wù)(任務(wù)列表及課時安排見下頁表1)。在項(xiàng)目設(shè)計(jì)過程中,南京大學(xué)等高校教師參與討論,并提供技術(shù)參考。
3. 項(xiàng)目的拓展資源
一方面,構(gòu)建梯次、多樣態(tài)的學(xué)習(xí)任務(wù)群。以電子控制技術(shù)模塊部分為例,教師從大學(xué)課程中選擇相關(guān)知識,面向不同基礎(chǔ)、知識背景的學(xué)生設(shè)計(jì)初級、中級、高級三個進(jìn)階設(shè)計(jì)任務(wù)。學(xué)生可以選擇電動機(jī)、LED燈帶等執(zhí)行器實(shí)現(xiàn)創(chuàng)意,也可以從產(chǎn)品的觸發(fā)方式入手進(jìn)行高階改裝。另一方面,搭建內(nèi)容豐富的數(shù)字資源庫。以現(xiàn)代加工技術(shù)模塊部分,滿足學(xué)生的個性化創(chuàng)作需求。教師按照大學(xué)慕課資源的建設(shè)方案,基于語雀平臺建設(shè)圖文結(jié)合、動態(tài)更新的課程數(shù)字資源庫。截止到2023年,累計(jì)修改5個大版本,訪問超過16000次。
4. 項(xiàng)目的評價(jià)
“自動控制系統(tǒng)應(yīng)用——音樂盒”項(xiàng)目評價(jià),依循學(xué)校的發(fā)展性評價(jià)方案,將學(xué)生的表
現(xiàn)記入學(xué)生技術(shù)評價(jià)檔案袋,關(guān)注學(xué)生的發(fā)展性評價(jià)。在課程的關(guān)鍵任務(wù)節(jié)點(diǎn),引入以技術(shù)測試為載體的自我評價(jià),以技術(shù)圖樣物化為載體的同伴評價(jià),以作品、海報(bào)或視頻集為載體的社會評價(jià)。教師評價(jià)以主觀與客觀統(tǒng)一的評價(jià)量表為依據(jù),將德育、智育、體育、美育和勞動教育融合,兼具課程思政功能。例如,項(xiàng)目提倡與傳統(tǒng)文化結(jié)合、提倡技術(shù)與人文的融合;引導(dǎo)學(xué)生制作產(chǎn)品海報(bào),與真實(shí)世界中的產(chǎn)品推廣結(jié)合,倡導(dǎo)“技術(shù)向善”,做負(fù)責(zé)任的產(chǎn)品開發(fā)者;將作品作為“禮物”贈送給家人或朋友,以勞動實(shí)踐成品承載人文價(jià)值。
(三) 評價(jià)優(yōu)化:采用基于智能平臺的多元評價(jià)方式
評價(jià)是學(xué)校對人才進(jìn)行“甄別”和“區(qū)分”的重要工具。在“通研”融合課程體系中,我們結(jié)合學(xué)校關(guān)于拔尖創(chuàng)新人才的發(fā)展性評價(jià)方案,根據(jù)課程特色,倡導(dǎo)“面向過程評價(jià)、多主體評價(jià)和數(shù)字化智能評價(jià)”的多元評價(jià)方式,圍繞“面向過程評價(jià)”的核心理念,讓多個評價(jià)主體運(yùn)用智能評價(jià)平臺,實(shí)現(xiàn)多元評價(jià)(如下頁圖2所示)。
1. 面向過程評價(jià)
我們不以一次終端筆試成績作為評價(jià)依據(jù),而是開創(chuàng)性地以課程過程中“創(chuàng)新品質(zhì)、創(chuàng)新技能、創(chuàng)新知識、創(chuàng)新成果”為四大考核評價(jià)板塊,重點(diǎn)考核學(xué)生的科創(chuàng)思維、實(shí)踐過程、科創(chuàng)論文、科創(chuàng)產(chǎn)品,以此引導(dǎo)學(xué)生積極參與創(chuàng)新課程,提升創(chuàng)新能力。
2. 多主體評價(jià)
傳統(tǒng)的小組學(xué)習(xí)中,部分學(xué)生往往過于活躍或疏離;而項(xiàng)目式學(xué)習(xí)強(qiáng)調(diào)多主體評價(jià),重視學(xué)習(xí)小組內(nèi)部的參與和交流,評價(jià)更加多元、全面、立體。我們倡導(dǎo)小組討論、多人合作,并組織自我評價(jià)、組內(nèi)互評、組間答辯互評、師生互評等環(huán)節(jié),最終形成將個人實(shí)踐和團(tuán)體智慧有機(jī)結(jié)合的學(xué)習(xí)成果。
3. 數(shù)字化智能評價(jià)
為實(shí)現(xiàn)多主體評價(jià),依靠“檔案袋”記錄學(xué)生科創(chuàng)過程的真實(shí)經(jīng)歷,學(xué)校打造了多種數(shù)字化智能評價(jià)平臺。例如,“金陵中學(xué)科創(chuàng)課程服務(wù)平臺”已應(yīng)用在“通研”融合課程的教學(xué)實(shí)踐中,學(xué)生使用該平臺提交設(shè)計(jì)方案、上傳設(shè)計(jì)成果,并通過“創(chuàng)意互動墻” 向全校展示科創(chuàng)海報(bào),智能化實(shí)現(xiàn)了學(xué)生自評、小組互評等多主體評價(jià)。此外,學(xué)校還建設(shè)了數(shù)字化展廳,為每位學(xué)生作品生成二維碼,方便互評。
(四) 資源整合:形成高端資源的科創(chuàng)活動品牌
整合創(chuàng)新人才培養(yǎng)類活動資源,打造高端資源的創(chuàng)新人才培養(yǎng)活動品牌,是“由面及點(diǎn)”培養(yǎng)拔尖創(chuàng)新人才的特色路徑。我們通過“通研”融合課程中的評價(jià)指標(biāo),篩選和選拔具有拔尖創(chuàng)新能力的尖端人才,將寶貴的“與科學(xué)家一同研究”的機(jī)會通過三大高端專修平臺進(jìn)行資源匹配。學(xué)校與南京大學(xué)、東南大學(xué)以及研究院所等開展深度合作,精心設(shè)計(jì)“準(zhǔn)博士培養(yǎng)站”“未來卓越工程師培養(yǎng)項(xiàng)目”實(shí)施方案,積極參與中科協(xié)的“英才計(jì)劃”,引入大學(xué)高科技研究內(nèi)容和項(xiàng)目,讓學(xué)生站在科技前沿參與科研課程。我們在現(xiàn)有科技活動中引入高校資源,通過高端項(xiàng)目培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力。
1. “南大金中”準(zhǔn)博士培養(yǎng)站
“準(zhǔn)博士培養(yǎng)站”由南京大學(xué)和金陵中學(xué)共同籌建。雙方以南京大學(xué)微結(jié)構(gòu)國家實(shí)驗(yàn)室為活動基地,入選此項(xiàng)目的學(xué)生每個雙周的周四下午前往實(shí)驗(yàn)室,在導(dǎo)師指導(dǎo)下感受科學(xué)研究氛圍,了解課題研究的一般方法,提高學(xué)生科學(xué)素養(yǎng),并在兩年的時間內(nèi)完成相關(guān)研究性學(xué)習(xí)課題。“南大金中”準(zhǔn)博士培養(yǎng)站已經(jīng)有四期學(xué)生畢業(yè),第一期(2010—2012年)43人,第二期(2013—2014年)50人,第三期(2016—2017年)24人,第四期(2017—2018年)38人。四期共155位學(xué)生在南京大學(xué)導(dǎo)師的指導(dǎo)下,刻苦學(xué)習(xí)認(rèn)真鉆研,結(jié)束時提交了87篇論文,并全部通過南京大學(xué)教師擔(dān)任評委的評審委員會的評審,順利完成學(xué)業(yè)。前四期學(xué)生的結(jié)題論文已匯編成冊,成為后續(xù)學(xué)生學(xué)習(xí)的重要參考。由于疫情的原因,第五期學(xué)生面向2022級學(xué)生在2023年再次開班,準(zhǔn)博士培養(yǎng)站活動由原來的兩年一屆變更為一年一屆,高二上學(xué)期期中考試結(jié)束后,選拔30位品學(xué)兼優(yōu)的學(xué)生進(jìn)入準(zhǔn)博士培養(yǎng)站。
南京大學(xué)進(jìn)一步拓寬準(zhǔn)博士培養(yǎng)站的專業(yè)方向,為30位學(xué)生選聘指導(dǎo)教師(每個導(dǎo)師最多帶3位學(xué)生)。導(dǎo)師安排學(xué)生進(jìn)入自己的研究團(tuán)隊(duì),導(dǎo)師和團(tuán)隊(duì)的研究生對準(zhǔn)博士培養(yǎng)站學(xué)員進(jìn)行專業(yè)知識學(xué)習(xí)、科研題目選定、實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)與開發(fā)、論文寫作、結(jié)題答辯等方面的指導(dǎo)。30位學(xué)生在高二結(jié)束前,完成科研任務(wù)和論文寫作,并參加南京大學(xué)組織的結(jié)題答辯活動。南京大學(xué)計(jì)劃在原有“微結(jié)構(gòu)國家實(shí)驗(yàn)室”的基礎(chǔ)上增加化學(xué)化工專業(yè)。“金陵中學(xué)南京大學(xué)準(zhǔn)博士培養(yǎng)站建設(shè)”項(xiàng)目獲江蘇省教學(xué)成果獎一等獎。
2. “東大金中”未來卓越工程師培養(yǎng)項(xiàng)目
“未來卓越工程師培養(yǎng)項(xiàng)目”由東南大學(xué)和金陵中學(xué)共同舉辦。東南大學(xué)提供信息、電子、自動化、生物醫(yī)學(xué)四個優(yōu)勢專業(yè)供學(xué)生選擇,并按照不超過2:1的比例配備導(dǎo)師。學(xué)生利用一年的時間在導(dǎo)師及其團(tuán)隊(duì)指導(dǎo)下提前學(xué)習(xí)一些大學(xué)課程,了解對應(yīng)專業(yè)的學(xué)科特色與發(fā)展前景,進(jìn)入實(shí)驗(yàn)室參與科學(xué)研究,經(jīng)過嚴(yán)格的開題和答辯后完成一篇相當(dāng)于本科畢業(yè)水平的項(xiàng)目論文。“未來卓越工程師培養(yǎng)項(xiàng)目”已舉辦四期,2011—2013年為第一期,2013—2015年為第二期,2015—2017年為第三期,2017—2019年為第四期,每期30人,共120人完成此培養(yǎng)項(xiàng)目。從第二期開始,東南大學(xué)要求所有學(xué)生結(jié)題論文獨(dú)自成文,并將學(xué)生結(jié)題分為優(yōu)秀、合格、不合格三個檔次。2022年11月27日,第五期“未來卓越工程師培養(yǎng)項(xiàng)目”導(dǎo)師見面會在東南大學(xué)舉行。經(jīng)過前期學(xué)院導(dǎo)師推薦、導(dǎo)師課題巡展、學(xué)生自主報(bào)名等環(huán)節(jié),共有38位導(dǎo)師和41位高二金陵中學(xué)學(xué)子參與了本期項(xiàng)目。同年12月底,學(xué)生在導(dǎo)師指導(dǎo)下開題,并利用課余時間到實(shí)驗(yàn)室跟導(dǎo)師學(xué)習(xí)和研究,2023年12月中旬結(jié)題。正在進(jìn)行的第五期項(xiàng)目,是東南大學(xué)向金陵中學(xué)學(xué)子開放專業(yè)最多的一期,包括了電子科學(xué)與工程學(xué)院、生物科學(xué)與醫(yī)學(xué)工程學(xué)院、網(wǎng)絡(luò)空間安全學(xué)院、物理學(xué)院、信息科學(xué)與工程學(xué)院、儀器科學(xué)與工程學(xué)院和自動化學(xué)院。
3. “中科協(xié)金中”中學(xué)生科技創(chuàng)新后備人才培養(yǎng)計(jì)劃(英才計(jì)劃)
英才計(jì)劃是由中國科學(xué)技術(shù)協(xié)會和教育部自2013年開始共同組織實(shí)施的人才培養(yǎng)計(jì)劃。該計(jì)劃覆蓋數(shù)學(xué)、物理、化學(xué)、生物、計(jì)算機(jī)等學(xué)科,由15個省市、20所高校參與培養(yǎng)工作,旨在培養(yǎng)具有扎實(shí)數(shù)理基礎(chǔ)、突出創(chuàng)新精神和創(chuàng)新能力、善于解決問題的中學(xué)生科技創(chuàng)新后備人才。
學(xué)校從以下幾個方向開展英才計(jì)劃:(1) 基于興趣選拔英才學(xué)員。選拔階段參考“通研”融合課程體系評價(jià)結(jié)果,注重學(xué)生興趣愛好、學(xué)科特長,同時兼顧學(xué)生的學(xué)科素養(yǎng)和能力,擇優(yōu)推薦。(2) 配合高校培養(yǎng)科技英才。在英才計(jì)劃中,高校起著主要作用,但高校導(dǎo)師常常無法與學(xué)生及時交流、溝通。因此,中學(xué)教師參與英才計(jì)劃學(xué)生的輔導(dǎo),搭起高校與學(xué)生的橋梁,學(xué)生與省辦、國辦的橋梁,提高英才計(jì)劃的培養(yǎng)效率。(3) 動態(tài)監(jiān)測學(xué)生的科研實(shí)踐活動過程。選派優(yōu)秀、熱愛科技教育的教師,全程陪同學(xué)員進(jìn)行科研實(shí)踐活動。隨時了解學(xué)生科研動態(tài),及時解決出現(xiàn)的問題,與導(dǎo)師溝通,為學(xué)生培養(yǎng)做一些輔導(dǎo)性工作。同時,配合導(dǎo)師的指導(dǎo),督促學(xué)生完成培訓(xùn)任務(wù),并且及時寫出心得體會,促使成長。(4) 項(xiàng)目導(dǎo)向推進(jìn)學(xué)員培養(yǎng)。負(fù)責(zé)指導(dǎo)的中學(xué)教師在高校教師的指導(dǎo)下,引導(dǎo)學(xué)生在感興趣的領(lǐng)域選題,進(jìn)行研究性學(xué)習(xí),激勵學(xué)生用專業(yè)知識探究該領(lǐng)域的問題,繼而發(fā)展到研究該領(lǐng)域的問題,并逐步引導(dǎo)學(xué)生確定自己的專業(yè)志向,變興趣為志趣。(5) 開展創(chuàng)新人才培養(yǎng)實(shí)踐活動。邀請南京大學(xué)教授、院士開展專題報(bào)告,開設(shè)選修課、先修課;面向英才學(xué)生組織開展專家講座、學(xué)術(shù)沙龍、科研實(shí)踐等培養(yǎng)活動和素質(zhì)拓展、參觀考察、交流分享、成果展示等交流活動,每年開展交流活動不少于3次;根據(jù)省級管理辦公室統(tǒng)籌安排,承接前置培養(yǎng)和“英才同學(xué)會”活動任務(wù)等。(6) 開發(fā)中學(xué)生科技創(chuàng)新人才教育資源。與南京大學(xué)聯(lián)合組建研究團(tuán)隊(duì),開發(fā)基礎(chǔ)學(xué)科“大中銜接”課程、中學(xué)生科技創(chuàng)新人才培養(yǎng)課程及相關(guān)資源,開發(fā)創(chuàng)新人才培養(yǎng)課程資源。(7) 開展教師培訓(xùn)與交流。獨(dú)立或與高校聯(lián)合組織本地區(qū)中學(xué)科技教師培訓(xùn)與交流,提升中學(xué)教師指導(dǎo)科技創(chuàng)新后備人才的能力。培訓(xùn)內(nèi)容包括科研前沿、實(shí)驗(yàn)技能、創(chuàng)新人才培養(yǎng)方式方法、生涯規(guī)劃、心理輔導(dǎo)等。
資源整合是學(xué)校“大學(xué)高中”貫通培養(yǎng)拔尖創(chuàng)新人才的一條重要路徑,也是高中階段拔尖創(chuàng)新人才篩選后推向高校的階梯。和大學(xué)深層次的合作,促使學(xué)校將創(chuàng)新人才培養(yǎng)根植于學(xué)校教學(xué)行為和活動中,從而最大限度地滿足各類學(xué)生全面素質(zhì)和個性發(fā)展的需要,實(shí)現(xiàn)創(chuàng)新人才教育特色化的育人目標(biāo)。
(五) 場域建設(shè):打造“3+X泛在項(xiàng)目學(xué)習(xí)場”
根據(jù)創(chuàng)新人才的內(nèi)涵發(fā)展需求,學(xué)校以STEAM中心為創(chuàng)新人才培養(yǎng)核心場域,先后建成“以傳感器為載體的物化課程基地”“立足學(xué)生高端成長的化學(xué)競賽創(chuàng)新中心”和“智慧融通的科創(chuàng)課程基地”的“3+X泛在項(xiàng)目學(xué)習(xí)場”(見圖3)。三個基地的學(xué)科內(nèi)容彼此交叉、同頻共振,將創(chuàng)新人才培養(yǎng)文化滲透于學(xué)生的學(xué)習(xí)生活,將創(chuàng)新人才培養(yǎng)理念融于各學(xué)科課程。
2011年,建立以傳感器為載體的物化課程基地,建成傳感器DIS、IYPT等高端實(shí)驗(yàn)室,配置高端物理專用實(shí)驗(yàn)傳感器套件、物聯(lián)網(wǎng)控制系統(tǒng)、自動錄播系統(tǒng)。為了打造科學(xué)的感知環(huán)境,學(xué)校建造了校園紫藤長廊、紅外自動控?zé)粝到y(tǒng)、“喊泉”等戶外科技互動景點(diǎn)。
2019年,建立立足學(xué)生高端成長的化學(xué)競賽創(chuàng)新中心,建成化學(xué)高端實(shí)驗(yàn)室、化學(xué)競賽研究多功能室等專用教室。實(shí)驗(yàn)室配有無線傳感器物化套裝,偏光顯微鏡,色譜、熱重儀,紅外、紫外可見光光度計(jì),阿貝折射儀等高端儀器。
2020年,建立智慧融通的科創(chuàng)課程基地,建設(shè)機(jī)器人工作室、3D建模中心、現(xiàn)代化加工中心、電子設(shè)計(jì)教室、結(jié)構(gòu)研究工作室等11間專用教室,配置了金屬激光加工設(shè)備、數(shù)控雕刻機(jī)、高精度3D打印設(shè)備、桌面云加工平臺、結(jié)構(gòu)壓縮機(jī)等先進(jìn)設(shè)備。
(六) 組織完善:優(yōu)化創(chuàng)新人才培育組織
一是成立創(chuàng)新人才培養(yǎng)教育領(lǐng)導(dǎo)小組。書記擔(dān)任組長,負(fù)責(zé)統(tǒng)籌創(chuàng)新人才培育的實(shí)施方向,進(jìn)行全程監(jiān)督和指導(dǎo),保障創(chuàng)新人才培育工作的有效進(jìn)行。
二是完善組織架構(gòu)。創(chuàng)新人才培養(yǎng)教育有明顯的跨學(xué)科特征,2017年,學(xué)校成立STEAM中心,以培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新思維和創(chuàng)新能力為焦點(diǎn),統(tǒng)籌協(xié)調(diào)創(chuàng)新人才培養(yǎng)工作,連通三大課程基地,使其資源共享、學(xué)科交叉,取得了1+1+1>3的“乘法效應(yīng)”。為培養(yǎng)創(chuàng)新人才提供充足、多樣的場地、工具、課程等資源保障,更好地適應(yīng)了學(xué)生的跨學(xué)科發(fā)展。
三是加強(qiáng)師資建設(shè)。學(xué)校組織三大創(chuàng)新人才培養(yǎng)團(tuán)隊(duì),分別為物理學(xué)科牽頭的物理與IYPT團(tuán)隊(duì)、技術(shù)學(xué)科牽頭的通研與科創(chuàng)團(tuán)隊(duì)、化學(xué)科學(xué)牽頭的化學(xué)科創(chuàng)團(tuán)隊(duì)。多學(xué)科師資團(tuán)隊(duì)創(chuàng)新理念前衛(wèi),敢于突破,融通合作,滿足學(xué)生個性化學(xué)習(xí)對師資的需求。
四是加大資金投入。依托省級課程基地等項(xiàng)目,每年投入數(shù)百萬元,引進(jìn)了AR地理沙盤、人工智能系統(tǒng)、機(jī)器人、傳感器、高端化學(xué)實(shí)驗(yàn)儀器等一大批高端設(shè)備。這些最前沿的科學(xué)設(shè)備,給學(xué)生帶來無限創(chuàng)新靈感和最先進(jìn)的創(chuàng)新體驗(yàn)。
綜上,學(xué)校在全面提高拔尖創(chuàng)新人才自主培養(yǎng)質(zhì)量,著力打造“通研”融合課程體系的過程中,形成了以下可操作、可推廣、可評價(jià)、可傳承的校本經(jīng)驗(yàn):(1) 打破學(xué)科藩籬:創(chuàng)造出面向全體、融通進(jìn)階的課程體系;(2) 實(shí)施方式先進(jìn):引入了“真實(shí)情境下的項(xiàng)目式學(xué)習(xí)”教學(xué)模式;(3) 整合高端資源:建成拔尖創(chuàng)新人才的“高端發(fā)展”合作平臺;(4) 滿足條件需求:打造了人才所需“3+X 泛在學(xué)習(xí)場”場域條件。我們用“通研”融合課程體系,打造普惠與多元的舞臺,滿足學(xué)生的個性發(fā)展需求;用項(xiàng)目式的教學(xué)模式,激發(fā)科學(xué)興趣,鍛煉持久意志,滿足學(xué)生創(chuàng)新的動力需求;用大學(xué)這一高端資源,架設(shè)人才深度發(fā)展的平臺,滿足學(xué)生創(chuàng)新的進(jìn)階需求;用泛在的項(xiàng)目學(xué)習(xí)場域,提供時間與空間的支撐,滿足學(xué)生創(chuàng)新的條件需求。這些寶貴的探索,滿足拔尖創(chuàng)新人才培養(yǎng)、篩選和發(fā)展的需要。
參考文獻(xiàn):
[1] 施一公.立足教育、科技、人才“三位一體”探索拔尖創(chuàng)新人才自主培養(yǎng)之路[J].國家教育行政學(xué)院學(xué)報(bào),2023(10):310.
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(姚? 舜,江蘇省南京市金陵中學(xué)STEAM中心主任。南京市師德先進(jìn)個人。陳立其,江蘇省南京市金陵中學(xué)副校長,正高級教師。)