潘志強
摘? ? 要:建立由中學(xué)與大學(xué)緊密合作的學(xué)生學(xué)習(xí)中心,有利于探索和推進(jìn)中學(xué)、大學(xué)有機銜接,形成教學(xué)、科研、實踐緊密結(jié)合的創(chuàng)新人才培養(yǎng)模式。浙江省衢州第二中學(xué)與中國科學(xué)院緊密合作,建立“創(chuàng)新實踐基地”,通過建設(shè)前沿科技探索實踐中心、基礎(chǔ)科學(xué)探究中心等學(xué)生學(xué)習(xí)中心,發(fā)掘和引導(dǎo)具有“創(chuàng)新”意識和潛質(zhì)的優(yōu)秀中學(xué)生,激發(fā)他們對科學(xué)的濃厚興趣,鼓勵他們開展自主學(xué)習(xí),培養(yǎng)胸懷天下的國家未來科技領(lǐng)軍人才,并取得了初步成效。
關(guān)鍵詞:學(xué)習(xí)中心;創(chuàng)新型人才培養(yǎng);創(chuàng)新實踐基地
黨的十九大報告提出“加快建設(shè)創(chuàng)新型國家”。在走向科技強國之路上,重點還是落腳到創(chuàng)新型人才。這不僅需要提高全民的科技素養(yǎng),更需要在人才戰(zhàn)略上給潛在的創(chuàng)新人才提供發(fā)展的平臺。正如《國家中長期教育改革和發(fā)展規(guī)劃綱要(2010—2020年)》指出的,高中階段教育是學(xué)生個性形成、自主發(fā)展的關(guān)鍵時期,對提高國民素質(zhì)和培養(yǎng)創(chuàng)新人才具有特殊意義。因此,建立由中學(xué)與大學(xué)緊密合作的學(xué)生學(xué)習(xí)中心,有利于探索和推進(jìn)中學(xué)、大學(xué)有機銜接,形成教學(xué)、科研、實踐緊密結(jié)合的創(chuàng)新人才培養(yǎng)模式。
2018年以來,浙江省衢州第二中學(xué)(以下簡稱“衢州二中”)與中國科學(xué)院緊密合作,發(fā)揮中國科學(xué)院在科研與高新技術(shù)方面的優(yōu)勢,結(jié)合衢州二中在基礎(chǔ)教育方面的優(yōu)勢,積極穩(wěn)妥地推進(jìn)科教融合,建立“創(chuàng)新實踐基地”,通過建設(shè)前沿科技探索實踐中心、基礎(chǔ)科學(xué)探究中心等學(xué)生學(xué)習(xí)中心,發(fā)掘和引導(dǎo)具有“創(chuàng)新”意識和潛質(zhì)的優(yōu)秀中學(xué)生,激發(fā)他們對科學(xué)的濃厚興趣,鼓勵他們開展自主學(xué)習(xí),培養(yǎng)胸懷天下的國家未來科技領(lǐng)軍人才,取得了初步成效。
一、科教協(xié)同,與國內(nèi)頂尖大學(xué)共同探索育人之路
保護(hù)學(xué)生的“好奇心”,允許他們“異想天開”,為他們創(chuàng)造機制、平臺,讓他們感受到在高中校園里做學(xué)問的樂趣,這是衢州二中長期以來形成的創(chuàng)新人才培養(yǎng)共識。早在2011年,在衢州市委、市政府的支持下,衢州二中就組建了“衢州市創(chuàng)新人才培養(yǎng)基地”,開設(shè)了部分實踐探索研究課程和部分大學(xué)先修課程,取得了可喜的成果——創(chuàng)新班的管理模式、培養(yǎng)模式日臻成熟,辦學(xué)初見成效。2014年5月,衢州二中入選“中國科學(xué)院大學(xué)(以下簡稱‘國科大’)優(yōu)質(zhì)生源基地”;2016年6月,衢州二中與國科大簽署創(chuàng)新人才聯(lián)合培養(yǎng)合作協(xié)議,同建“創(chuàng)新人才培養(yǎng)實驗班”,致力于打造人才培養(yǎng)合作平臺,探索創(chuàng)新人才培養(yǎng)的新路徑。自國科大招收本科生以來,衢州二中已經(jīng)連續(xù)5年獲得國科大“科教結(jié)合協(xié)同育人杰出貢獻(xiàn)獎”(該獎項于2015年設(shè)立)。國科大具有強大的科研實力,可以負(fù)責(zé)籌建前沿科技探索實踐中心,并指導(dǎo)其運行。國科大依靠中國科學(xué)院,可以提供中學(xué)生參觀國家重點實驗室、國家大科學(xué)裝置和參與課題研究的機會。2018年3月17日,中國科學(xué)院在全國中學(xué)界設(shè)立的首個創(chuàng)新實踐基地正式落戶衢州二中。國科大委派科學(xué)家到衢州二中指導(dǎo)學(xué)生開展創(chuàng)新實踐活動。
二、人文科學(xué)共育,培養(yǎng)綜合素養(yǎng)全面發(fā)展的創(chuàng)新人才
衢州二中和國科大達(dá)成共識,只有科學(xué)文化知識、科學(xué)思維方式和人文素質(zhì)的共同提升,才能全面提高學(xué)生的創(chuàng)新能力與水平。
衢州二中長期以來重視人文素養(yǎng)提升,積極開展校園文化建設(shè)。學(xué)校依托地域特色和校園文化積淀,通過課堂浸潤、校園環(huán)境營造、特色活動開展、邀請專家講座等方式,長期打造“儒學(xué)校園”“國際理解”“綠色低碳”校園文化,滋養(yǎng)學(xué)生儒雅的性情、開闊的視野、生態(tài)的理念、創(chuàng)新的精神和健康的心態(tài),培養(yǎng)學(xué)生做一名“博雅”二中人。圍繞校園文化建設(shè),學(xué)校開展了形式多樣的研究和豐富多彩的活動。學(xué)校開展了感恩教育、誠信教育、跨文化教育、綠色行動實驗班申報等系列活動;同時,校學(xué)生會設(shè)立了近30個社團,廣泛開展各種形式的活動,極大提高了學(xué)生的人文素養(yǎng)。
學(xué)校成立了由國科大相關(guān)專家和省特級教師、衢州市名師、衢州市學(xué)科帶頭人組成的專家委員會,指導(dǎo)創(chuàng)新人才培養(yǎng)基地的招生、課程設(shè)置、教育教學(xué)指導(dǎo)與評價等工作,為培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力提供有力支持。學(xué)校還實行導(dǎo)師制,學(xué)生熟悉高中學(xué)習(xí)環(huán)境后,按照雙向選擇配備導(dǎo)師。導(dǎo)師由專家委員會和中學(xué)優(yōu)秀骨干教師擔(dān)任,負(fù)責(zé)對學(xué)生的人生發(fā)展規(guī)劃、創(chuàng)新探究能力和學(xué)科競賽能力進(jìn)行指導(dǎo)和培養(yǎng)。同時以國家高中課程方案為依據(jù),在保證學(xué)生學(xué)科學(xué)習(xí)的基礎(chǔ)上,開設(shè)系統(tǒng)科學(xué)與數(shù)學(xué)、工程科學(xué)、生命科學(xué)、信息科學(xué)等學(xué)習(xí)領(lǐng)域的拓展課程供學(xué)生選修。學(xué)有余力的學(xué)生可參與導(dǎo)師課題研究,進(jìn)入實驗室、創(chuàng)新工作室、實際體驗科研中心。學(xué)生進(jìn)校后,經(jīng)過半個學(xué)期左右的學(xué)習(xí),在充分了解自己喜歡什么、對什么感興趣、擅長什么的時候,學(xué)校引導(dǎo)學(xué)生確立自己的發(fā)展方向,選擇參加適合自己的學(xué)習(xí)團隊。
衢州市創(chuàng)新人才培養(yǎng)基地的教師不斷創(chuàng)新常規(guī)管理機制,培養(yǎng)學(xué)生的自律、自理和自立能力。他們注重對學(xué)生團隊意識的培養(yǎng),根據(jù)學(xué)生的學(xué)習(xí)情況,分成若干競賽小組,營造合作、競爭的氛圍。正是在這種“比、學(xué)、趕、超”的氛圍下,學(xué)生各方面的素質(zhì)都得到了很大的提升。
三、建設(shè)學(xué)生學(xué)習(xí)中心,讓學(xué)生在創(chuàng)新中激發(fā)學(xué)習(xí)興趣
作為大多數(shù)國之重器的“智造所”,中科院是我國在科學(xué)技術(shù)方面的最高學(xué)術(shù)機構(gòu)和全國自然科學(xué)與高新技術(shù)的綜合研究與發(fā)展中心。衢州二中創(chuàng)新實踐基地項目的建造,就是將中國科學(xué)院豐厚的資源,傳播到中學(xué),傳播到學(xué)生身邊,把科學(xué)家們熱愛祖國的思想、尊重科學(xué)的態(tài)度、鍥而不舍的鉆研精神傳遞到學(xué)生手中。中科院與衢州二中聯(lián)合創(chuàng)辦“創(chuàng)新實踐基地”,正是國內(nèi)普通高中探索高中階段創(chuàng)新型人才培養(yǎng)新模式的一次突破。
創(chuàng)新實踐基地在衢州二中建立前沿科技探索實踐中心,下設(shè)“航天工程探究實驗室”“處理器設(shè)計探究實驗室”“新能源汽車探究實驗室”,以及數(shù)學(xué)、物理、化學(xué)、生物4個學(xué)科的12個創(chuàng)新專用教室。前沿科技探索實踐中心通過開展探究實驗,培養(yǎng)學(xué)生查找和自學(xué)知識的能力,培養(yǎng)學(xué)生的動手能力,培養(yǎng)學(xué)生運用知識解決問題的能力,培養(yǎng)學(xué)生的觀察、分析、解決問題的綜合能力。中科院專門派了4名專家作為創(chuàng)新實踐基地實驗課程的教師,和衢州二中的教師一起開發(fā)適合高中生的相關(guān)課程,為學(xué)生指導(dǎo)。同時,衢州二中的20多位教師利用課后時間和寒暑假時間為學(xué)有余力的學(xué)生上選修課,運用中科院和衢州二中教師開發(fā)的選修課程資料,很多學(xué)生提前學(xué)習(xí)了大學(xué)本科甚至研究生階段學(xué)習(xí)的內(nèi)容。學(xué)校也不斷邀請身處學(xué)術(shù)前沿的教授、專家,來校講學(xué),為學(xué)生答疑解惑。
(一)航天工程探究實驗室
航天工程探究實驗室建立后,通過探究學(xué)習(xí)航天工程中應(yīng)用的技術(shù),提高了高中學(xué)生的動手能力并加深了他們對航天工程的理解,激發(fā)了他們對航天科學(xué)的興趣,為我國未來航天事業(yè)的發(fā)展儲備了人才。
“航天工程探究實驗室”配備了地面接收站套件。學(xué)生們在教師的幫助下,調(diào)試軟件,搜尋衛(wèi)星無線廣播信號,還在教師的帶領(lǐng)下完整安裝三維虛擬空間站套件。
通過在“航天工程探究實驗室”的學(xué)習(xí),學(xué)生可以制作出射高約200米的小火箭,初步掌握了火箭模型制作、發(fā)射的過程,理解了衛(wèi)星與地面之間信號傳輸?shù)倪^程與原理,甚至還能計算衛(wèi)星經(jīng)過本地上空的時間、信號覆蓋范圍。虛擬現(xiàn)實技術(shù)使學(xué)生感受和體會到太空環(huán)境,激發(fā)了學(xué)生對航天領(lǐng)域的興趣。
(二)處理器設(shè)計探究實驗室
建立處理器設(shè)計探究實驗室的目的是希望通過學(xué)習(xí)CPU的設(shè)計技術(shù),并在實驗平臺上進(jìn)行設(shè)計驗證,提高學(xué)生的動手能力及對CPU的認(rèn)識,為未來我國自主CPU及相關(guān)芯片的發(fā)展培養(yǎng)人才。
“處理器設(shè)計探究實驗室”配備了龍芯自研的處理器設(shè)計套裝、龍芯筆記本電腦、智龍開發(fā)板小車等,學(xué)習(xí)內(nèi)容主要包括國產(chǎn)CPU成果展示、記憶游戲簡單編程、電子表改為24小時制、簡單CPU加法數(shù)據(jù)通路設(shè)計、簡單CPU頂層搭建等。
由于芯片設(shè)計理論艱深,僅部分985和211大學(xué)開設(shè)本課程,中國科學(xué)院和衢州二中合作成立的處理器設(shè)計探究實驗室在國內(nèi)中學(xué)中還是第一家。
“處理器設(shè)計探究實驗室”課程的學(xué)習(xí)需具備數(shù)字邏輯電路設(shè)計、計算機組成原理、操作系統(tǒng)、程序算法等多門課程的基礎(chǔ),學(xué)習(xí)過程會顯得枯燥。對此,國科大教授和衢州二中創(chuàng)新團隊共同研制了生動有趣的教材內(nèi)容。
(三)新能源汽車探究實驗室
建立新能源汽車探究實驗室的目的是:通過探究學(xué)習(xí)新能源汽車中應(yīng)用的科學(xué)技術(shù),提高學(xué)生的動手能力并加深對太陽能發(fā)電、能量存儲的理解,激發(fā)學(xué)生對綠色能源的興趣,為我國未來新能源產(chǎn)業(yè)的發(fā)展奠定基礎(chǔ)。
在新能源汽車探究實驗室,學(xué)生們在教師的引導(dǎo)下,了解太陽能電池的基本原理、太陽能電池的制造工藝、鎳氫電池的原理,了解新能源汽車的基本概念,進(jìn)行模型汽車拼裝、太陽能小車制作實驗、太陽能發(fā)電存儲實驗。
利用中學(xué)平臺和科技部門的資源優(yōu)勢,培養(yǎng)學(xué)生自主學(xué)習(xí)能力,盡早在學(xué)生心中播下創(chuàng)新的種子,為培養(yǎng)更多更頂尖的科技創(chuàng)新人才打下基礎(chǔ),這對提高國民素質(zhì)和培養(yǎng)創(chuàng)新人才具有特殊意義。在我們看來,這是一條創(chuàng)新人才培養(yǎng)的必由之路和未來之路。20年后,也許因為今天的努力、謀劃和布局,不少科技領(lǐng)軍人才將會涌現(xiàn),國家將擁有許多制造“國之重器”的人才。