深圳 走科创教育特色之路 育时代所需创新人才

深圳 走科创教育特色之路 育时代所需创新人才深圳 走科创教育特色之路 育时代所需创新人才

北京时间11月5日凌晨2时,2019国际基因工程机器大赛(iGEM)全球总决赛在美国落下帷幕。该赛事今年吸引了来自全球45个国家和地区的近400支大学和高中队伍,总参赛人数超5000人。以深圳中学学子李昊原、袁若琪、位承兴、郑惟扬、黎芊睿、熊一多、王依朵为主力的Genas—china团队,斩获高中组金牌、1个单项奖、5个单项奖提名。

时间再往前推移,2018年12月,全国2000余名“牛娃”带着他们的研究小课题,参加在北京举行的第14届中国科学院小院士课题研究成果全国交流展示活动。经过激烈角逐,深圳87名学生获得“小院士”称号,而此次全国仅评出400名小院士。值得一提的是,在“小院士”评比中,深圳入围人数近年来均名列全国前茅。

这些都只是深圳在科技创新教育方面取得成绩的缩影。

“未来时代是创新的时代,创新时代需要创新的人才。培养创新型人才的路径有很多,但科技创新教育是其中很重要的一个。”深圳市教育科学研究院中小学科技创新教育基地主任黄爱华介绍,深圳非常重视科技创新教育,近些年聚焦创客教育,推出一系列创新举措,通过政策引导、资金支持、体系打造、生态链建设等,提升学生综合素养,培养创新型人才。深圳也进一步聚焦“深度融合”,努力打造创客教育2.0版本,希望将科技创新教育打造成深圳教育的重要特色。

●撰文:孙颖 刘越亚

1 创新打出科技教育“组合拳”培养特区新一代青少年

“苏27”“钢铁侠”“直升机”等大型航模表演接连登场,在空中不断划出优美的弧线;乘坐南湖小学学生发明的“MEV机动电能车”,只用戴上VR眼镜,就可以模拟实际驾驶状态……在日前举行的罗湖区中小学第二届大创客节上,学生创客作品展示区被挤得水泄不通,很多身着校服的学生兴奋地向参观者介绍自己的创客作品。

下个月,一年一度的深圳学生创客节也将盛大启幕,这已是深圳第五年举办这样的高规格学生创客活动,今年还将邀请粤港澳大湾区内的8个城市共同联动。

“深圳大力推进、发展科技创新教育的原因,与深圳打造创新型城市的城市定位、以创新驱动为主导的城市发展战略密不可分。”教育部教育发展研究中心副主任陈如平说。随着深圳进入加快转变经济发展方式的关键期,人们逐渐深刻意识到,发展教育,培养创新型人才,是深圳实施创新驱动发展战略,不断增创新优势,建设现代化国际化创新型城和中国特色社会主义先行示范区的动力源泉。在一些教育专家看来,培养学生的创新能力,关键在高等院校,基础在中小学校。

那么,“创新之都”深圳如何在基础教育上回应“钱学森之问”,也为深圳创新驱动发展提供支撑?科技创新教育无疑是重要路径之一。在深圳市教育科学研究院科学教研员童海云看来,科学技术的赋能,能够更好地助力创新型人才培养。如今,科学技术创新教育也已突破传统的边界,在很多方面实现融合式发展,“在这个阶段,人们发现有些东西通过创客教育能够更好地融合和实现。”

在“大众创业,万众创新”的背景下,创新创客教育备受关注。开放、交流、分享,接触前沿技术、激发创造潜力、动手将创意实现……“创客”所包含的教育意义受到教育界人士的认可和欢迎,也成为新时期深圳教育改革和创新的重要标签。深圳市教育科学研究院院长叶文梓曾指出,深圳创新创客教育的落脚点,放在学生综合素养提升上,而创新型人才的培养,归根结底是培养一种新的生活方式。

“深圳并不是这几年才来推动创新创客教育,上世纪90年代开始,深圳就把科技特色作为重要的学科特色来推动,在‘十一五’‘十二五’期间,深圳在科技学科特色基础上,就关注学生创新素质的培养。最近几年,创新教育由原来单方面特色上升为深圳教育发展系统设计。”叶文梓指出,这些设计最终要成就的就是创新型人才。

针对基础教育中存在的重分数轻素质、重知识轻能力等违背创新型人才培养规律的现象,深圳在2014年出台《关于进一步提升中小学生综合素养的指导意见》,在国内率先提出进一步提升中小学生品德、身心、学习、创新、国际、审美、信息、生活八大素养,在全面提升学生综合素养的基础上,鼓励学生在优势领域成长,培养特区新一代青少年。

“八大素养的出台,标志着深圳从政策层面开始推动科技创新教育。”深圳市教育科学研究院中小学科技创新教育基地副主任毋丹丹介绍,2015年市教育局出台《深圳市中小学科技创新教育三年行动计划》,则从顶层设计上进一步明确了创客教育行动方略。此后深圳推出的中小学创客教育课程建设、实践室建设、学科教育与创客教育融合等系列指南,则推动深圳中小学创客教育向标准化和规范化发展。

2 中小学科创教育百花齐放推动教与学方式深刻变革

培养创新型人才不能空谈,最重要的基础是课程。记者了解到,深圳诸多学校努力开发相关课程或者面向全球引入好课程,科技创新教育呈现出百花齐放的态势。

走进福田区红岭中学园岭初中部的创客空间,你会发现,智能无人车、大型激光切割雕刻机、3D打印机、人工智能套件、创客实验箱等科技设备一应俱全。这里还开设了程序与算法设计、人工智能、Arduino开源硬件、Solidworks三维设计、3D打印与激光切割、机器人、智能无人车等校本课程,以此培育学生提出问题、研究问题、解决问题、动手制作等综合能力。

在盐田区外国语小学东和分校,根据学生不同层次需求,开设虚拟机器人、创客马拉松、无人机、3D打印等10个多元化的科技社团。还聘请华大基因科学家担任该校科技副校长,有计划开展科普讲座,并组织学生参观华大基因教育基地等。

在深圳市第二高级中学,创客教育已经实现全校普及,学校不仅为学生们建设了现代化的“创客空间”,还自主开发《爱上创客》课程体系,带领学生开展项目式学习。

《趣味基因检测》《大脑探秘》《VEX机器人竞赛》《人工智能基础》《产品三维设计与制造》《电脑创艺》……2019—2020学期,深圳中学开设的与科技相关的选修课达18门。而在学校开设的10多个科技类社团中,学生们也会自主开发相关课程。

除各学校的探索努力外,深圳教育也探索构建了课程供应新机制,即课程市场化,将好的课程资源引入学校,丰富可供学生选择的课程库。如讲述华为创新成长故事、了解迪士尼音乐剧等接地气的课程受到学生欢迎。

在业内人士看来,创新人才不是教出来的,而要通过学生自身不间断的探索、研究,逐渐成长而来。深圳在“教”与“学”方式上也进行了一些探索,来培养学生创新意识和实践能力。如组织开展中小学探究性小课题研究,小学生每个课题资助1.5万元,中学生每个课题资助2万元,同时建设优秀科技社团,每个社团给予15万元资助,还对200个学生创客实践室给予经费支持。此外,在教育教学新环境方面,通过推动学生创客实践室、手工作坊等建设,为学生创意成长搭建新空间。

“这些措施对于学生创新、进行探究型学习有很好的促进作用,毕竟创新型人才是在实践、研究中自主生长起来。”深圳市第二实验学校科技教育老师吴兆斌说,他自主开发的机器人与labVIEW编程被遴选为中小学“好课程”,被更多学校使用,而他所带学生的诸多小课题,也得到实实在在的资助。

一系列“组合拳”,极大地激发了深圳中小学生的创新意识,推动了研究型学习的深入发展,涌现出一批具有一定科研水平的成果。数据显示,2015年深圳学生小课题成果申报国家专利60项;2018年广东省中小学(含中职学校)创客大赛中,深圳参加的30件作品全部获奖,其中9件作品更是夺得特等奖,特等奖获奖作品数和总分均居全省第一。

3 发力未来教育 链接优势资源将科创教育打造成深圳教育重要特色

“今天的科技,已经完全可以将葫芦娃的‘千里眼’和‘顺风耳’变成现实,这就是遥感。”在中国科学院深圳先进技术研究院实验学校,中科院先进院的博士通过深入浅出的讲解和实验,带领学生们感知科学的魅力。“博士课堂”是该校在中科院先进院支持下打造的高端科学课堂,中科院先进院为学校配备了以年轻领军科学家领衔的科学导师,开设有趣的科普相关课程,带领学生开启科学之旅。

无独有偶,深圳中学与腾讯、华为、比亚迪等知名企业或研究机构共建创新体验中心,还与中国科学技术大学、香港中文大学(深圳)等国内顶尖高校强强联手共建创新实验室,把创客教育融进课堂教学之中。依托这些优质平台,以“项目式学习”为主要模式,以科技和工程为核心,结合数学、物理、生物、化学、政治、信息技术等学科,该校研发出一系列STEAM校本课程。

事实上,在深圳教育部门的鼓励和支持下,更多的学校打开校门,通过项目带动,将各种企业、社会优质资源转化为课程资源,为创新人才成长搭建更多平台以及营造良好氛围。

“互联网+”时代背景下,信息技术高速发展,对教育带来深刻变革。教育将如何借势而为?培养适应新时代需求的创新型人才,这是深圳基础教育界思考和探索的。近几年来,深圳多个区发力未来学校、未来教育,期望利用信息技术,通过空间、课程、学习方式和组织管理方式等的协同创新,最大限度满足学生个性化学习需求。这一趋势也在2019年得以延续。

如福田区教育局提出要编制完成《福田教育信息化发展与建设三年规划(2020—2022)》,高位规划、强力推动智慧教育,争创全国“智慧教育示范区”,同时统筹建设一体化智能化教学、管理与服务平台;罗湖区教育局相关负责人提出,要充分利用深圳高新技术发展的地域优势,融合5G通信、大数据、云时代等新技术,推动教育信息化创全国之先。

南山区教育局则提出要加速教育信息化国际化,培养面向未来的创新人才,全面布局未来教育,依托南山高新技术产业,推进智慧校园和未来教室建设;龙华区教育局提出要实施未来学校工程,携手腾讯、科大讯飞、华为开展“三龙战略”,全面提升教学信息化水平等。

当前,深圳正在大力建设中国特色社会主义先行示范区。华南师范大学粤港澳大湾区教育发展高等研究院院长卢晓中认为,在如何利用高新技术企业集中优势和特色资源培养创新型人才方面,深圳可率先作出示范。

“深圳的科技教育如何更好地先行示范,也是我们在深度思考的。”在黄爱华看来,教育行政部门、教育教学研究单位、科协等单位协同推进科创教育;链接高新技术企业、高校、学会等优质资源助力科创教育;引进更多科创名家引领学生,为他们播下热爱科学的种子;政府重视科创教育且出台一系列文件进行专业引领,打造区域特色;在粤港澳大湾区内进行科创教育课程、师资等多方面的联动,深圳在上述五大方面已有较好的实践,且积累了一些经验,希望在这些方面率先为全国做出示范。

根据明年1月1日起实施的《深圳经济特区科学技术普及条例》,深圳将在义务教育阶段逐步实行科普教育学分制,以从小培养孩子们对科学的兴趣,提升科学素质。同时,为了更好利用深圳的高新技术优势资源,吸引更多企业参与科普工作,条例还规定企业捐赠科普基地和科普示范点建设运营的,可以依法扣除所得税。

“希望不光是孩子,全社会都能对科学技术有更好的认知,同时也能够积极助力科学技术创新教育,形成合力提升学生综合素养,培养时代所需的创新型人才。”黄爱华希望,科创教育能够成为深圳教育的重要特色。

教育部教育发展研究中心副主任陈如平:深圳科创教育呈现鲜明特点

“从基础教育到高等教育,从课程的开发设计到教师团队的培养,都体现了深圳对于科技创新的重视。”陈如平表示,深圳大力推进发展科技创新教育的原因,与深圳打造创新型城市的城市定位、以创新驱动为主导的城市发展战略密不可分。

在陈如平看来,深圳已逐渐形成以城市创新为平台、以企业创新为龙头、以学校创新教育为基础、以构建阶梯式人才队伍体系为特征的完整创新体系,“在城市创新体系建设上,深圳走在全国前列。整个城市对创新力培育和应用的重视,反过来也将极大地推动整个城市的发展和经济特区的建设。”

陈如平认为,与国内其他城市相比,深圳作为新兴产业的集聚地,具备了推进科技创新教育的独特优势。科技能够带来教学条件和理念的变革,深圳的学校可以借助本地优势的现代化教育信息技术,在硬件、软件、互动平台等多个方面,运用先进设备来开发新颖的课程,为学生敲开创造的大门。

陈如平表示,无论是中小学阶段的信息技术教育,还是基于云平台、大数据、5G、人工智能等新兴技术在学校教学和管理中的应用,深圳在科技创新教育方面已经呈现出鲜明的特点,“具体来说,从南山区前海港湾学校建成5G全覆盖的智慧校园,到福田区、盐田区探索打造未来学校范式,这些都是深圳推进科技和教育融合过程中,让人印象深刻的例子。”

深圳科技创新教育未来该如何发展?“深圳的中小学在跨区域抱团结盟、在全市推广科技教育等方面还需要更大的投入。”陈如平说,这就需要从更高层面的顶层设计上进行推动,搭建整合资源的平台,针对好的经验和做法,加强学校之间内部交流。

此外,陈如平还建议针对不同学段,科创教育可以分层、分类、分重点。他举例称,幼儿园和小学阶段应偏重于保持孩子对未知事物积极关注的好奇心和探索欲;初中阶段,学校可以通过开展科技发明比赛、做实验等方式提高学生动手能力,以赛促学,激发学生的创新力;高中阶段的创新教育应着眼于具体问题的解决,学生可以通过项目式学习等方式培养创新思维;进入大学后,科技创新教育则更多关注的是技术提升、专利申请、技术研发与产业的应用之间融合等方面的问题。

深圳大学中国经济特区研究中心副主任袁易明:引导更多高科技企业助力深圳科创教育

“作为一座以创新为发展基石的城市,深圳应该更有条件、更有优势培养出具有创新素养的学生。”袁易明说。

袁易明认为,相比起深圳的职业教育和高等教育,目前深圳中小学和本地科技企业间的联系还迫切地需要加强,“青少年缺少社会经验,对事物认知的‘现实感’较缺乏。如果青少年的科技教育没有和企业结合、和现实的产业结合,那么科技创新教育的成效就会大打折扣。”

如何整合社会资源来助力科技创新教育?袁易明表示,这需要深圳的高科技企业积极承担起社会责任。他举例称,比如深圳的高科技企业可以定期设立企业开放日,为青少年提供学科实践的见习基地或者提供参观学习的场所,“例如让青少年知道手机是怎么研发出来的、机器人是怎么造的、无人机是怎样组装的……这些生动的现场能够激发他们的思考兴趣,发展创新思维能力。”

“如果深圳的科创企业承担起这份社会责任,从长远来说,对企业本身的发展也有好处。如果在这个城市里成长起来的年轻人具有创新素养,整个城市的人才环境会更充满活力。”袁易明说。

他建议政府创造政策条件,引导更多科创企业承担社会责任,助力深圳科技创新教育,“依靠政府、企业、学校三个平行主体的共同努力,才能更主动、更直接地推动深圳的科技创新教育走深走实。”袁易明说。

华南师范大学粤港澳大湾区教育发展高等研究院院长卢晓中:借助社会力量培育创新人才深圳可先行示范

卢晓中表示,深圳要打造中国特色社会主义先行示范区,科技创新是发展的必经之路,创新型人才是科技创新的源头活水。因此,先行示范区的新使命呼唤更好的青少年科技创新教育。

卢晓中认为,深圳的高科技企业较为集中,这是深圳在全国独有的优势资源。此外,深圳在产教融合、校企合作、技术的应用转化等方面也已具备良好的基础。“下一步,深圳如何充分利用好本地优势和在科技创新方面的特色资源,借助社会力量培养创新型人才,则是深圳需要率先做出示范的。”卢晓中说。