为未来的科学家培植创新的沃土

潘志强

摘    要：建立由中学与大学紧密合作的学生学习中心，有利于探索和推进中学、大学有机衔接，形成教学、科研、实践紧密结合的创新人才培养模式。浙江省衢州第二中学与中国科学院紧密合作，建立“创新实践基地”，通过建设前沿科技探索实践中心、基础科学探究中心等学生学习中心，发掘和引导具有“创新”意识和潜质的优秀中学生，激发他们对科学的浓厚兴趣，鼓励他们开展自主学习，培养胸怀天下的国家未来科技领军人才，并取得了初步成效。

关键词：学习中心;创新型人才培养;创新实践基地

党的十九大报告提出“加快建设创新型国家”。在走向科技强国之路上，重点还是落脚到创新型人才。这不仅需要提高全民的科技素养，更需要在人才战略上给潜在的创新人才提供发展的平台。正如《国家中长期教育改革和发展规划纲要（2010—2020年）》指出的，高中阶段教育是学生个性形成、自主发展的关键时期，对提高国民素质和培养创新人才具有特殊意义。因此，建立由中学与大学紧密合作的学生学习中心，有利于探索和推进中学、大学有机衔接，形成教学、科研、实践紧密结合的创新人才培养模式。

2018年以来，浙江省衢州第二中学（以下简称“衢州二中”）與中国科学院紧密合作，发挥中国科学院在科研与高新技术方面的优势，结合衢州二中在基础教育方面的优势，积极稳妥地推进科教融合，建立“创新实践基地”，通过建设前沿科技探索实践中心、基础科学探究中心等学生学习中心，发掘和引导具有“创新”意识和潜质的优秀中学生，激发他们对科学的浓厚兴趣，鼓励他们开展自主学习，培养胸怀天下的国家未来科技领军人才，取得了初步成效。

一、科教协同，与国内顶尖大学共同探索育人之路

保护学生的“好奇心”，允许他们“异想天开”，为他们创造机制、平台，让他们感受到在高中校园里做学问的乐趣，这是衢州二中长期以来形成的创新人才培养共识。早在2011年，在衢州市委、市政府的支持下，衢州二中就组建了“衢州市创新人才培养基地”，开设了部分实践探索研究课程和部分大学先修课程，取得了可喜的成果——创新班的管理模式、培养模式日臻成熟，办学初见成效。2014年5月，衢州二中入选“中国科学院大学（以下简称‘国科大’）优质生源基地”;2016年6月，衢州二中与国科大签署创新人才联合培养合作协议，同建“创新人才培养实验班”，致力于打造人才培养合作平台，探索创新人才培养的新路径。自国科大招收本科生以来，衢州二中已经连续5年获得国科大“科教结合协同育人杰出贡献奖”（该奖项于2015年设立）。国科大具有强大的科研实力，可以负责筹建前沿科技探索实践中心，并指导其运行。国科大依靠中国科学院，可以提供中学生参观国家重点实验室、国家大科学装置和参与课题研究的机会。2018年3月17日，中国科学院在全国中学界设立的首个创新实践基地正式落户衢州二中。国科大委派科学家到衢州二中指导学生开展创新实践活动。

二、人文科学共育，培养综合素养全面发展的创新人才

衢州二中和国科大达成共识，只有科学文化知识、科学思维方式和人文素质的共同提升，才能全面提高学生的创新能力与水平。

衢州二中长期以来重视人文素养提升，积极开展校园文化建设。学校依托地域特色和校园文化积淀，通过课堂浸润、校园环境营造、特色活动开展、邀请专家讲座等方式，长期打造“儒学校园”“国际理解”“绿色低碳”校园文化，滋养学生儒雅的性情、开阔的视野、生态的理念、创新的精神和健康的心态，培养学生做一名“博雅”二中人。围绕校园文化建设，学校开展了形式多样的研究和丰富多彩的活动。学校开展了感恩教育、诚信教育、跨文化教育、绿色行动实验班申报等系列活动;同时，校学生会设立了近30个社团，广泛开展各种形式的活动，极大提高了学生的人文素养。

学校成立了由国科大相关专家和省特级教师、衢州市名师、衢州市学科带头人组成的专家委员会，指导创新人才培养基地的招生、课程设置、教育教学指导与评价等工作，为培养学生创新能力提供有力支持。学校还实行导师制，学生熟悉高中学习环境后，按照双向选择配备导师。导师由专家委员会和中学优秀骨干教师担任，负责对学生的人生发展规划、创新探究能力和学科竞赛能力进行指导和培养。同时以国家高中课程方案为依据，在保证学生学科学习的基础上，开设系统科学与数学、工程科学、生命科学、信息科学等学习领域的拓展课程供学生选修。学有余力的学生可参与导师课题研究，进入实验室、创新工作室、实际体验科研中心。学生进校后，经过半个学期左右的学习，在充分了解自己喜欢什么、对什么感兴趣、擅长什么的时候，学校引导学生确立自己的发展方向，选择参加适合自己的学习团队。

衢州市创新人才培养基地的教师不断创新常规管理机制，培养学生的自律、自理和自立能力。他们注重对学生团队意识的培养，根据学生的学习情况，分成若干竞赛小组，营造合作、竞争的氛围。正是在这种“比、学、赶、超”的氛围下，学生各方面的素质都得到了很大的提升。

三、建设学生学习中心，让学生在创新中激发学习兴趣

作为大多数国之重器的“智造所”，中科院是我国在科学技术方面的最高学术机构和全国自然科学与高新技术的综合研究与发展中心。衢州二中创新实践基地项目的建造，就是将中国科学院丰厚的资源，传播到中学，传播到学生身边，把科学家们热爱祖国的思想、尊重科学的态度、锲而不舍的钻研精神传递到学生手中。中科院与衢州二中联合创办“创新实践基地”，正是国内普通高中探索高中阶段创新型人才培养新模式的一次突破。

创新实践基地在衢州二中建立前沿科技探索实践中心，下设“航天工程探究实验室”“处理器设计探究实验室”“新能源汽车探究实验室”，以及数学、物理、化学、生物4个学科的12个创新专用教室。前沿科技探索实践中心通过开展探究实验，培养学生查找和自学知识的能力，培养学生的动手能力，培养学生运用知识解决问题的能力，培养学生的观察、分析、解决问题的综合能力。中科院专门派了4名专家作为创新实践基地实验课程的教师，和衢州二中的教师一起开发适合高中生的相关课程，为学生指导。同时，衢州二中的20多位教师利用课后时间和寒暑假时间为学有余力的学生上选修课，运用中科院和衢州二中教师开发的选修课程资料，很多学生提前学习了大学本科甚至研究生阶段学习的内容。学校也不断邀请身处学术前沿的教授、专家，来校讲学，为学生答疑解惑。

（一）航天工程探究实验室

航天工程探究实验室建立后，通过探究学习航天工程中应用的技术，提高了高中学生的动手能力并加深了他们对航天工程的理解，激发了他们对航天科学的兴趣，为我国未来航天事业的发展储备了人才。

“航天工程探究实验室”配备了地面接收站套件。学生们在教师的帮助下，调试软件，搜寻卫星无线广播信号，还在教师的带领下完整安装三维虚拟空间站套件。

通过在“航天工程探究实验室”的学习，学生可以制作出射高约200米的小火箭，初步掌握了火箭模型制作、发射的过程，理解了卫星与地面之间信号传输的过程与原理，甚至还能计算卫星经过本地上空的时间、信号覆盖范围。虚拟现实技术使学生感受和体会到太空环境，激发了学生对航天领域的兴趣。

（二）处理器设计探究实验室

建立处理器设计探究实验室的目的是希望通过学习CPU的设计技术，并在实验平台上进行设计验证，提高学生的动手能力及对CPU的认识，为未来我国自主CPU及相关芯片的发展培养人才。

“处理器设计探究实验室”配备了龙芯自研的处理器设计套装、龙芯笔记本电脑、智龙开发板小车等，学习内容主要包括国产CPU成果展示、记忆游戏简单编程、电子表改为24小时制、简单CPU加法数据通路设计、简单CPU顶层搭建等。

由于芯片设计理论艰深，仅部分985和211大学开设本课程，中国科学院和衢州二中合作成立的处理器设计探究实验室在国内中学中还是第一家。

“处理器设计探究实验室”课程的学习需具备数字逻辑电路设计、计算机组成原理、操作系统、程序算法等多门课程的基础，学习过程会显得枯燥。对此，国科大教授和衢州二中创新团队共同研制了生动有趣的教材内容。

（三）新能源汽车探究实验室

建立新能源汽车探究实验室的目的是：通过探究学习新能源汽车中应用的科学技术，提高学生的动手能力并加深对太阳能发电、能量存储的理解，激发学生对绿色能源的兴趣，为我国未来新能源产业的发展奠定基础。

在新能源汽车探究实验室，学生们在教师的引导下，了解太阳能电池的基本原理、太阳能电池的制造工艺、镍氢电池的原理，了解新能源汽车的基本概念，进行模型汽车拼装、太阳能小车制作實验、太阳能发电存储实验。

利用中学平台和科技部门的资源优势，培养学生自主学习能力，尽早在学生心中播下创新的种子，为培养更多更顶尖的科技创新人才打下基础，这对提高国民素质和培养创新人才具有特殊意义。在我们看来，这是一条创新人才培养的必由之路和未来之路。20年后，也许因为今天的努力、谋划和布局，不少科技领军人才将会涌现，国家将拥有许多制造“国之重器”的人才。