数智时代创新人才早期培养路径

摘要： 为解决高精尖科技领域“卡脖子”问题，国家和社会需要加快培养拔尖创新人才。在数字化、智能化和全球化竞争背景下，学校针对高中生开展创新人才早期培养研究非常必要。教师在深入分析的基础上明确创新人才早期培养的使命与方向，梳理存在的困难，将攻破制约因素作为抓手，基于实践探索出高中拔尖创新人才早期培养的路径，包括“七步”课堂教学、“四创”早期培养、“六让”研训、“项目式”创新课程教学和校企合作建设师资队伍等，有效培养和提高了学生的实践创新思维能力，为大规模常态化运作提供参考和借鉴。

关键词：普通高中教育；拔尖创新人才；早期培养；路径探索；数字化教学

数字化、智能化时代，全球竞争日益加剧，培养拔尖创新人才早期培养已跃升为提升国家竞争力的核心战略。然而，当前我国在拔尖创新人才的早期培养上仍面临模仿多而创新少等困境，且存在三大隐忧：基础教育普通课程对创新创造能力培养助力不够；识别机制滞后导致创新苗子不易被发现（主要针对高中阶段）；传统教学方法单一难以满足学生个性化需求。为寻求破解之道，笔者立足广州市培英中学积极探索，精心设计了“四创”联动方案，探索了“七步”课堂教学路径，并实施“四步”项目式创新课程。同时，建立“六让”研训机制，促进校企深度合作，不断优化符合数智时代发展要求的创新人才早期培养路径。笔者开展相关实践研究旨在提升学生的创新能力和实践能力，探究新时代科技创新优秀人才早期培养规律，为提升国家未来科技创新竞争力贡献力量。

一、数智时代创新人才培养的使命与方向

拔尖创新人才，在传统意义上常被称为“英才”或“资优学生”[1]。数智时代，创新引领社会进步。高中教师肩负早期发现与培养创新人才的使命，应突破传统思维，培养学生的批判性、发散性思维能力，有效开展实践活动激发其创新力。创新是时代核心动力，培养创新人才是提升国家竞争力的必然要求。高中教师需明确创新人才培养方向，担起培育更多创新人才的责任。

首先，应平衡兼顾知识技能与创新思维能力的培养。基础教育是创新人才培养的摇篮，但在当前全国统一要求的课程教学中，一些教师过于注重知识技能的讲授，而忽视了对学生创新思维的启发与培养。“填鸭式”教育会导致学生陷入模仿的桎梏，难以发挥自身的创造潜能。数智时代创新人才培养的使命与方向之一，便是重塑基础教育，打破模仿的枷锁，激发学生的创新热情，让他们在知识的海洋中自由探索、勇于创新。

其次，应改进识别机制，积极发现与培养创新人才。当前，很多高中学校和教师缺乏科学精准的识别机制来选拔具有创新潜质的学生。这导致许多具有创新天赋的学生被埋没，无法得到应有的培养与支持。数智时代创新人才培养的使命与方向之二，便是建立完善的识别机制，利用大数据、人工智能等先进技术，精准识别出具有创新潜质的学生，为他们提供个性化的培养方案，助力他们成为未来的创新领袖。

最后，应改变传统教育方法的单一性，突破阻碍创新人才培养的瓶颈。在数字化、智能化的时代背景下，学生的个性化需求日益凸显，教师如用传统方式教学难以适应新变革。数智时代拔尖创新人才培养的使命与方向之三，便是推动教育方法的改革与创新，利用数字化教学资源，开展跨学科学习活动，推进实践教育，让学生获得更加多元化、个性化的学习体验，激发他们的创新潜能和创造力。

创新人才培养的使命是重塑基础教育，完善识别机制，推动教育方法改革与创新。创新人才培养的方向是提高学生的创新思维、创新能力和创新素养，让他们在数字化、智能化时代脱颖而出，成为引领未来社会创新进步的重要力量。

二、创新人才早期培养的困难与抓手

在数智浪潮下，创新人才培养的紧迫性不言而喻。面对创新人才早期培养的多重困境，如基础教育的创新空白、识别机制的不完善、传统教育的模式僵化，高中学校必须积极寻找解决之道。学校和教师应认真梳理创新人才早期培养的困难，将攻破关键制约因素或环节作为主要抓手，以推动教育创新，为国家未来的创新发展奠定坚实基础。

（一）弥补常规课程不足，实践与评价创新是根本

在基础教育普通课程的广阔天地里，创新能力培养的不足如同一道无形的屏障，阻隔了部分学生探索未知、挑战自我的道路。传统课堂上，知识如同流水般灌入学生的头脑，但创新思维的火花却鲜少被点燃。一些学生在模仿与记忆的海洋中沉浮，缺乏独立思考与创新的勇气。这会限制他们创新潜能的释放，甚至影响国家未来的创新发展。

造成这一困境的根源在于，部分学校教育理念滞后且资源供给不足。传统教育观念下，教师过于强调学生积累知识和提高应试能力，而对学生创新能力的培养缺乏足够的重视。同时，教育资源分配不够均衡也会影响创新能力培养。优质教育资源多集中在少数学校和地区，不少学校面临资源匮乏的困境。

如何破解这一难题？笔者认为应从教育理念、课程设置和教学方法等方面入手。首先，更新教育理念，将创新能力培养列为基础教育的重要目标。其次，优化课程设置，增加创新课程和实践课程，如“创新实践”“创客教育”等，为学生提供更多元、更丰富的创新实践机会。最后，创新教学方法，开展项目式、探究式教学，激发学生的学习兴趣，培养他们的创新思维和实践能力。同时，改进对学生创新能力的评价方式和体系，从单一的考试成绩评价转向包括创新思维、实践能力、团队合作能力的多元化的素养评价，以全面评价学生的创新能力和综合素质。

（二）克服人才选拔识别滞后弊端，机制与手段创新是保障

在创新人才选拔的道路上，识别机制滞后如同一座大山阻碍创新人才早期培养。传统机制与模式下，教师往往依赖于学生考试成绩和学科竞赛成绩甄别人才，但实际上难以精准地识别出具有创新潜质的学生。这使得许多具有创新天赋的学生被埋没，无法得到应有的培养和支持。究其根源在于评价体系的局限和社会对创新人才认识的不足。传统的评价体系过于注重知识记忆和应试能力，而忽略了对学生创新能力、团队协作能力等软实力的评价，往往将创新能力与考试成绩或竞赛成绩关联，而忽视了他们在日常生活、社会实践等方面的表现。同时，社会对创新人才的认识也存在偏差，往往将创新人才等同于高分学生或学科竞赛获奖者，而忽略了创新人才的多样性和复杂性。此外，缺乏科学有效的识别工具和方法，难以精准地评估学生的创新能力和潜质。

为了破解这一难题，学校需要建立科学、精准的识别机制。首先，完善评价体系，将创新能力、团队协作能力等软实力纳入评价范围。其次，利用大数据和人工智能等先进技术，对学生的学习数据和行为数据进行挖掘和分析，精准识别出具有创新潜质的学生。最后，加强学校、企业和社会的合作与交流，共同构建创新人才培养的生态系统。

（三）改进教法满足学生个性化需求，跨学科自主综合实践是良策

如果教师只采用讲授方式教学，学生的个性化需求易被忽视，难以得到满足。每个学生都是独一无二的个体，他们有着不同的兴趣、爱好和天赋。然而，传统教法下，教师的教学过于单一和僵化，导致学生缺乏学习的主动性和积极性，难以发挥自己的潜能。

这种局限的根源在于一些教师对教育目标的误解和忽视，重应试、轻能力，重共性、轻个性。如何突破局限？教师应推动教育教学方法改革和创新。首先，引入个性化教学模式，根据学生的个体差异和兴趣爱好设计个性化的教学目标与方案。其次，开展跨学科教学和综合性实践活动，打破学科壁垒和知识壁垒，让学生在跨学科的学习和实践中拓宽视野和知识面。最后，加强学生的自主学习能力和创新思维的培养，让他们成为具有独立思考和创新能力的学习者。此外，加大教育资源的投入力度，优化分配，确保每个学生获得优质的学习资源和个性化的学习机会。

三、数智时代创新人才早期培养的路径与策略

（一）“四创”联动激发学生内驱力

针对惯性模仿、创新不足等学生普遍存在的问题，笔者所在学校在“科创月活动”中提出了“融合—体验—创新—成长”的“四创”培养方案（如图1）。

首先，“融合学科创知”是这一培养路径的起点。此阶段，学校引导学生打破学科壁垒，让他们跨学科融合知识，激发创新灵感。学校整合课程内容和选修课程资源及“智创”沙龙社团等活动，为学生提供了广阔的创意平台，让他们在集体智慧的碰撞中不断完善创意。这不仅增强了学生的创新意识，而且为他们后续的创新实践奠定了坚实的基础。在“体验创新方法”阶段，学校引导学生学习和体验多种创新方法，如模仿创新、微型创新、错位创新和颠覆创新及原始创新等。学生将这些创新方法应用于生活实践中，获得全新的创意，同时通过新技术体验、普通课程实验体验和学校“科创月”等活动，拓宽视野，激发更多创新灵感。这些活动不仅提升了学生的创造力，而且让他们在实践中学会了如何运用创新方法解决问题。

其次，“构建创新思维”是“四创”培养路径的核心环节。这一阶段，学校着重培养学生的创新思维能力，帮助他们将创意转化为解决实际问题的方案。教师引导学生参与多个创意转化为现实的项目活动，帮助他们构建了工程思维和批判性思维及计算思维等多元化的思维模式。这一阶段的训练不仅增强了学生的创新意识，而且让他们学会了如何多角度思考问题，寻找创新的突破口。

最后，提高学生“创造能力”是“四创”教学的终极目标。学校鼓励学生将所学的创新方法、创新思维与创意结合，创造出具有实际应用价值的物品，或提出解决方案。这样，学生的沟通能力、创新能力和创造能力都得到了显著提升，他们不仅能够解决实际问题，而且能够为社会的进步贡献力量，从而促进自身成长。

（二）“七步”式课堂教学推动实践创新

在高一年级的校本选修课程和创客社团活动中，笔者所在学校开设了创新课程，为拔尖创新人才的早期培养设计了一条与时俱进的“七步”课堂教学路径。以“Arduino创客之路——智能感知技术基础”为例，笔者设计“知识链接”“课堂任务”“探究活动”“程序设计”“成果分享”“思维拓展”“想创就创”七个环节开展创新课程活动（如图2）。笔者紧密结合实际组织创新活动，通过相互衔接的七个环节，有效提升学生的创新思维和实践能力。

“知识链接”环节利用数字化教学资源，为学生提供基础知识和理论框架。学生利用互动式的学习平台和在线资源，迅速充实学科知识，为后续学习奠定坚实的基础。“课堂任务”环节笔者要求学生在模拟或真实的情境中应用所学知识解决问题。学生在解决问题的过程中将理论与实践结合，提高了探究能力和适应数智时代的能力。“探究活动”环节，笔者鼓励学生主动探究、积极实践，让他们亲身参与实践研究。学生面对真实的问题和挑战，经历实践操作、数据分析、虚拟仿真等过程，探究如何运用所学知识解决实际问题，提高了设计思维、创新思维和团队协作能力及研究能力。“程序设计”环节，学生利用编程工具和软件，发展逻辑思维和编程能力。“成果分享”环节，学生利用数字化平台展示和交流成果。学生以在线展示、社交媒体分享等方式，践行创客分享精神，相互学习、相互启发，进一步激发创新灵感。“思维拓展”环节，笔者引入前沿智能科技应用案例，引导学生探索学习课本之外的知识。开展讨论、案例分析、在线研讨会等活动旨在培养学生的知识迁移能力、批判性思维和创造性思维，以适应数智时代的快速发展。“想创就创”环节，学生将所学知识和技能应用于数字化项目任务中。学校为学生的创新实践提供项目孵化指导和资金支持。他们自主设计、开发并实现具有创新性的数字化产品或服务，培养了创新意识和创业精神。

笔者按“七步”课堂教学路径培养和训练学生，其科学素养、技术素养、工程素养及数学素养将得到全面提升。这不仅有助于拔尖创新人才的早期培养，而且为普通高中教育注入新的活力和创造力，有助于培育出适应数智时代发展所需的复合型人才好苗子。

（三）“四步”项目式课程发现创新人才

正如著名教育家杜威所言：“教育即生活，学校即社会。”笔者所在学校开展“四步”项目式课程教学，不仅让学生在实践中体验知识的力量，而且在项目活动的每个环节中发现和挖掘学生的创新潜能。

其一，建立识别标准。学校首先明确拔尖创新人才的识别标准，包括学术成绩、创新思维、领导力、团队协作能力、技术掌握程度及实践应用能力等多个维度。这些标准的研制要切合学校实际和教育目标，确保识别的精准性和前瞻性。

其二，完善综合评估体系。为了全面评估学生的潜力和创新能力，学校构建了一套综合评估体系。这一体系涵盖多元化的评估类型和指标，如考试成绩、项目报告、团队合作成果、实践操作表现等。学校综合评估，能够更准确地把握学生的特点和潜力，为后续的个性化培养提供依据。

其三，组织多样化的活动。学校积极组织多样化的活动，如“科创月”系列活动，包括学科竞赛、科创比赛、科研实践、社会服务等，旨在为学生提供广阔的展示舞台和实践平台。学校开展这些活动，能够更好地发现学生的潜力并激发学生的创新能力，培养他们的学习兴趣和创新精神。

针对高一年级创客社团和校本选修课程，笔者设计了“四步”项目式创新课程教学流程，以发现创新人才（如图３）。首先，学生自选项目，如“智能校园导航系统”，在教师指导下规划设计方案；其次，实施阶段，学生实操智能硬件与编程，锻炼创新能力；再次，教师及时评价反馈，调整方案；最后，项目任务完成后，教师根据学生成果展示情况评估其创新能力，成功识别出拔尖人才。这是学校发现与培养创新人才的有效途径。

其四，建立信息共享机制。数智时代，信息的高效流通与共享尤为重要。学校建立了信息共享机制，用以加强各学科之间的交流与合作。教师共享学生成绩、活动参与情况、项目成果等信息，能够更全面地了解学生的潜力和创新能力，为培养拔尖创新人才提供更加精准和个性化的支持与指导。

（四）“六让”研训强化个性化辅导

针对在拔尖人才培养过程中教育方法过于单一无法满足学生个性化需求的问题，学校创新性地引入了“六让”个性化辅导研训机制，开辟人才培养新路径，即“让学生学、让学生体验、让学生创、让学生讲、让学生赛、让学生改创”[2]。这一机制的运行不仅仅丰富了多元化的培养方式，有利于激发学生的潜能，更是对拔尖创新人才培养路径的深度探索，有利于促进学生个性化发展。

在“让学生学”和“让学生体验”两个环节中，学校充分利用数字资源和信息技术优势，线上线下融合教学，拓宽学生的知识视野，启发他们的发散性思维，并增强他们的实践感知能力。学生能够在数字化的学习环境中感受知识的魅力，在沉浸式的体验中激发创新灵感。

“让学生创”和“让学生改创”环节则聚焦于培养学生的创新能力和解决问题能力。学校鼓励学生m6zYcsJVClnSlvhutbWz2JDj/KE7NEj5k6ODiG7fsck=利用数字化工具，大胆尝试，敢于创新，不断迭代和完善创新成果。在数字化实践平台支持下，学生在模拟环境中进行创新和改进，提高了解决问题的效率和质量。“让学生讲”和“让学生赛”两个环节，学校为学生提供了展示、交流的平台。学生在线演讲并参与虚拟竞赛，这些活动不仅锻炼表达能力和团队协作能力，而且激发了潜能，不断提升自身素养[3]。

此外，基于“六让”研训机制的个性化辅导培养路径不仅可用于高中拔尖创新人才的早期识别与挑选，而且为数智时代拔尖创新人才早期培养提供了一种新策略。学校设立了导师制，让导师根据学生的兴趣、特长和发展目标，结合数智时代的特点和需求，为学生量身定制个性化的学习计划和辅导方案。在导师的悉心指导下，学生自主研究训练，其实践能力和创新精神得到了显著提升。

在这一培养路径中，学校将“六让”研训机制与个性化辅导有机结合，形成了一套独具特色的培养模式。借助数字化平台，学校为学生提供了丰富的学习资源和实践机会，让他们在实践中学习、在创新中成长。

（五）校企合作优化师资科学培养人才

学校培养创新人才（学生）需要富有创造力的教师[4]。在创新人才早期培养路径的探索中，笔者发现校企合作在优化师资队伍、科学培养人才方面起重要作用。在校企双方的协作下，明确了培养目标，联合确定了培养方案，建立了深化合作交流及反馈与评估机制，共同为培养具备创新精神和实践能力的师资力量提供了有力支撑，促进了创新人才早期培养的有效实施。

首先，确定师资培养目标。学校与企业紧密合作，共同确定创新型师资的培养目标。这些目标不仅包括培养教师的创新精神、创新能力和创新实践经验，而且强调教师须具备跨学科的知识整合能力、团队协作能力，以及数智时代所需的适应与引领能力。同时，结合企业的技术发展趋势和学校的教育目标，学校编制了既符合实际需求又具有前瞻性的培养计划。

其次，联合制订培养方案。学校与企业共同编制创新型师资的培养方案。该方案强调理论与实践结合，注重教师的全面发展。在理论学习方面，学校引入前沿的教育理念和教学方法，帮助教师更新教育观念，提高教学水平。在实践操作方面，学校组织教师参与企业的实际项目，通过项目实践锻炼教师的实践能力，增强创新意识。此外，学校还定期组织交流研讨活动，让教师在互动中学习、在碰撞中成长。

再次，深化校企合作交流。学校与企业之间的合作不仅体现在培养方案的设计和实施上，还包括人员的互派和交流。学校定期派遣教师前往企业交流学习，了解企业的生产实践和技术创新情况，拓宽教师的视野和思路。同时，企业也派遣技术人员进校参加培训和学术交流活动，将企业的最新技术成果和教育需求反馈给学校，促进学校教育的创新和发展。此外，学校还与企业合作开展实践教学活动，共同开发实验课程、组织实践项目等，使教师能够更好地将理论与实践结合起来，提高实践能力和教学水平。

最后，建立反馈与评估机制。为了确保创新型师资培养的有效性和可持续性，学校与企业共同建立反馈与评估机制。学校定期收集教师、学生和企业的反馈意见，对创新型师资的培养效果进行评估和反馈。同时，学校根据评估结果对培养计划进行调整和完善，确保培养计划符合实际需求和发展趋势。

数智时代，拔尖创新人才的早期培养至关重要。教育创新和科技创新关乎学生成长。拔尖创新人才将引领未来科技与产业发展，高中教师做好创新人才的发现和培养工作，责任重大，使命光荣。笔者所在学校实施“四创”培养方案，融合体验与创新，结合“七步”教学和“四步”创新课程，辅以创新型师资，构建了有利于学生全面成长的环境。教育创新旨在激发学生潜能，培养具备创新精神和实践能力的全面素质人才，应对数智时代挑战。“六让”研训机制的运行为学生提供个性化辅导，引领他们发挥优势，全面成长。希望有更多的学校和教师致力于拔尖创新人才培养，构建可借鉴模式，共筑数智时代的美好未来。

注：本文系广州市教育科学规划2022年度课题（重点课题及基地、团队项目）“信息技术与学科教学深度融合的实践研究”（编号：202213858）的阶段性成果。

参考文献

[1] 李海燕，殷桂金，占德杰，等.生态系统理论视角下普通高中创新人才培养路径探索[J].创新人才教育，2023（5）：31-35.

[2] 刘伟善.普通高中科创教育模式构建与实践研究：以广州市培英中学为例[J].创新人才教育，2023（5）：61-65.

[3] 刘伟善.基于实践创新的普通高中科创教育拔尖创新人才培养体系构建探索：以广州市培英中学为例[J].中国现代教育装备，2024（2）：68-72.

[4] 李俊，文云全.普通高中创新人才培养校本化探索：以江苏省启东中学为例[J].创新人才教育，2016（3）：51-55.

（作者系广东省广州市培英中学副校长、正高级教师）

责任编辑：祝元志