拔尖创新人才早期培养的内涵与实践路径

作者: 董贝贝 白欣

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摘      要 拔尖创新人才早期培养是我国攻克“卡脖子”技术的重要基石,也是我国实现科技强国的关键前提。首先从国家政策、培养现状和已有研究发现当前拔尖创新人才早期培养存在的问题;然后基于经济创新理论和生态环境理论,总体阐释了拔尖创新人才早期培养的内涵,分为培养目标、培养内容和培养方式,并据此探索了北京市部分区域的拔尖创新人才培养模式,包括校内校外共同主导,校内为主、校外为辅,校外为主、校内为辅,教委主导、校内校外为辅等四种模式;最后,从具体的目标设立、识别方式、课程内容、教师发展、学生出口等方面归纳并提出了拔尖创新人才早期培养的实践路径与未来走向。

关 键 词 拔尖创新人才;早期培养;“双减”;创新理论;创造力

引用格式 董贝贝, 白欣.拔尖创新人才早期培养的内涵与实践路径[J].教学与管理,2024(31):5-10.

2024年1月31日,习近平总书记在中共中央政治局第十一次集体学习时指出,必须加强科技创新特别是原创性、颠覆性科技创新,加快实现高水平科技自立自强,打好关键核心技术攻坚战,使原创性、颠覆性科技创新成果竞相涌现,培育发展新质生产力的新动能[1]。国家的政策不仅凸显了其内在的目标指向均为培养拔尖创新人才,而且明确了拔尖创新人才培养的方式,即先为学生提供宽松的培养环境和氛围,为所有的学生打开时空,构建开放式的科学教育,在创新的基础上拔尖,让拔尖创新人才自然涌现。

自2021年“双减”政策颁布后,关于拔尖创新人才的研究逐渐增多。在此之前,关于拔尖创新人才的培养研究多关注于超常儿童及其选拔[2,3],但实践中产生了较多的问题。而之后研究者多关注普通学生的创新,认为创新的潜力人人都具备[4,5],并提出基于已有的实践成果,归纳拔尖创新人才早期培养的方式[6-8],还有关于教师的拔尖创新人才培育素养框架的构建[9,10],但尚未基于理论的视角阐释拔尖创新人才早期培养的本质内涵和内容变化,以及在实践中究竟如何最大程度地惠及所有学生,为其提供充足的创新环境与资源,从而扩大我国拔尖创新后备人才的储备率,使更多的拔尖创新人才在未来涌现。为此,本文基于经济创新理论与生态环境理论,尝试厘清拔尖创新人才早期培养的内涵,并根据其内涵进行了研究探索,调研了北京市部分区域的拔尖创新人才培养模式,分析其与当前理论的契合性。最后,总结归纳了新时代拔尖创新人才早期培养的实践路径与未来走向。

一、拔尖创新人才早期培养的内涵

拔尖创新人才不是指超常儿童,更不是把超常儿童选拔出来集中培养。拔尖创新人才是指在创新的基础上的拔尖,应当先给予创新的可能性,再追求拔尖的必然性。由此,拔尖创新人才中的“拔尖”应当作为定语修饰“创新”,而不能作为动词。那么,拔尖创新人才的培养目标、培养内容和培养方式都需要随之变化。

1.培养对象应当扩大为多样化群体

约瑟夫·熊彼特(JosephAloisSchumpeter)对“创新”作出了开创性的精辟论述,他指出“创新”是一种生产函数的转变,或者生产要素和生产条件的重新组合,并引入生产体系使其技术体系发生变革,以获得企业利润或潜在的超额利润的过程。根据熊彼特的界定,创新是对现存生产要素组合进行“创造性地破坏”,并在此基础上“实现新的组合”。具体而言,创新包括五个方面的内容:一是引入新的产品或提供产品的新质量(产品创新);二是采用新的生产方法(技术创新);三是开辟新的市场(市场创新);四是获得新的供给来源(资源创新);五是实行新的组织形式(管理创新)。与技术相关的创新即开发新产品和采用新技术是熊彼特创新思想的主要内容[11]。

在对上述创新理论的理解中发现,创新最终的指向是多样性的,社会经济的发展需要不同种类的拔尖创新人才,而且他们之间应当形成一种合力,共同攻克“卡脖子”技术,同时使技术能够获得较好的实践和应用。按照熊彼特的技术创新理论,引入新的产品或提供产品的新质量所对应的拔尖创新人才主要是优秀的企业家;采用新的生产方法所对应的拔尖创新人才主要是卓越的工程师;获得新的供给来源所对应的拔尖创新人才主要是战略科学家;开辟新的市场所对应的拔尖创新人才主要是科技金融者;获得新的组织形式所对应的拔尖创新人才主要是科技传播者。上述五者共同为科技创新服务。因而,拔尖创新人才的培养必然指向多元化目标,才能够促进技术的快速迭代更新。

2.培养内容应当融入真实实践

学科教学中的问题思考多指向标准答案,教学管理多指向直接式的所谓“高效”模式,教师也为完成教学任务对学生的问题不给予深度引导,容易抑制学生的批判性思维和发散思维。而真实生活中的问题具有诸多不确定性,不但问题不确定,方式不确定,解决方案也不确定,能够尽可能发挥每个学生的优势,挖掘内在的潜力,解放思想。Kaufiman和Beghetto提出了创造力的4C模型,即将创造性分为4个水平:大创造、职业创造、小创造和微创造[12]。

根据创造力的4C模型可以得知,在进入杰出的创造力之前一个关键阶段是职业创造,这是将课堂学习与真实生活相联系的阶段,是学生跨越狭隘知识的阶段,是学生自我建构问题的阶段,也是其形成独立思维的阶段。在经历这个阶段之后,才有可能到达大创造的阶段,即作出杰出的创造性贡献。创造力4C模型的发展轨迹如图1所示。

3.培养方式应当基于当地资源优势因地制宜

当拔尖创新人才的早期培养目标是指向全体学生时,我们的优质资源是远远不够的,那么,如何满足全体学生创新环境和条件的需求是其中的关键问题。王通讯的生态环境理论指出,一方水土养一方人[13],如同自然生态系统中生物种群的种类、数量与其所在的自然生态环境关系密切一样,一个城市、一个地区,乃至一个企业、一个单位的人才和其所在经济、政治、文化环境密切相关。不同的环境造就不同的人才,适应不同类型的人才成长和发展。因此,应当利用当地特色的资源和文化,发挥各地的长处和优势培养人才,而不能拘泥于经济高度发达的城市和地区。

所以,我们在培养创新人才时也要依据不同地区的特色进行规划,而不是一味地要求成绩,因为人才最终要走向社会,并且在社会中扬长避短地生存与发展,只是在学校中取得较高的成绩并不能代表十分优秀或者具有较强的创新潜力。

二、拔尖创新人才早期培养的模式探索

自国家提出拔尖创新人才培养政策后,作为教育高地的北京采取了诸多的措施,开展了不同程度的培养模式探索。依据研究者对北京市部分区域的实践调研,发现拔尖创新人才培养大致分为四种模式,如图2坐标轴所示。

1.校内校外共同主导

校内校外共同主导是指由校外单位和各学校联合开展研究与规划,典型案例是CP区,具体培养模式如图3。

如图3所示,首先,CP区根据区内情况确定了拔尖创新人才培养的主导者——联片教研。CP区属于典型的城乡结合区,利用城区高精尖科研力量带动乡村科学教育均衡发展,通过在地化教育理念指导实践,有效促进乡土文化和科学创新的融合,是实施在地化资源整体布局的工作原点之一。为充分利用在地化资源推进CP区科学教育可持续高质量发展,2020年11月、2021年1月和2021年3月分别成立了回天地区(18所学校)、农村地区(18所学校)和CP城区(10所学校)三大科学教育联盟,依托10所北京市科技教育示范校的引领与促进,发挥联盟优势推动区域拔尖创新人才培养均衡发展。

然后,基于高精尖科研基地、大学城资源、高新企业和本土化资源,制定了拔尖创新人才培养的目标,即技术与工程视角下的拔尖创新人才。对标新质生产力和科学家精神,致力于培养卓越工程师,如航空科学与技术、生物医学工程、信息与通信工程等。这里的目标内涵分为三个层次,包括普及型目标——工程意识与观念,拓展型目标——工程知识与技能,拔尖创新型目标——工程实践与创新,可以满足全体学生的不同需求。

最后,通过科技教师的课程设计与学生识别,实现与各个单位协同育人的机制,贯通基础教育的所有年级,进而与高等教育产生良好的衔接,为高等教育输送有创新潜质的人才。

2.校内为主、校外为辅

校内为主、校外为辅是指由学校主导,校外单位作为辅助角色,典型案例是YS区,具体培养模式如图4。

如图4所示,首先,YS区根据区内情况确定了拔尖创新人才的主导者——北师大燕化附中。由于燕化附中是YS地区唯一的高中学校,因而其承担着地区普及高中教育和课程改革实践的双重责任,负责统筹与实施拔尖创新人才培养的整体工作。

然后,YS区根据区内的在地资源——石化企业和其他相关的科普基地,设定拔尖创新人才的培养目标,即新型材料视角下的拔尖创新人才,如新能源科学与工程、新能源材料与器件等,对标新质生产力和科学家精神,研究和开发新型环保高效材料。这里的目标内涵分为三个层次,包括普及型目标——材料意识与观念,拓展型目标——材料知识与技能,拔尖创新型目标——材料实践与创新,可以满足全体学生的不同需求。

最后,通过科技教师的课程设计与学生识别,打通小学、初中、高中之间的培养通道,实现贯通培养以及与高等院校、科研院所、相关企业等单位和机构的联系、沟通与互动。

3.校外为主、校内为辅

校外为主、校内为辅是指以校外单位如青少年宫或科技馆为主导,以各小学、初中、高中为辅助,典型案例是MY区,具体培养模式如图5。

如图5所示,首先,MY区根据区内情况确定了拔尖创新人才的主导者——MY区青少年宫。由于青少年宫是MY区基础教育的主要对接单位,因而负责统筹与实施拔尖创新人才培养的整体工作。

然后,根据MY独特的在地资源——MY水库和其他相关的生态企业,设定拔尖创新人才的培养目标,即生态文明视角下的拔尖创新人才,如环境生态工程、水质科学与技术等,对标新质生产力和科学家精神,研究生态修复、环境治理、碳中和等方面的综合实践教育,为国家生态文明建设和全球生态环境治理提供支持。这里的目标内涵分为三个层次,包括普及型目标——生态意识与观念、拓展型目标——生态知识与技能、拔尖创新型目标——生态实践与创新,可以满足全体学生的不同需求。

最后,通过科技教师的课程设计、学生识别以及与对应专家的沟通,带领学生参与实践调研,并在相关企业中参观学习,培养学生的创新思维与实践能力,为高等教育储备创新人才。

4.教委主导、校内校外为辅

教委主导、校内校外为辅是指以区教委为主导,校内单位和校外单位为辅助角色,典型案例是FS区,具体培养模式如图6所示。

首先,FS区根据区内情况确定了拔尖创新人才的主导者——FS区教委,负责统筹与实施拔尖创新人才培养的整体工作。

然后,根据FS区独特的在地资源——地址资源和其他相关的企业,设定拔尖创新人才的培养目标,即地质与环境视角下的拔尖创新人才,如地质工程、勘查技术与工程、资源勘查工程等,对标新质生产力和科学家精神,进行地质勘查和地质工程问题的解决处理等,培养具有创新意识和创业精神,掌握扎实的勘查技术、岩土工程专业基础知识以及工程实践能力的应用型高级专门人才。这里的目标内涵分为三个层次,包括普及型目标——地质环境意识与观念、拓展型目标——地质环境知识与技能、拔尖创新型目标——地质环境实践与创新,可以满足全体学生的不同需求。

最后,通过科技教师的课程设计与学生识别,在基础教育中依据不同的特色培养具有科创精神的后备人才,同时在打好根基和关注特色的基础上与高校或科研院所对接具体的方向,使具有拔尖创新潜质的学生能够较早确立研究志趣和方向,为成为高层次创新人才做好准备。

三、拔尖创新人才早期培养的未来走向

1.目标走向:设立基于当地资源的培养目标

(1)指向新质生产力

新质生产力包括我们当前的一些“卡脖子”技术,如新能源汽车、新材料、创新药、生物制造、商业航天、量子技术、生命科学等,许多方向都与技术和工程有密切关系,所以一方面要加深科学研究,另一方面要重视基于科学的工程实践。

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