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    如何挖掘科學家型學生群體?看黑龍江這些產學研樣板→

    政府工作報告中提出,深化大數據、人工智能等研發應用,開展“人工智能+”行動,打造具有國際競爭力的數字產業集群。有專家表示,政府工作報告強調“人工智能+”行動,可被視為推動中國從“互聯網時代”迭代升級為“人工智能時代”的前瞻性、整體性政策設計。通過人工智能賦能的數字產業集群將成為我國參與國際競爭,實現彎道超車的核心力量。

    搶抓新一輪科技革命和產業變革機遇,黑龍江不斷加大政、產、學、研人才儲備,加快基礎性科技創新人才培養。近日,教育部公布中小學人工智能教育基地名單,黑龍江省的哈爾濱市第三中學校、齊齊哈爾市朝鮮族學校、佳木斯市第一中學、大慶第一中學、哈爾濱市繼紅小學校、集賢縣二九一農場小學6所中小學校入選。

    無人機、創客、機器人、3D打印、編程……人工智能類科創通識課已全面走進黑龍江中小學校園,正通過必修課、選修課、社團活動、校園競賽、國際國內賽事等形式,為推動大中小學的產學研深度融合不斷創新描繪成長新藍圖。

    對國家發展戰略的深刻理解

    作為黑龍江省6所人工智能教育基地之一,哈三中對學生計算機科學素養的培養由來已久。

    哈三中信息技術教研室主任孫然老師表示,《人工智能》是2017版普通高中信息技術課程標準確定的選擇性必修模塊,對學校的配套設施、師資力量、課程設置有很高要求。哈三中在二十多年的計算機學科建設中,做了非常多的基礎搭建,先后開展了C語言入門、編程、數據結構、算法,網絡安全、網絡技術、Phython語言等多門課程,并不斷優化課程設置,按照國家要求和學生們的參與意愿,形成了目前非常完整,包括信息技術和通用技術兩大學科類的必修課、選修課、社團活動、校園科技節、競賽培養等,多層面多維度的教學模式,做到了張弛有度、梯度教學。

    哈三中選修課學生活動

    “人工智能課涉及的知識面廣,要求學生具備編程等基礎模塊知識,同時極其考驗學生的思維是否活躍、夠不夠專注、有沒有上進心、敢不敢競爭等品質?!毙畔⒓夹g教研室機器人教練沈雁鵬老師介紹,必修課和選修課的課堂上,老師們會按照教學大綱要求,結合同學們的興趣點,通過理論課、實踐課引導學生學習知識、完成作品;社團活動中,則更多鼓勵同學們進行創新設計,挑選卓越人才,進而鼓勵其組隊參加教育部白名單里的相關競賽,搭建升學通道,幫助其科學地進行職業生涯規劃。

    二十多年來,哈三中緊跟時代脈搏和產教融合國家發展戰略,遵循學生身心發展的教育規律,通過自主招生、強基計劃等為高校輸送眾多科技創新人才。副校長程大海表示,哈三中能持續在科創賽道上發力,源于擁有一支強大的、熱愛科創學科建設的創新型師資隊伍。新高考背景下,大中小學科創新人才銜接培養,不僅有涉及面甚多的課程內容,還涉及創新思維、人文素養等,并為個別具備科研潛質的學生發展提供個性化專業培養,對教師教學能力、學校軟硬件條件等都是巨大考驗,“只要學生感興趣,國家戰略有人才儲備需求,我們就會克服重重困難,搭建平臺,幫助他們打好根基快速成長?!背檀蠛Uf。

    一切緣于對科創的熱愛

    齊齊哈爾市朝鮮族學校也是一所在黑龍江省開展計算機、機器人等科創活動較早的學校。伴隨著生成式人工智能技術的興起,齊齊哈爾市朝鮮族學校于2023年開始增設了人工智能課程,與WPS辦公自動化、圖像合成、家裝設計相結合,使學生們在項目化學習中融入了人工智能技能。

    在2019年RoboRAVE國際教育機器人大會創新工程挑戰賽上,鄭戩率隊取得了全球總成績12的好成績

    2007年,隨著教材改革增加了通用技術模塊,激發了該校時任化學老師鄭戩的濃厚興趣,“我喜歡玩科創,可以借助競賽幫學生順利升學,正好也有這部分社會資源?!编崙煺f,經過組隊磨練,他和老師們從2010年開始領著學生參加國際國內各大賽事,取得了非常好的成績,“漸漸地我發現,從高中開始的科創教育相對來說還是有點晚,高中生的思維習慣已經形成,于是我建議發揮我校一貫制學校優勢,把這塊基礎教育往前移到初中甚至小學?!蓖瑫r,在全市范圍內開展公益活動、講座,重點招收對科創感興趣的學生,鼓勵三四人團隊合作,持續多年效果很好,榮獲黑龍江省科普教育基地、首批中國人工智能創新教育國際合作項目學校等稱號。

    鄭戩介紹,因為持續多年的科創思維沉淀,校園中敢想肯拼的孩子越來越多,很多順利升學的孩子成了這所朝鮮族學校的活廣告,“越來越多的大學老師主動找來,希望有生源培養合作?!编崙煺f。

    “給我最大的感受是,玩科創的孩子內驅力和解決問題能力特別強?!毙iL郭紅梅說,有一次學校組織省賽前的校內預演,老師當場提了幾個問題,有一名學生沒回答上來。讓所有人沒想到的是,這名同學一個月后拿回一個省級金獎。原來他回去后仔細鉆研了老師的問題,自主補上了知識漏洞,提升了解決問題能力,“這與素質教育不謀而合,也是中高考重點考查的學生能力之一?!惫t梅表示。疫情期間學生們科創主題是自動消毒洗手機器,今年主題是智慧農業,好幾項高科技養殖、溫室等人工智能類項目正在孵化中。

    因前期科技教育中的基礎學科建設扎實,齊齊哈爾市朝鮮族學校順利通過了此次“中小學人工智能教育基地”的審批。目前,該??萍碱惱蠋煿灿?人,由信息技術、通用技術、物理等學科教師組成,“學校對老師沒有硬性規定,但大家坐一起就愛討論無人機、3D打印等科創話題?!编崙鞄С龅目苿撎亻L生,目前很大一部分處于升學階段,還有一部分活躍在科技教育一線或自主創業。目前,該校結合自身優勢加大“人工智能+”人才培養力度,例如在機器人技術方面加入語音識別、圖像識別、人臉識別系統,把原有低級智能轉變成高級智能。另外,該校將進一步擴大學生受眾,推廣科創類普適課程,讓更多學生及早接觸人工智能項目,更好地適應社會發展。

    劉志海教授在中國科協2023年中西部基層科普人才培訓活動上授課

    大中小學的產學研深度融合

    教育部2022年修訂發布《義務教育信息科技課程標準》。其中,小學階段以激發興趣和保持學習動機為主,掌握常用軟件/工具的應用技能,體驗信息活動形成信息意識、勇于質疑的問題意識、敢于嘗試的創新精神;初中階段以鞏固興趣和發現特長為主,通過“拓展+提升”初步具備一技之長,能自主選擇綜合運用;高中階段以專業學習和發展興趣為主,自選門類專業發展,掌握某一技術門類的設計、制作、創造等。這些科技類普及教育為人工智能人才培養奠定了良好的基礎。

    在哈爾濱,花園小學、哈師范附小、17中等學校負責人表示,學校通過“課程+社團+活動+公益講座”等形式牽動激發學生科創興趣,給學生提供展作品、講設計平臺,多所學校還形成了上課、反思、改進的全閉環教研模式。

    哈爾濱工程大學教授、黑龍江省青少年科技教育協會秘書長劉志海表示,從近年來的生源情況看,具備科學思維和素養的學生比例在大幅上升,這與大中小學的產學研深度融合密不可分。該協會依托高校的科研資源、教育資源、成果資源,以推動中小學校后備科技人才培養為主導,廣泛挖掘具有科學家潛質的學生群體,形成大學引領、中小學校聯動,構建一體化的科技教育平臺。目前,該協會已對全省近2萬名教師進行了培訓,主要圍繞科技教育中的基礎學科體系推進及創新科技教學,中小學生科技教育及校園活動組織管理,全國高水平競賽培訓。通過培訓,廣大科技教師系統化學習了義務教育階段科技教育的發展內涵,結合校園發展方向,建立并完善適應中小學生的科技課程教學。截至目前,全省累計有1000余名中小學??萍冀處熂?000余名中小學生在全國或地方賽事獲得獎項,科普演示進校園等活動近500場,受眾學生突破10萬人次。

    (圖片由采訪對象提供)

    記者:毛曉星;視頻:毛曉星

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