构建“书院制”育人新范式 打造科创人才培养的新华方案
作 者:
赵 焱,天津市新华中学副校长
当前国家正统筹推进教育、科技、人才一体发展,中学应如何基于现实问题,发挥自身优势,培育具备科学精神与家国情怀的青少年?面对中学科技教育培养目标泛化、教学方式固化、师资结构单一、场域支撑薄弱等突出问题,天津市新华中学创造性转化“养正育才 发展优长”百年办学智慧,构建“书院制”育人新范式。
学校以工程教育为核心引擎,系统重构课程体系、教学模式、师资结构与学习场域,形成“全人培养—科创赋能—国际视野”的创新人才早期培养闭环。近三年,学生科创成果转化率提升35%,95%的学生在真实项目研究中实现深度学习,为深化普通高中科技教育提供了可复制的“新华方案”。
一、强化顶层设计,构建“书院制”育人新模式
新华中学希望每个孩子都能找到自己所爱、所擅长的领域,成为兼具“科学精神、人文素养、创新思维、国际视野”的“未来世界创造者”和“民族复兴担当者”。为此学校打破传统“批量培养”惯性,融合传统书院“因材施教”特质与现代工程教育需求,构建“未来书院”育人新模式,从组织、机制、空间等方面进行整体架构。
在组织架构上,成立未来书院专项工作组,由校长任组长,由校内专职科技副校长和外聘高校专家任副组长,形成“教务处统筹、智创实践领航中心组织、全员参与”的管理新格局。
在培养机制上,实施“双导师制”,即校内名师负责夯实通识奠基,校外专家(高校教授/高新企业工程师)负责引领前沿探究,实现学业指导、科研引领、生涯规划三位一体,推动学生实现扎实基础上的个性化卓越发展。
在空间载体上,打造集课程重构、空间创新、技术赋能于一体的书院场域,确立“师生共创、项目共研”的教学观,构建实施螺旋上升的“三阶四维”课程体系,为拔尖创新人才早期培养提供制度化支撑。
二、强化课程进阶,搭建“三阶四维”工程教育阶梯
新华中学基于“养正育才,发展优长”办学特色,构建形成以“厚基础—重发展—致卓越”为目标的“养正—培优—扬长”课程体系。养正系列课程旨在厚植基础,面向全体,注重综合素养培育;培优系列课程旨在促进优势发展,面向群体,注重学科优势发展;扬长系列旨在支持卓越,面向个体,注重个性化发展。
三大系列课程注重夯实学生共性基础、促进其全面发展,同时兼顾学生个性发展需要,给予学生充分的课程选择权,为学生学有专长提供适宜的教育支持。学校对标新时代国家战略对创新人才培养的需求,将科技教育深度嵌入“养正—培优—扬长”课程体系,重塑以工程教育为核心的“三阶四维”科技教育课程体系。
1. 以“全人覆盖+实践浸润”为核心的启航基础系列课程
启航基础系列课程重在养正筑基,聚焦科学思维与人文底蕴双重奠基,强化“做中学”的课程实施方式,搭建多样化课程学习途径,支持学生在实践中增长知识、内化精神。学校依托校内外实验室及科技场馆资源,与东南大学共建常态化机器人通识课程(每学期16课时);每学期邀请武向平、刘丛强等院士开展高端科普报告不少于2场;开发覆盖上海、南京等地的6省市研学课程,带领学生走进全国顶级工科高校与世界知名高新企业。启航基础系列课程覆盖全体学生,实现科学精神与工程实践的早期渗透。
2. 以“工程实践+成果转化”为核心的实践探索系列课程
实践探索系列课程聚焦培优进阶,强化项目式学习,突出跨学科问题解决能力培养。学校系统开发了“寻找遗失的兽首”“智慧校园节能系统”等28个跨学科,如“寻找遗失的兽首”项目融合了历史、语文、信息技术与美术等多学科知识,引导学生运用人工智能技术整理历史资料,并借助3D打印技术尝试复原文物形态。在这些项目支撑下,每年平均产出学生科技创新作品约80件;对于潜力较大的项目,学校会提供孵化支持,协助其完善并申请国家专利,推动学生从“解题”向“造物”跃迁。
3. 以“前沿贯通+科研实战”为核心的高校共建系列课程
高校共建系列课程突出扬长突破,对接顶尖科研资源,打通拔尖创新人才贯通成长通道。依托“英才计划”“青少年科创计划”等国家级、市级平台,学校近3年已累计选拔输送30余名优秀学生进入高校实验室,深度参与真实科研项目,亲历完整的科研流程;借助“登峰计划”平台,学校每年组织400余名学生参与高校实验室微课题研究,让学生在高中阶段就能接触并体验大学级别的科研训练,实现高中与大学科研能力培养与学术训练的无缝衔接。
三、强化教与学方式变革,重塑“做创探”课堂生态
学校持续深化教学方式改革,颠覆传统“教师带着真理走向学生”的单向灌输逻辑,确立“师生共创、项目共研”的教学观,以高阶思维任务链驱动课堂深度转型。
1. 突出真实情境驱动的项目化学习
学校注重将学习内容与学生的日常生活紧密相连,通过锚定真实问题情境开发学习项目。例如,“校园操场改造”项目引导学生关注身边的环境优化,“教室安全门锁止系统”项目聚焦实际需求解决校园安全问题。同时,构建“问题发现—方案设计—原型制作—测试优化”全流程项目实施链条,让学生在解决真实问题的过程中,增强从创意构思到成果落地的实践能力。为检验学习成果并推动其走向应用,学校邀请企业导师担任评审,累计评审学生项目120余项,学生项目落地转化率达12%,表明学生项目具备实际应用价值。高二学生杨卓雅通过“分体式医用吻合夹”项目研究,形成创新设计,并成功转化出1项实用新型专利。
2. 突出科研思维内化的问题解决式教学
学校开创性设立青年教师“情境设计师”岗位,引导教师化身为“科研编剧”,设计、还原真实、复杂、充满挑战的科研场景。整合利用国家智慧教育公共服务平台的优质资源,构建形成“问题即课题、解决即成果”的教学新样态,将科研思维与流程深度融入日常教学。同时,推行“逆向备课审查”机制,确保每节课的设计都精准指向核心问题与能力培养目标。学生课堂动手实践参与率从60%提升至95%,实验误差分析报告质量提升30%。
3. 突出精准滴灌的AI赋能个性化培养
学校构建了学生创新素养数字画像系统,从200多个维度全面采集学习行为数据,利用生成式人工智能技术等为每位学生生成个性化“创新成长路径图”。以高三刘同学为例,其画像显示他在“空间思维”维度表现突出,系统据此精准识别其潜能,自动推送“无人机航拍建模”项目;他在该项目的深入学习和实践中,能力得到显著提升,获全国青少年无人机大赛一等奖,验证了AI赋能个性化培养的有效性。
四、强化专兼引育,打造“雁阵齐飞”师资方阵
学校为破解科教协同难题,采取“引育结合、专兼并举”双轨策略,实现师资结构从“单兵作战”到“跨界协同”的质变。
1. 构建开放式“导师智库”
为广泛汇聚优质智力资源,学校聘请东南大学、天津大学等30余所高校教授,中国核工程理化研究院研究员,以及高新企业资深工程师,分别担任学校“科技副校长”和项目导师,形成“校内教师+高校专家学者+企业技术专家+优秀学长导师”构成的多元指导团队。为确保指导的深度与持续性,学校还建立了常态化进校指导与教师跟岗研修机制,年均开展联合教研48次,成功孵化科技名师15人。目前,校外导师库规模已超150人,为学生提供前沿学术研究和真实产业实践双重视角的指导。
2. 深化“一核四维”联合教研
教研是促进教师专业水平提升的重要路径。为增强教师跨学科教学能力,学校组建跨学科联合教研组,聚焦核心素养,从目标、载体、过程、牵引四个层面进行具象化分解,推动核心素养真正落地落实。在目标层,学校编制了《科学课程目标校本化分解表》,让素养目标清晰可操作;在载体层,开发“拟态灭蚊装置”等项目化课程包16个,为教学提供了丰富的资源支撑;在过程层,推行“双师同堂”教学模式,如由物理和生物教师联合执教“仿生机器人”项目,配套建成50余个科学探究任务卡库,保障教学过程的生动与深度;在牵引层,制定《科学探究能力等级评价量表》,以评价牵引教学有效落地,推进教学评一致。
五、强化场域升级,构建“一体两翼”全时域生态
学校打破时空边界,升级实体与数字场域,构建形成“校内校外、课内课外、线上线下”融合的学习生态。
1. 以主题化实验室集群丰富实体场域
实验是工程实践的重要载体。为拓展实验实体空间,学校推动校内20余间传统实验室全面升级,将其改造为“智创空间”“合成生物实验室”等六大主题实验室;配备32台套3D打印机、激光切割机、高校级示波器、光谱仪等精密仪器,为学生提供了先进的实践平台。同时,打造“人文社区”,年均举办“科技与人文”沙龙36场,开展了“最后的抉择——清明上河图与一块硬盘”“人工智能伦理研讨会”等活动,促进科技探索与人文思考同频共振。学校还与高校合作共建“智能机器人感知实验室”,引入先进设备,为学生开展项目探究提供技术支持和实践环境。
2. 以云端科创空间拓展数字场域
为有效利用优质在校资源,学校融合国家智慧教育公共服务平台与高校资源,构建形成VR/AR远程实验教学系统。同时,进一步深化与华为、大疆等12家高新企业的战略合作,建立“企业出题、教授筛题、学生选题”联合培养机制,学生可直接参与“5G基站节能算法优化”等真实项目研发,将理论知识转化为实践成果。
来源:《中国基础教育》
