促進青少年科技創(chuàng)新后備人才培養(yǎng)

王恩哥

科學人才的培養(yǎng)，不僅要重視學校和教師的工作，還要考慮父母及相關(guān)人員一起努力的重要性，才能更加有效地面對新時代的各種挑戰(zhàn)。下面將通過中國青少年科技創(chuàng)新后備人才培養(yǎng)項目“英才計劃”的介紹，分享一些對愛好科學的優(yōu)秀高中生進行因材施教、個性培養(yǎng)的做法和經(jīng)驗。

培養(yǎng)人才，促進發(fā)展

今天，我們的世界瞬息萬變，科技發(fā)展非常快，國家的繁榮、民族的發(fā)展、人類的進步，都需要科技創(chuàng)新人才的支撐。但目前的現(xiàn)狀是，青少年從事科學相關(guān)工作的意愿較低。根據(jù)世界經(jīng)濟合作與發(fā)展組織在2015年對15歲青少年的一項調(diào)查數(shù)據(jù)顯示，其36個成員國近3年“將來期望進入科學相關(guān)行業(yè)從業(yè)的學生比例”平均僅為24.5%，和2006年的調(diào)查數(shù)據(jù)相比只上升了3.9%。與過去10年相比，雖然期望將來進入科學領(lǐng)域行業(yè)的總?cè)藬?shù)的確變多了，但是增長得非常少。這里所說的科學相關(guān)行業(yè)包括科學與工程專業(yè)人員、衛(wèi)生專業(yè)人員、科學技術(shù)人員和助理專業(yè)人員、信息和通訊技術(shù)專業(yè)人員等。

具體到不同的國家，將來期望進入科學相關(guān)行業(yè)從業(yè)的學生比例情況是：德國15.3%，中國16.7%，日本18%，英國29.1%，美國38%。呈現(xiàn)這種結(jié)果，主要與學生對科學的參與度和興趣及學習科學的動機有很強的關(guān)系，與各國人均GDP、國家對發(fā)展和研究的人均投入等指標的相關(guān)性較弱。

青少年疏遠科學已經(jīng)成為全球的趨勢。因此，越來越多國家和地區(qū)提升了對青少年科技創(chuàng)新后備人才培養(yǎng)的重視度，采取了相應(yīng)的措施。日本在2001年成立了“疏遠科學技術(shù)、理科對策委員會”，通過調(diào)研明確疏遠科學技術(shù)的原因并設(shè)立推行“超級科學高中計劃”“下一代科學家培育計劃”等多種科技教育項目，加強高中與大學、科研機構(gòu)的合作，提高在科學領(lǐng)域的下一代人才的培養(yǎng)。美國進行STEM創(chuàng)新教育改革，通過持續(xù)、大力的STEM教育投資，培養(yǎng)未來的科學家和工程師，以支撐未來的經(jīng)濟競爭力，MIT開展了實驗室擴展計劃，將大學實驗室向參與的高中生開放，使其能夠提前感受科研過程，規(guī)范科學研究方法，啟發(fā)科學興趣。英國修改了國家科學課程標準，加大投資力度，支持學校的科學專業(yè)發(fā)展，推行“你的科學生活”計劃，開發(fā)科學在線課程品牌與青少年互動，激勵更多青少年學習科學。在德國，教育和科研部、科技機構(gòu)發(fā)起了科普活動，將科技資源向青少年開放，使青少年能與科學家直接對話，接觸最前沿科技。以色列則設(shè)置了特殊班級、英才中心、導(dǎo)師計劃等面向英才培養(yǎng)的特殊項目和場所，而且其中有一些是針對少年兒童的興趣班，目的是為了激發(fā)他們的興趣。這些安排都是為了讓學生能夠在很早的時期就接觸科學、體驗科學、感受科研過程，提高他們對科學的探索興趣。

中國歷來重視科技創(chuàng)新人才的培養(yǎng)工作。2009年，教育部發(fā)起了“基礎(chǔ)學科拔尖學生培養(yǎng)試驗計劃”項目，對北京大學、清華大學等20所中國大學里的物理、化學、數(shù)學、計算機、生物5個基礎(chǔ)學科專業(yè)進行試點，每年選出1 000名本科生進行培養(yǎng)。10年來，這個項目不斷注重個人興趣，注重一流學者的引領(lǐng)，激發(fā)創(chuàng)新能力，開展多層次的科研實踐等方面的探索嘗試，培養(yǎng)學生的科學探究興趣，幫助他們提高科學素養(yǎng)和實踐探索能力。經(jīng)過10年發(fā)展，這項科技創(chuàng)新人才培養(yǎng)工作已經(jīng)取得了初步成效。

例如，2014年畢業(yè)的拔尖計劃學員曹原，現(xiàn)于美國麻省理工學院電氣工程與計算機科學系讀博。就在去年，即2018年3月5日，年僅22歲的他在《自然》雜志上以第1作者的身份連續(xù)發(fā)表了2篇文章，榮登《自然》2018年十大科學家之首。這個年輕的中國科學家引起了國際科學界的關(guān)注，室溫超導(dǎo)有望實現(xiàn)重大突破。如今，數(shù)百位世界級科學家，正試圖拓展他的科研成果。一旦成果落地，將為世界能源行業(yè)節(jié)省數(shù)千億美元資金。2018年，教育部高等教育司印發(fā)的工作要點中明確指出，今后要全面實施“拔尖計劃”2.0版，去掉了“試驗”二字。

多方合作，共同努力

后來，隨著中國高校、科研機構(gòu)與中學聯(lián)合培養(yǎng)青少年科技創(chuàng)新人才的有效模式和工作機制日漸成熟，中國科協(xié)和教育部發(fā)起了一項中學生科技創(chuàng)新后備人才培養(yǎng)計劃，旨在從全國各地的優(yōu)質(zhì)高中選拔一批品學兼優(yōu)、學有余力，在數(shù)學、物理、化學、生物和計算機方面具有濃厚興趣，具有創(chuàng)新潛質(zhì)的中學生走進大學，促進大學與中學的銜接，共同培養(yǎng)未來基礎(chǔ)學科拔尖創(chuàng)新人才。這個計劃就是“英才計劃”。總的來說，英才計劃的架構(gòu)有2層：國家層次和地方層次。

第一，政府主導(dǎo)，逐步實施。這有助于統(tǒng)一設(shè)計，形成人才選拔、培養(yǎng)、追蹤3個階段統(tǒng)一規(guī)劃，并提供系統(tǒng)的人力、財力、制度等方面的保障，推動建設(shè)國家青少年科技英才培育體系。從中學選拔開始，學生通過自己所在中學的推薦、筆試、面試等環(huán)節(jié)后，參加為期1年的培養(yǎng)，通過分學科組織的夏令營、冬令營和科學實踐等活動培養(yǎng)才能。英才計劃強化培養(yǎng)過程動態(tài)跟蹤，在培養(yǎng)期對參與各方進行動態(tài)評估和人員調(diào)整，構(gòu)建立體化評議，完善獎懲機制，以便激發(fā)參與培養(yǎng)主動性和積極性。

第二，學校參與，共同推進。大學里的圖書館、實驗室、暑期課程等教育資源，主動對中學生開放。高校與中學聯(lián)合發(fā)現(xiàn)和培養(yǎng)青少年科技創(chuàng)新后備人才是一種非常有效的模式，學生可以在不耽誤正常課業(yè)進度的前提下，走進高校參與英才計劃培養(yǎng)項目。

上海交通大學與一些中學合作，建立了一個早期拔尖創(chuàng)新人才培養(yǎng)基地，指導(dǎo)中學生開展自主實驗，并且還建設(shè)了培養(yǎng)創(chuàng)新素養(yǎng)課程體系，英才計劃的學生可以通過這個課程體系選修夏季學科課程。考入上海交通大學后，學?？梢詳M認定學分。天津市實驗中學根據(jù)英才計劃學員的個性特長需求，依托高校、科研院所和本校教師，共同研發(fā)英才計劃課程體系，并納入學校大課程體系和課時安排中，使科技創(chuàng)新人才培養(yǎng)與日常教育深度融合，從而實現(xiàn)英才培養(yǎng)的課程化。

第三，大師指導(dǎo)，精心培養(yǎng)。青少年科技創(chuàng)新后備人才培養(yǎng)應(yīng)該充分發(fā)揮科學家在其中的積極作用。下圖中的中國科學院院士、中國工程院院士是英才計劃中培養(yǎng)學生的部分導(dǎo)師。到目前為止，已經(jīng)有347名來自大學的導(dǎo)師參加到英才計劃中來，他們打破傳統(tǒng)課堂以教師教授為主的形式，從灌輸模式轉(zhuǎn)變?yōu)橐詫W生為中心的互動模式，鼓勵學生主動思考，將其創(chuàng)新思維逐漸引導(dǎo)出來，鼓勵學生嘗試和實踐。

第四，擴大交流，開拓視野。英才計劃項目努力為科技創(chuàng)新后備人才搭建交流分享的平臺，拓展科研視野，每年都推薦學生到日本參加中日青少年科技交流活動，還會選拔、推薦學生參加英特爾國際科學與工程大獎賽、歐盟青少年科學家競賽、倫敦國際青年科學論壇、以色列世界科學家大會等國際賽事、大型論壇和會議。

初見成效，砥礪前行

清華大學、南京大學、中國科技大學等開展拔尖計劃的高校已經(jīng)開始對英才計劃與拔尖計劃的銜接工作進行了嘗試，促進科技創(chuàng)新人才按續(xù)培養(yǎng)。國內(nèi)一些高校正在嘗試書院制這種更能因材施教的方式，以學生興趣為主導(dǎo)進行個性化培養(yǎng)。

陳焱教授的學生周正，是2015年英才計劃物理學科學員，周正說：“在導(dǎo)師的培養(yǎng)下，原本對理論物理學興趣的星星火苗變成了熊熊火焰。從高中到大學，我的目標是相同的，道路是連續(xù)的，所有的努力都是一以貫之的?！苯?jīng)過導(dǎo)師的言傳身教，周正最終選擇在復(fù)旦大學繼續(xù)學習，并進入大學的拔尖計劃。復(fù)旦大學錢睿哲教授和她的學生樊悅陽，2017級英才計劃生物學科學員，同樣也是采用以師帶徒方式的成功案例。樊悅陽榮獲了第69屆英特爾國際科學與工程大獎賽植物學科一等獎及學科最佳獎，還獲得了小行星命名的資格。@發(fā)展合作，共創(chuàng)未來

在過去幾年里，我們積累了很多人才培養(yǎng)經(jīng)驗，但依然處于起步階段，有很多不足和需要學習的地方。孟子說：

“夫物之不齊，物之情也?！辈煌⒉沤逃绞?jīng)]有優(yōu)劣之分，只有特色之別。這需要我們在培養(yǎng)創(chuàng)新后備人才的過程中接觸更多的人，到更多的地方，通過更多的案例，學習不同的實踐做法，提高科學和培養(yǎng)人才之間的緊密結(jié)合。

最后，我們希望今后能加大青少年科技創(chuàng)新后備人才的交流力度，與更多的國家和地區(qū)建立相關(guān)的交流與培養(yǎng)的合作機制，共享與互通科教資源，努力打造世界一流的青少年科技教育交流平臺，實現(xiàn)人才培養(yǎng)的共贏與發(fā)展，營造共同助力科技后備人才培養(yǎng)的良好氛圍。