記者許沁
本期嘉賓:上海市位育中學黨委書記、校長王亦群
每個人都有可能成為創新人才
記者:今年,位育中學入選教育部公佈的首批全國184個中小學人工智慧教育基地名單。學校打造滬上首個中小學晶片教育科創學習空間。為何從高中探索“晶片科技教育”?
王亦群:高中階段作為通向高等教育的埠,是創新人才培育的重要環節。早在2020年,學校開啟高中晶片科技教育。學校的“芯動位育”科創學習體驗中心,依託該基礎平臺配寘相關教學和實驗設備。體驗中心不同於傳統教室和實驗室,空間的設計和高中育人管道變革相結合,讓其不僅僅是一個物理的概念,而是成為學生學習晶片的動力和興趣,成為激發教師晶片教育靈感的源泉,以及晶片科技教育課程生髮的土壤,希望實現“雙新”(新課程、新教材)背景下育人管道的變革。
記者:作為滬上高中首創“晶片科技教育”的校長,您對於培育創新人才,希望帶給全體學生怎樣的科創體驗?
王亦群:創新人才不是“天選之人”,每個人都能够創新,每個人都有可能成為創新人才。學校從“惠及全體、尊重興趣、鼓勵頂尖”不同要求出發,分層打造課程,構建滿足基礎需求、興趣發展、特長培養的“晶片科技教育”特色課程群。
在通識普及的必修課程中,融通“晶片科技教育”。比如,將“數位邏輯晶片”“電路搭建”融入通用技術學科課程,將“利用晶片架設資訊系統的實驗”“電腦感測器”融入資訊技術學科課程,將“半導體材料”融入物理學科課程。《芯片與計算》等系列講座,讓學生切身體會並理解晶片在現代科技社會中不可或缺的地位。
在選修課程中,學生根據興趣和需要,可選擇晶片類選修課程進一步學習,如《中學生識芯片》《無線電技術與相關芯片應用》《芯片與開源硬件》等,讓學生在相對系統的學習中,不斷發現自我、認識自我,引導學生做好職業生涯規劃。
面對有學科特長、學有餘力的學生,學校專門開設競賽、探究類專項課程,滿足尖端學生能力的發展。除了線下課程,學校還開發了線上慕課,建立晶片科技教育課程資源庫。
面向未來提升學生創造力
記者:有人說,文生視頻大模型Sora來了,這只是開始。面對人工智慧新技術,基礎教育領域師生如何應對,才能成為面向未來的人才?
王亦群:這需要改變傳統的“教”與“學”模式。我們探索的“晶片科技教育”,立足於既提升學生創造力,也促進教師專業成長,讓師生成為“芯芯相惜”的夥伴,成為面向未來的人才。
學校外聯校企、內强師資,打造晶片創新教育導師團隊。一方面,挑選數學、物理、生物、化學、電腦等不同學科的優秀骨幹教師,與中國科學院專家組共同組建全國第一支中學晶片教育導師團隊,共同完成課程開發和實施;另一方面,學校廣泛開發社會資源,與高校、科研院所緊密合作,打造晶片教育師資“天團”。
為新增學生體驗感,開闊學生眼界,在課堂教學之外,學校還為學生搭建多元的活動載體與發展平臺。比如,貫穿整個高中生涯的“科技+”課題研究平臺,通過“晶片科技教育”課程的支持,學生從高一便開始啟蒙;高二時可自由選擇學科教師作為導師,選擇自己感興趣的課題。學校所有學科實驗室、晶片實驗室、創新實驗室全部向學生開放,只需提前預約,學生便可進入開展實驗。完成課題後,學校會組織研究報告撰寫培訓,通過2至3年持續性學習、探究、實踐,賦能學生創新能力和綜合素養的提升。
記者:上海有6所學校入選全國中小學人工智慧教育基地,位育中學是其中之一,將發揮怎樣的輻射引領作用?
王亦群:今年,在徐匯區教育局的支持下,學校建成了人工智慧學習體驗課堂。在後階段人工智慧教育基地的建設過程中,學校將繼續進一步探索人工智慧教育的新理念、新模式和新方案,依託資訊技術、通用技術等課程,進一步豐富學校教學資源,創新教學實施管道,開展師資培訓指導,推進區域人工智慧教育深入開展。
學校“晶片科技教育”堅持普及普惠。作為首個舉辦“晶片科技教育”的高中,我們不斷加大對區域的輻射。晶片科創學習體驗中心已成為徐匯區青少年活動中心的科普基地之一,每週接待區內初、高中學生進行微課程體驗。寒暑假期間,體驗中心面向社區開放,讓更多中小學生認識晶片、瞭解晶片、走近晶片,為“芯苗”的接力培養發揮名校輻射和引領作用。
培養學生覈心素養新實踐
記者:高中生面臨“+3”學科選擇、生涯規劃和高考等,一系列“晶片科技教育”課程如何既不加重學習負擔,又與學科育人融合滲透?
王亦群:學校開展晶片科技教育的目的,並不是一定要培養出晶片領域的科學家,而是以此作為撬動學生發展的杠杆。系列課程涵蓋從晶片理論基礎到晶片創新應用各方面,與學科不是分離的,而是與各門學科緊密結合。學校將家國情懷的體驗和培養,融入科技教育實施過程。在通識普及中,關注學生科學精神、責任擔當、實踐創新等覈心素養的融合發展,培育科學思維,樹立“科教興國、人才強國”的使命感。在這個過程中學到的探究學習的方法、解决問題的能力,以及鑽研過程中錘煉的意志力,將終身受用。
記者:現在有的學生、家長眼中只有“題”,卻不會解决問題。學校自建立晶片科創學習體驗中心、實施晶片科技教育以來,帶來哪些變化?
王亦群:舉例來說,學校陳凱老師自主開發的《FPGA集成電路(芯片)設計與仿真》課程,學生在為期一年的學習中,不僅學習了數位邏輯、電路搭建、程式語言等,還自主進行科學探究,用晶片搭建具有通用計算能力的電腦。僅高一一年,學生在完成教學進度的同時開展課題研究,相關論文在學科類雜誌發表。以項目化學習實現跨學科發展,設定真實的科創場景,如晶片應用涉及的“居家養老”“無人駕駛”“物聯網”“智慧快遞櫃”等。學生在完成項目的過程中,發展多學科能力,提升科學思維,為今後升入高等院校學習打下基礎。
學校80多年辦學歷史上,走出了10比特兩院院士。今天,對標國家戰畧和區域佈局打造的晶片教育、人工智慧領域特色課程,以及借助未來“芯苗”培養為抓手的特長學生培養路徑探索,是“雙新”背景下進一步培養學生覈心素養的新實踐。從興趣到志趣,學生在全國青少年資訊學奧林匹克聯賽等各類競賽中嶄露頭角,越來越多學子立志加入晶片行業,投身國家科技發展創新之路。
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