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政策背景
中共中央、國務院印發的《教育強國建設規劃綱要(2024-2035年)》指出,完善拔尖創新人才發現和培養機制,著力加強創新能力培養,面向中小學生實施科學素養培育“沃土計劃”;面向具有創新潛質的高中學生實施“脫穎計劃”等。綱要明確提出,探索設立一批以科學教育為特色的普通高中。教育部等十八部門《關于加強新時代中小學科學教育工作的意見》(2023年)明確支持建設科技高中,推動項目式學習與校企協同育人。這是國家層面首次將科學教育特色高中建設提升到戰略高度,為未來人才培養指明了方向。建設科學教育特色高中,是應對新一輪科技革命和產業變革的迫切需要,是回答“錢學森之問”、培養拔尖創新人才的關鍵舉措,更是建設教育強國、實現中華民族偉大復興的奠基工程。
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建設科學教育特色高中意義
建設科學教育特色高中學校是響應國家戰略、培養未來人才的重要舉措,具有深遠的時代意義:
1.服務國家創新驅動發展戰略:當前,科技創新已成為國際競爭的核心,建設科學教育特色高中學校有助于培養具備科學素養和創新能力的未來人才,為國家科技自立自強提供人才支撐。
2.深化高中教育改革:傳統教育模式難以滿足新時代對創新人才的需求,科學教育特色高中通過課程改革和教學創新,探索多元化人才培養路徑,推動高中教育高質量發展。
3.促進學生全面發展:科學教育特色高中注重培養學生的科學思維、實踐能力和創新精神,助力學生個性化發展,為未來職業選擇奠定基礎。
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服務內容
校長智庫教育研究院基于長期匯聚的豐富科學教育資源和專家智庫團隊,為科學教育特色高中建設提供全方位支持。
科學特色學校規劃設計與機制構建
1.政策解讀與咨詢:深度解讀科學教育國家政策,提供科學教育特色高中建設方案咨詢。
2.科學人才培養規劃定制:協助學校完成《科技特色高中三年行動方案》,明確航天、AI、零碳、信息技術等特色方向定位,制定《科技課程開發與實施管理辦法》《拔尖人才選拔與動態評估制度》。
3.工作機制創新:建立“科學教育委員會”(校長+首席專家+骨干教師),推行“課題組長負責制”,實施跨學科教研組月度聯席會機制。
科學資源鏈接與匹配
1.高校資源對接:與國內外頂尖高校建立合作關系,為學校提供優質科學教育資源與人才出口。
2.科研院所機構合作:與科研院所合作,為學校提供科研項目、科學課題支持和實踐平臺。
3.科技企業資源引入:對接全國知名科技企業,為學校提供實習課程研發和人才培養實踐的基地。
科學課程體系建設與師資培養
在國家高中必修課程基礎上“強基礎,寬領域,重實踐,促探究”,以培養學生創新精神和實踐能力為重點,設置全面又具特色的主題科學課程體系,文理交叉,跨學科學習,涵養品德,提升“創新、科學、技術、實踐”素養。
課程將重點聚焦四大方向(航空航天、人工智能、綠色零碳、信息技術),通過沉浸式校園環境、跨學科課程體系(如衛星設計、AI倫理、碳核算)、校企協同的“雙師型”師資及科技賽事(國際太空城市設計、零碳生活挑戰等),構建“做中學”的創新教學生態。
1.構建科學課程體系:協助學校構建“基礎課程+拓展課程+研究課程”三位一體的科學教育課程體系,重點圍繞人工智能、航空航天、綠色零碳和信息技術四大領域,支持學校開設以下課程:
(1)人工智能:Python編程、機器學習、深度學習、計算機視覺、自然語言處理等。
(2)航空航天:空氣動力學、飛行器設計、航天器控制、航天材料等。
(3)綠色零碳:新能源技術、碳捕集與封存、節能減排、可持續發展等。
(4)信息技術:編程入門與創意開發、網頁設計與前端開發、游戲開發與互動設計、網絡安全與數字公民等。
2.構建分層課程體系,夯實創新根基:實施“基礎-進階-頂尖”三級課程架構:基礎層開設《人工智能基礎》《碳中和理論與實踐》等通識課程,融入校本必修體系;進階層開展低成本實踐項目,如基于開源工具的航天軌道模擬、物聯網驅動的校園碳排放監測;頂尖層聯合知名高校開發前沿科技先修課程,共享高精度實驗資源(如國家超算中心算力支持),引導學生開展深空探測數據分析等高階研究。
3.推進智慧教學模式改革:協助學校改進教學模式,推行小班化、個性化、項目化教學,倡導探究式、合作式、體驗式學習,打破傳統課堂邊界,充分利用信息技術,打造智慧課堂。
4. 強化師資賦能,突破教學瓶頸。通過建立“高校-企業-學校”協同培養機制,聘請重點實驗室教授、科技企業工程師組建導師團隊,定期開展專題研修與實操工作坊。聘請高校教授擔任“科學教育首席顧問”,每學期駐校指導10天;組建“校外專家庫”(企業工程師+科研院所技術骨干),提供線上實時答疑。
科學主題空間建設與場景打造
為學校設計特色場景,例如打造“航天任務控制中心”(模擬衛星測控)、“AI倫理辯論廳”(全息投影案例庫)。建設“科創走廊”(學生專利墻+科技成果時間軸)、科普閱讀空間(配備《Nature》青少年版)。接入國家超算中心教育算力節點,開放衛星遙感數據平臺;聯合商湯、大疆等企業共建“未來實驗室”(配備工業級3D打印機、量子計算模擬器)。重點打造以下特色科學主題空間:
1.人工智能實驗室:配備高性能計算機、機器人等設備,為學生提供人工智能學習和實踐平臺。
2.航空航天實驗室:建設風洞實驗室、飛行模擬器、航天器模型等,讓學生親身體驗航空航天科技的魅力。
3.綠色零碳實驗室:建設新能源發電系統、新能源電池實驗室、碳捕集裝置、環境監測系統等,培養學生綠色環保意識和技術創新能力。
4.信息技術實驗室:通過編程平臺、物聯網套件、網絡安全系統,讓學生掌握編程、網絡、硬件開發等基礎技能,通過項目制學習解決現實問題。
整合多元科學教育資源,構建科學資源生態
整合高校、科研院所、科技企業,構建共育共享的育人新生態,實現教育資源利用的最大化,合力培養具有創新精神和創造能力的優秀人才。
聯合科技企業共建實驗室,引入大疆教育無人機、科大訊飛AI開發平臺等前沿設備;與高校簽訂人才培養協議,共享科研設施與學術資源,優秀學生可累計大學學分。建立校企“雙導師”制,圍繞產業需求發布實踐課題(如工業能耗優化算法設計),推動學生成果向應用場景轉化。
科技特長生聯合培養與校外綜合實踐:
借助院校和科技企業資源,幫助學校對尖子生進行聯合培養與校企實踐培養。以真實問題驅動能力提升,組織學生參與教育部白名單賽事(如青少年航天科技創新大賽),并開展校園科技攻堅行動,例如設計社區智能垃圾分類系統、優化校園光伏能源網絡等實踐項目。
1.科研項目指導:指導學生開展科研項目,培養學生科研素養和實踐能力。
2. 科學賽事精準輔導:
建立“賽事導師團”,按賽事分類配備教練(如“明天小小科學家”側重科研論文,“航天創新大賽”側重工程實踐);
開發《TOP20白名單賽事攻堅手冊》,包含歷年真題解析與創新點庫。
3.科學探究研學實踐體系:
課程化設計:行前《科學探究方法論》培訓+《個性化研學手冊》(含數據記錄模板);
五大能力評估:通過“火星基地設計”“城市能源優化”等項目,量化評估創新設計、團隊協作等核心能力。
4.學生科學素質評價:幫助建立學生科學素質評價體系,實施指向培養目標的多維度的學生科學素養的評價,促進學生全面發展。
科學教育成果提煉與出版宣傳
1.學術產出:
指導學生發表SCI期刊論文(側重《Aerospace》《Applied AI》等青少年友好期刊);
出版《科技高中創新案例集》(教育部課程教材研究所合作立項)。
2.影響力建設:
承辦“全國科技高中校長峰會”,展示衛星發射、零碳校園等標桿項目;
3.成果申報:
系統申報“國家級教學成果獎”“全國科普教育基地”等資質;
每年組織“十大科技創新成果”評選,推送至全國“基礎教育精品課”平臺。
附件1:科技特色高中建設預期成果
(一)學生發展成果:能力提升與成果產出
1.科學素養顯著提升
每學期舉辦“沉浸式科技節”,設計航天器模擬組裝、AI機器人對戰等互動項目,學生動手實踐率100%,創新設計能力測評優秀率提升50%;建立“科學探究檔案”,90%學生完成至少1項跨學科課題(如“校園光伏系統優化方案”)。
2.競賽與學術突破
白名單賽事獲獎比例年均增長30%,其中 全國青少年科技創新大賽一等獎突破5項/年;
學生發表期刊論文或會議報告20+篇(含2-3篇SCI/EI收錄),孵化“少年創新實驗室”專利項目10項。
3.創新應用轉化
遴選5-8個潛力項目(如“基于機器視覺的農田害蟲監測系統”),對接企業資源實現落地應用,獲省級以上創新創業大賽獎項。
(二)教師成長成果:專業進階與影響力輻射
1.分層培養成效
第一年:完成全員科學教育基礎培訓,教師跨學科教學設計能力認證通過率100%;
第二年:培養10名“種子教師”,主導開發校本科技課程10門,獲省級教學創新獎3項;
第三年:推出“全國示范課例”10節,出版《科技高中項目式學習案例集》,3名教師入選教育部“科學教育專家庫”。
教研模式創新
形成 “雙導師制”教研共同體 (校內教師+高校專家),年均產出高質量教學論文10篇,其中核心期刊占比40%。
(三)學校建設成果:體系完善與品牌塑造
1.制度與資源體系
制定 《科技特色高中建設標準》 ,涵蓋課程開發、師資激勵、學生評估等6大模塊;
建成 “四中心一平臺” :跨學科實驗室、科創成果展廳、科學閱讀空間、數字資源中心、校企協作云平臺。
2.課程與活動品牌
開發 “本土化科技課程群”(如《衛星遙感與區域生態分析》《AI助老機器人開發》),入選教育部“精品校本課程”案例庫;
承辦“全國青少年科學教育峰會”,發布《科技高中發展藍皮書》,吸引200+所學校參與共建聯盟。
3.影響力與榮譽
獲評“全國科學教育示范校”“國家級教學成果獎”等標志性資質;學校科技創新成果獲國家級媒體報道年均10次,品牌搜索指數提升300%。與清華附中、深圳中學等名校締結姊妹校,形成“東西部科技教育協作體”。
(四)量化目標(3年周期)
維度
核心指標
目標值
學生
白名單賽事獲獎率
提升200%
學術成果產出(論文/專利)
20項
教師
骨干教師占比
達30%
省級以上教學獎項
15項
學校
校本科技課程數量
10門
社會媒體報道量
年均50次
區域輻射合作校
20所
實施價值:通過“特色項目引領—系統能力構建—品牌價值輸出”路徑,3年內將學校打造為“有體系、有成果、有影響”的科技教育標桿,實現從“優質校”向“領軍校”的跨越式發展。
附2:科學教育特色高中服務內容
科學教育特色高中建設方案以基礎級和提高級服務為核心,基礎級聚焦政策解讀、課程設計、專家指導、教師培訓等,幫助學校明確特色方向并搭建基礎框架;提高級通過社團課程、科技賽事、成果輸出等,深化特色教育,提升學生實踐能力和創新能力,形成可推廣的教育成果。圍繞航空航天、人工智能、綠色零碳、信息技術四大特色方向,分別設計基礎課程、拓展課程、研究課程及賽事課程,滿足不同層次學生的學習需求。通過分層次、分年級的課程設計與服務內容,科學教育特色高中能夠有效培養學生的科學素養、實踐能力和創新精神,為國家培養拔尖創新人才奠定堅實基礎。
一、基礎級服務內容(19800元)
(一)專家入校指導
聘請高校教授、科研院所專家及企業工程師擔任“科學教育首席顧問”,定期入校指導。提供政策解讀、課程設計及教學實踐支持,幫助學校明確發展方向。
(二)學校特色打造方案定制
1.制定《科學教育特色高中三年行動方案》,明確航空航天、人工智能、綠色零碳、信息技術等特色方向。
2.設計主題課程體系(如空氣動力學、Python編程、新能源技術、網絡安全等)。
3.規劃實驗室建設方案(如航空航天實驗室、人工智能實驗室、綠色零碳實驗室、信息技術實驗室)。
(三)校長論壇和教師培訓
1.組織校長參加“全國科技高中校長峰會”,分享科學教育經驗。
2.開展教師專題研修,提升教師在航空航天、人工智能、綠色零碳、信息技術等領域的教學能力。
二、提高級服務內容(49800元)
(一)包含基礎級服務內容
(二)社團課程
開設科學教育特色社團(如航空航天社團、人工智能社團、綠色零碳社團、信息技術社團)。
開展低成本實踐項目(如航天軌道模擬、機器人設計、校園碳排放監測、網頁設計等)。
組織學生參與科技賽事(如全國青少年航天創新大賽、全國青少年人工智能創新挑戰賽、零碳生活挑戰賽、全國青少年信息學奧林匹克競賽等)。
(三)成果輸出
1.指導學生發表研究論文(如SCI期刊《Aerospace》《Applied AI》等)。
2.設計并實施校園主題項目(如衛星測控模擬、智能垃圾分類系統、校園光伏能源優化、校園智能管理系統等)。
3.開發創新應用項目(如火星基地設計、AI能耗優化算法、社區節能減排方案、網絡安全防護方案等)。
4.協助學校申請各類特色學校榮譽稱號,具體包括:
授牌機構
特色方向
授牌稱號
教育部
科學教育
“科學教育實驗學校”
科技教育
“全國科技高中示范校”
中國科學技術協會
科技創新教育
“全國青少年科技創新教育示范學校”
中國航空學會
航空航天教育
“全國航空教育特色學校”
中國宇航學會
航空航天教育
“全國航天特色學校”
中國計算機學會
人工智能教育
“全國人工智能教育特色學校”
中國環境科學學會
綠色零碳教育
“全國綠色零碳教育特色學校”
環境教育雜志社
綠色零碳教育
“全國生態文明特色學校”
中國電子學會
信息技術教育
“全國信息技術教育特色學校”
(四)特色方向與具體內容
1.航空航天特色
(1)基礎課程:航空航天導論、空氣動力學基礎、航天器結構與材料、飛行器模擬入門。
(2)拓展課程:飛行器設計與制造、航天器控制系統、衛星技術基礎、航空航天工程實踐。
(3)研究課程:深空探測與數據分析、航天任務規劃與仿真、航天器先進材料研究。
(4)賽事課程:航天創新項目設計與實踐、太空城市設計與仿真、航空航天科技創新論文寫作。
(5)對接賽事名稱:全國青少年航天創新大賽、全國青少年科技創新大賽(航空航天類)、國際太空城市設計大賽。
2.人工智能特色
(1)基礎課程:人工智能導論、Python編程基礎、機器學習入門、計算機視覺基礎。
(2)拓展課程:深度學習理論與實踐、自然語言處理、機器人設計與控制、人工智能倫理與社會影響。
(3)研究課程:高級機器學習算法、人工智能創新項目、人工智能與大數據分析、AI前沿技術研究。
(4)賽事課程:人工智能項目開發與實踐、AI算法優化與競賽訓練、人工智能創新論文寫作。
(5)對接賽事名稱:全國青少年人工智能創新挑戰賽、全國中小學信息技術創新與實踐大賽(AI類)、全國青少年科技創新大賽(人工智能類)。
3.綠色零碳特色
(1)基礎課程:綠色零碳導論、新能源技術基礎、碳捕集與封存技術、節能減排理論與實踐。
(2)拓展課程:可持續發展與生態設計、綠色建筑與城市規劃、環境監測與數據分析、零碳生活實踐。
(3)研究課程:新能源系統優化、碳足跡核算與管理、綠色零碳創新項目、零碳技術前沿研究。
(4)賽事課程:零碳生活實踐與項目設計、環境科學創新研究、環保創意設計與展示。
(5)對接賽事名稱:全國青少年零碳生活挑戰賽、全國青少年科技創新大賽(環境科學類)、全國中小學生環保創意大賽。
4.信息技術特色
(1)基礎課程:信息技術導論、編程入門與創意開發、網頁設計與前端開發、網絡安全基礎。
(2)拓展課程:物聯網技術與應用、游戲開發與互動設計、大數據分析與可視化、信息技術與社會創新。
(3)研究課程:高級編程與算法設計、信息技術創新項目、區塊鏈技術與應用、信息技術前沿研究。
(4)賽事課程:信息學競賽算法訓練、編程項目開發與實踐、信息技術創新論文寫作。
(5)對接賽事名稱:全國青少年信息學奧林匹克競賽(NOI)、全國中小學信息技術創新與實踐大賽(編程類)、全國青少年科技創新大賽(信息技術類)。
5.課程目錄
校長派投稿郵箱:xzpxzzk@163.com
編輯丨智庫君
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