信息技术学科拔尖人才选拔与培养的现状、问题与建议

2022-05-13 23:31徐显龙许洁党渤斐
中国电化教育 2022年5期
关键词:培养体系

徐显龙 许洁 党渤斐

摘要:教育信息化的推进对信息化创新人才需求愈来愈强烈,信息技术学科拔尖人才培养是教育信息化创新人才产出的有效途径。首先剖析信息技术学科拔尖人才的内涵,提出信息技术学科拔尖人才的特征谱系;其次,构建信息技术学科拔尖人才选拔与培养框架,以美国、欧盟、白俄罗斯和我国4个直辖市和15个副省级城市为调研对象,了解当前国内外信息技术拔尖人才的选拔的标准与方式以及培养的基础设施、课程设置和师资队伍;接着,分析当前我国存在标准不够科学、方式未衔接和培养中存在缺乏开放学习环境、课程结构单一和师资队伍较为薄弱等问题。最后,提出以科学研究的形式驱动拔尖人才的选拔、高校应高力度介入基础教育阶段信息技术拔尖人才的选拔、推进教育新型基础设施建设支撑拔尖人才高质量培养、研发面向拔尖人才的贯通式课程、建设多元化的拔尖人才培养师资队伍的建议。

关键词:信息技术学科;拔尖人才;选拔机制;培养体系

中图分类号:G434 文献标识码:A

* 本文系上海市信息科技教育教学研究基地项目“基础教育阶段信息技术拔尖人才的选拔与培养机制研究”(项目编号:14108-412224-21A19/005)研究成果。

自20世纪50年代以来,美国、英国、俄罗斯等国家提出了一系列创新人才培养的理论和方法,推进教育改革,探索创新人才培养的模式。我国自2003年第一次人才工作会议召开以来,党和国家对创新人才的培养越来越重视。随着世界各国对教育信息化的推进,尤其是2020年初新冠肺炎疫情的突然暴发加速了教育信息化进程的发展,对教育信息化创新人才的需求与日劇增[1],教育信息化创新人才在提升国家综合国力方面发挥着巨大的作用。

拔尖人才是指能引领某领域发展的人才。对拔尖人才的鉴别和培养,是实现创新人才鉴别和培养的有效方式。因此,对信息技术拔尖人才的培养,是培养教育信息化创新人才的有效途径。我国进入教育信息化2.0时代后,出台了多项信息技术拔尖人才培养的政策,如教育部在2018年印发的《关于实施基础学科拔尖学生培养计划2.0的意见》[2],指出要选拔培养一批基础学科拔尖人才,其中包括计算机科学学科。2020年,教育部发布《关于在部分高校开展基础学科招生改革试点工作的意见》,旨在选拔培养有志于服务国家重大战略需求且综合素质优秀或基础学科拔尖的学生,聚焦高端芯片与软件、智能科技等关键领域[3]。

和其他国家相比,我国基础教育阶段对信息技术拔尖人才的选拔与培养起步较晚,在选拔机制和培养体系上存在着对解决非结构化问题的能力关注不足、未实现大中小拔尖人才选拔方式的衔接、基础设施存在地域差异、课程单一、师资队伍薄弱等问题,在一定程度上阻碍了教育信息化创新人才的培养。为了优化教育信息化创新人才选拔和培养效果,本研究在阐明信息技术拔尖人才内涵与特征的基础上,通过文献调查法和访谈法,系统了解国内和国外信息技术拔尖人才选拔与培养现状,指出我国在信息技术学科拔尖人才选拔与培养中的主要问题,结合国外值得借鉴的经验,提出对我国信息技术学科拔尖人才选拔与培养的建议。

(一)内涵

信息技术学科拔尖人才的上位概念是拔尖人才,而拔尖人才的上位概念是人才,因此,有必要先阐明人才和拔尖人才的内涵。在此基础上,结合具体的信息技术学科,即可得出信息技术学科拔尖人才的内涵。人才是指具有一定的专业知识或专门技能,进行创造性的劳动并对社会做出贡献的人,是人力资源中能力和素质较高的劳动者[4]。“拔尖”一词的意思是指超出一般,在次序、等级、成就、价值等方面,位于最前面的、居领先或优先的地位。“拔尖”是一个相对的概念,该词的运用必然包含着一定基数的参照对象,“拔尖”意味着具有影响力、号召力和领导力。用“拔尖”修饰人才,即是指人才中的“佼佼者”,其所具有的专业知识或专门技能,领先于该领域的其他人,能够在一个集体、团队乃至整个社会中,起到引领示范作用,其在某个领域取得的成就,能够产生一定的“光环效应”。基于此,本研究认为,信息技术学科拔尖人才是在信息技术的相关领域,所具有的知识和技能领先于该领域的其他人,能够在一个集体或团队中,起到引领示范作用,其在该领域所取得的成就,具有一定的“光环效应”。

(二)特征

美国作为信息技术强国,其推出的精英教育AP课程中包括计算机科学和计算机原理(简称APCSP)。AP-CSP课程将信息技术相关领域的精英和领导者定位于具备发现和定义计算问题的能力;创造出用于实际意图、个人表达或用于解决社会问题的信息产品的能力;能够快速提取事物的关键特征,去除个别化属性,以转化为计算机可以处理的问题的能力;理解和包容不同计算文化的能力。在我国,典型高校出台的信息技术类相关专业“强基计划”中阐明了信息技术学科拔尖人才的特征。如北京大学信息科学与计算专业强基计划(2021年)指出,应该拥有扎实的数理和信息学科的理论知识,具有系统化解决问题的能力,具有创新能力、国际化视野,对信息与计算科学具有浓厚兴趣[5]。清华大学信息科学与计算专业强基计划(2021年)指出,应该拥有强烈的社会责任感和使命意识,拥有扎实的数学和信息学基础、计算科学基础,具有定量分析能力和强大的逻辑推理能力,强烈的创新意识,即可以成为信息技术相关领域的领军人才[6]。浙江大学“图灵班”强基计划(2021年)指出,信息技术类拔尖人才应具备坚实的计算机全科基础知识,拥有坚实的数理基础和良好的计算机编程能力,富有进取激情[7]。北京航空航天大学信息技术类强基计划(2020年)指出,信息技术学科拔尖创新人才要具备从数据中发现科学问题、研发复杂数据系统的能力等[8]。

虽然各高校对信息技术类拔尖人才的选拔侧重点不同,但其中也有一些共同要素:拥有坚实的数理基础和信息技术理论知识是信息技术学科拔尖人才的核心特征,是成为信息技术领域精英和领导者的最基本要求。同时具有数据洞察力、发现和解决计算问题、创新和创造信息产品、信息技术世界观等四项外延特征。根据基础教育的阶段划分,小学阶段侧重于培养数据洞察力,这有助于拔尖学生鉴别信息和解决问题;打造创新型的信息产品离不开发现和解决问题的能力,初中阶段侧重于培养拔尖学生发现和解决问题的能力,高中阶段进行产品的创新和创造,这都离不开信息技术世界观的影响。四项外延特征紧密相连、相互影响。(1)数据洞察力:有区别于常人的数据洞察力,能从海量、繁杂的数据中准确、快速地提取信息,而后将其转换为知识,最终转变为实践智慧。(2)发现和解决计算问题:能从社会实践中发现和识别出可以利用计算机解决的问题,能去除事物个别特征,提取出一般特征(即抽象),并将其转换为计算机可以处理的问题。(3)创新和创造信息产品:可以创造出用于实际意图、个人表达以及解决社会问题的硬件、软件、数字作品等信息技术产品。其所创造出的产品在特定的范围或情境中具有开拓性。(4)信息技术世界观:拥有信息技术国际化视野,能分析信息技术对世界的影响,接纳不同的计算机文化。最后,浓厚的兴趣是信息技术学科拔尖人才的本质特征,决定是否走得“远”,社会责任感是拔尖人才的核心素养[9],决定是否走得“好”。这要求拔尖人才励志解决我国信息技术领域面临的“卡脖子”问题,为我国信息技术事业的发展做出贡献。基于此,提出信息技术学科拔尖人才应具备如图1所示的特征谱系。

(一)研究框架

在人才选拔方面,创立于2009年的清华大学钱学森班是“清华学堂人才培养计划”暨国家“基础学科拔尖学生培养试验计划”的实验班。关于选拔标准,郑泉水曾说,钱学森班遇到了两大难题:一是像“爱因斯坦”“乔布斯”这种成绩不是特别好但创新力超强的学生难以进到钱学森班;二是有些学生虽然成绩很好,但创新能力和潜质明显不足[10]。关于选拔方式,“珠峰计划”的招生对象不是面向全社会有志青年,在普适性上有所欠缺;“自主招生”由各个学校自主组织,不可避免地成为不正之风的滋生之所[11]。2020年提出的强基计划弥补了之前选拔方式的部分缺点,但也存在着制度设计不完善导致人才选拔质量参差不齐等挑战[12]。此外,“珠峰计划”首届毕业生去向的统计表明,有39.2%毕业生偏离基础学科领域。不少学校偏离率在50%以上,个别大学更是高达80%[13]。显然,把那些对基础学科真正有兴趣并且适合做基础学科研究的人留下来是一个重要问题。

在人才培养方面,程黎等人提出我国在基础教育拔尖人才发展中存在诸多问题,突出表现在教育体系不完善、教育资源薄弱、教师专业素养不高等,这些问题影响着拔尖创新人才的培养[14]。徐彬等人结合心理学家布朗芬布伦纳提出的生态系统理论归纳出智能时代苏格兰基础教育人才培养生态,包含基础设施建设、学生课程设置、教师职业标准[15]。本研究结合信息技术拔尖人才的特征,从基础设施建设、课程设置、师资力量角度系统分析国内外信息技术拔尖人才的培养现状。

由以上分析,文章提出了基础教育信息技术拔尖人才选拔机制与培养研究框架,如图2所示。通过目前选拔与培养出的人才可以看出,其与理想拔尖人才存在一定的差距。那么,如何对信息技术学科拔尖人才进行选拔和培养,这成为本研究最重要的问题之一。

(二)调查设计与实施

1.调查对象

针对国内外信息技术拔尖人才选拔与培养进行现状调查,国内研究对象为四个直辖市和15个副省级城市以及这些地区的部分信息技术教师;国外选取了美国、白俄罗斯、欧盟等国家和国际组织作为研究对象。本次现状调查于2021年7月至2021年9月份进行。

2.调查方式

国外通过两种渠道获取资料:一是查找了国家或地区层面的教育网站(如美国教育部官方网站、欧洲网络和安全协会网站)及部分学校的教育网站(如美国布鲁克林技术高中网站);二是通过WOS、Scopus、Springer Link等外文数据库,将Computer Science、Talent、Name of country or organization等作为检索关键词和主题,进行联合检索,获得相关研究的学术论文。国内通过两种渠道调查现状:一是从中央电化教育馆和各地方的电化教育馆的官方网站上收集信息技术相关赛事、创新人才培养方案等资料;二是选取四个直辖市及15个副省级城市的部分信息技术教师进行半结构化访谈。这些信息技术教师除了进行平时的授课外,均参与到了学校信息技术拔尖人才选拔与培养的过程中。调研通过电话的形式,对教师进行了深度访谈并录音,以便后期整理。

3.调查工具

本研究针对国内的教师访谈,设计了访谈提纲。该访谈提纲分为兩部分,第一部分为基本信息,包括教师的职称、教龄、所在学校、教学阶段等;第二部分围绕信息技术拔尖人才的选拔与培养设置了若干问题,用于了解教师所在学校信息技术社团、夏令营、竞赛班等信息技术拔尖人才教育的选拔机制以及培养体系。

(三)国内外选拔与培养现状分析

研究通过调查国内外信息技术拔尖人才的选拔与培养现状,发现国外的选拔机制有明确的要求和制度,国内完善度不够;国内外的培养体系分别从基础设施、课程设置、师资队伍三个角度阐述。

1.选拔现状

美国的选拔标准会对拔尖学生进行多方面考虑。在美国,大学计算机先修课程(AP-CSP)服务于计算机精英教育,其成绩会作为大学信息技术相关专业招生选拔的依据。美国高中会对参加APCSP课程的学生进行选拔,如布鲁克林技术高中(Brooklyn Technical High School)要求学生高一年级的GPA达到85分或更高,并且报名的学生已经顺利完成高中代数课程,具有扎实的基本线性函数和解决问题的能力[16]。除了AP-CSP课程,美国每年通过举办美国科学人才选拔赛(STS)进行信息技术拔尖人才的选拔。STS信息技术类比赛参加的学生以高中毕业年级为主,通过提交研究报告的形式进行比赛。STS更加关注学生提交的科学研究报告的价值、学生对该研究所做出的贡献、学术天赋和成就、学生成为未来科学界领导者的潜力等四个方面的评价[17]。

不同的信息技术类竞赛有着不同的选拔方式。以欧洲网络和安全协会(ENISA)主办的欧洲网络安全挑战大赛(ECSC)为例,ECSC面向14—25周岁的青少年,旨在从欧洲国家中选拔出计算机方面的拔尖人才[18]。比赛涉及到计算机科学的一般领域,包括信息和加密,计算机科学的特定领域如移动应用设计、物联网、硬件支持等。ECSC比赛要求组队参加,欧洲的国家都有相应的国家队(National Team)代表本国参加比赛。如意大利拥有一个系统化的选拔国家队的模式,共分为三轮选拔过程。在第一轮中,来自18个不同地区超过3000名的学生报名参加。每所大学从报名的学生中选20名,进行为期12周的密集训练。在第二轮中,每所大学会组织CTF(Capture the Flag)比赛,从本学校在第一轮中所挑选出的20名学生中,选出4名学生进入第三轮的选拔。最后选出10名学生组成国家队参加比赛。一些国家信息技术相关竞赛参加对象为低年级中学生,如白俄罗斯信息技术奥林匹克竞赛(NBOI),面向5—11年级的学生,每学年分四个阶段举行,分别为教育机构、市、区、全国四个级别[19]。最后阶段的获胜者将获得总统特别基金的现金奖励,并将纳入国家人才青年数据库,有机会免试进入州立大学。

在国内,研究通过访谈法,了解到目前国内学校会开设信息技术社团、兴趣班、夏令营、竞赛班等,用于选拔和培养信息技术学科拔尖人才。信息技术社团、兴趣班、夏令营只是面向学校部分学生,旨在从中选拔和培养信息技术学科的“精英”。目前,存在的选拔方式主要有三个,分别为过程性筛选制、笔试面试考察制、信息学竞赛选拔制;各个选拔方式有不同的选拔标准,更加关注学生所掌握的信息技术基础知识和过程性表现。

第一,过程性筛选制。学生自主报名参加学校的信息技术社团、竞赛班等,任课教师根据学生平时的过程性表现(课堂发言情况、作业完成情况等),筛选出优于他人的学生,未被选中的学生可选择退出。如南京市天景山小学信息技术社团的选拔,学生可先自主报名进入社团学习,之后教师通过观察学生在信息技术社团中的表现、完成社团任务等情况,识别出优于他人的学生,进行重点培养,其他学生可退出社团。第二,笔试面试考察制。学生自愿报名参加,之后老师会组织相应的笔试(问卷或标准化的试题)和面试来确定入选名单。如重庆市育才中学会组织报名学生进行一些基础题目的测试,根据测试结果确定入选名单。第三,信息学竞赛选拔制。该方法多存在于高中信息学竞赛班的招生选拨中。获得全国中学生信息学竞赛(初中组)一等奖的同学,可以直接保送至高中的信息学竞赛班。如,华中师范大学第一附属中学规定,取得初中信息学竞赛一等奖的学生,可直接保送进入该校的信息学竞赛班。

2.培养现状

在国外,在基础设施建设方面,美国诺福克学院(Norfolk Collegiate School)重视培养拔尖学生的设计思维和计算能力,并配备了相应的基础设施[20]。低年级配备了3D打印机、Spero机器人套装等工具,以支持拔尖学生对工程和计算的探索。中学拔尖人才培养课程的开展依托于Maker Labs等先进的实验室,实验室提供了最基础的软硬件支持。

在课程设置方面,荣誉课程和AP课程是美国、英国等针对拔尖人才的培养课程。荣誉课程和AP课程的设置体现了分层课程的理念,这既可以保障学生的基础知识的学习,同样也可以适应不同水平和需求的学生。如英国利兹市亨利王子学校(Prince Henry’s Grammar School)会带领12和13年级的学生访问利兹大学,并参与编程国家挑战/竞赛(Programming Micro-Bit National Challenge/ Competition)[21]。俄罗斯柯尔莫哥洛夫寄宿高中作为培养科技英才进行精英教育的典型代表,会组织拔尖学生参加信息技术方面的学术会议和展览。

在师资队伍建设方面,美国很多学校培养拔尖人才的师资由大学教授充当学生科学导师,使学生在高中阶段就能接触到科研和一流学者。美国布朗克斯科学高中(The Bronx High School of Science)被称为英才的摇篮,计算机科学学科许多导师来自哈佛、麻省理工学院、耶鲁大学、哥伦比亚大学等著名机构。此外,因为互联网的便利性,许多学生在他们的家用计算机上进行学习,可以直接使用Skype视频电话会议与哈佛教授或州外的教授进行交流[22]。在选课学习期间,指导教师还会指导学生发研究论文,学生也可以面试指导教师的志愿者研究助理职位。可见,高校教师的介入为拔尖学生进一步成为拔尖人才奠定了坚实的基础。

在国内,在基础设施建设方面,充足的基础设施是信息技术学科拔尖人才教育的根基,国内信息技术学科拔尖人才的学习离不开硬件条件的支撑。随着教育信息化的发展和国家政策的支持,很多学校为拔尖人才的培养配备了较为丰富的硬件设施,使得拔尖人才高效利用信息技术装备来发现和解决现实问题,创新和创造信息产品。如杭州市学军中学建设了创新实验楼,为支持学生参与比赛、开展研讨提供专门的资源支持,比如科技展览室等大学先修实验室。

在课程设置方面,每所学校根据自身的特色各有侧重。系统化的课程设置是信息技术学科拔尖人才培养的核心组件,课程的多样化和个性化有助于培养拔尖人才。比如杭州学军中学开发了智能化自动评测学习平台“XJOI”,学习者可以获得海量学习资源,以及参加在线比赛。长沙市雅礼中学强调个性化学习,教师在培养拔尖人才时注重因材施教,每位学生都会根据自己的步伐前进。

在师资队伍建设方面,国内教师的数量和能力在一定程度上反映了学校的信息技术拔尖人才培养水平。通过调研,一些学校信息技术课程教师和培养拔尖人才的教师是分开的,二者的侧重点不同,信息技术教师侧重于完成基础的信息技术教学,而培养拔尖人才的教师专门负责竞赛类等课程。由于地域差异和对信息技术拔尖人才教育重视度的不同,各地区信息技术教学师资有所差异,一些高中只有一位信息技术教师来教学和培养拔尖人才。

我国基础教育阶段在信息技术学科拔尖人才的培养方面仍处于探索阶段,对其现状分析,与国外信息技术学科拔尖人才的选拔与培养还存在一定的差距。我国基础教育的选拔与培养模式对拔尖人才的选拔与培养形成了一定的制约作用,基础教育阶段的选拔标准、选拔方式、基础设施、课程设置、师资队伍还不能较好地适应信息技术学科拔尖人才的需求。

(一)对解决非结构化问题的能力关注度不足

选拔标准应当具有多元化,以破除单一标准对人才选拔与判定的束缚和禁锢[23]。当前,我国对信息技术学科拔尖人才的选拔倾向于对信息技术基础知识的识记和理解,主要考察学生解决结构化问题的能力,对解决非结构化问题的能力关注度不足。这种选拔标准具有一定的片面性,缺乏对拔尖人才数据洞察力、发现和解决计算问题能力、创新和创造能力等多维度的考量。非结构化问题是指问题解决没有固定的原理和公式,需要学生创造力的介入,如美国STS大赛。从学习科学的视角看,解決结构化问题对应的是低阶学习,而解决非结构化问题对应的则是高阶学习,需要高阶思维的参与。显然,信息技术拔尖人才是指能引领领域发展的人才,他们面对的往往都是信息技术的前沿问题,而这些问题基本都属于非结构化问题。因此,着重考察学生解决非结构化问题的能力,选拔出的学生才有可能是拔尖人才。

(二)未实现大中小拔尖人才选拔方式的衔接

幼年和少年时期的学生属于启蒙阶段,各方面发展还不稳定,选拔上更注重学生的学习兴趣、方法和习惯[24]。初中阶段是培养学生思维能力的重要时期。高中阶段是人格成长、知识构建的关键时期。随着“强基计划”的出台,2020年开始在部分重点高校开展基础学科招生改革试点工作,“自主招生”由此落幕。强基计划既以高考成绩的公正性和权威性为主要依据,又照顾学生的综合素质、特殊才能和高校的招生自主权。但强基计划对基础教育的选拔只在高中阶段,未与小学和初中的选拔方式形成衔接,未参与小学和初中的拔尖学生选拔。拔尖学生的选拔与培养并不是高中阶段一蹴而就的,是一个漫长的过程。信息技术拔尖人才的选拔需要在小学阶段侧重其兴趣及表现出的洞察力;初中阶段侧重其问题解决能力、高阶思维的选拔;高中阶段侧重创新创造能力的发掘。

(三)基础设施存在地域差异,缺乏自由的学习环境

本研究在调查国内四个直辖市及15个副省级城市的中小学信息技术拔尖人才培养情况时,发现各地学校基础设施存在较大差异,如“西安市五大名校”和西安市其他中学。一些学校信息技术软硬件设备不足,导致学校的校本课程或社团无法开展,学生接受新事物的机会变少,成为拔尖人才的可能性也随之降低。其次,很多学校不具备开放自由的学习环境,学生只有开展社团或要参加比赛的时候才会去计算机教室学习,其余时间计算机教室不对外开放。学生接触计算机或信息技术类基础设施时间有限,无法真正激发对信息技术的学习兴趣。成为拔尖人才的过程不是按照既定的路线培养的,而应当是在开放的环境下,留有一定的余地和空间反而有利于人才脱颖而出[25]。基础设施的充足供给和学习环境的自由开放相辅相成,缺少任何一个要素都难以培养出真正具有信息技术学科拔尖人才特征的领军人才。

(四)课程形式单一,课程内容淡化多元性

国内的课程多设置在教室中进行封闭式学习,课程设置结构单一[26]。我国在信息技术学科拔尖人才的培养上,更加注重开设模块化课程来加强学生专业技能的训练,“功利化”程度较强,忽视对学生综合素质的培养。首先,国内的课程体系主要为开展竞赛前的封闭式训练,缺乏良好的研究氛围,不利于学生问题解决等能力的培养。其次,国内的中小学没有针对信息技术学科的高级课程,课程体系不够完善,未能最大化发挥学生的表现能力。美国的AP课程可以作为大学先修课的学分,但国内大学才有学分制,基础教育阶段几乎没有相应的制度。而且,国内的拔尖人才信息技术课程内容偏向于编程的学习,对大数据集、物联网、网络安全问题等探讨较少。课程形式的单一性不能够保证信息技术学科拔尖人才的教育质量,课程设置的多元化有待进一步挖掘。

(五)师资队伍薄弱,未与高校形成贯通式培养

一流的师资队伍不仅能通过教学提高拔尖人才的知识与能力,更能够在言传身教中传承科学家精神,引导学生确立学术理想与远大志向[27]。然而,通过访谈了解到,不同省市对信息技术的重视度不同,信息技术教师的师资队伍水平和人数参差不齐,很多信息技术教师是非教育技术学对口专业出身,不具备教学设计和利用现代教育技术促进学习与提升绩效方面的能力,最基本的信息技术教育都很难做好,信息技术拔尖人才的培养更是不在考虑范围之内。其次,信息技术教师任务繁而杂,繁重的教学任务和杂碎的非教学任务是阻碍信息技术教师培养拔尖人才的主要因素。信息技术教师经常在学校被安排设备维修与管理等任务,其自身的高度并不能达到来培养拔尖人才。而且,高校和基础教育的贯通式培养并不明显,大学教师通常培训信息技术学科一线教师,没有真正来培养中小学学生成为拔尖人才。因此,打通基础教育和高校的跨级性培养是关键。

“得天下英才尽育之”是教育者的美好愿望,但这并不意味着只有“英才”才值得教育,才能培养成为拔尖人才。基础教育要注重拔尖人才的早期发现与个性化的后期培养相结合。最后,通过以上提到的问题并整理国外的相关资料,提出对我国信息技术学科拔尖人才选拔与培养的建议。

(一)以科学研究的形式驱动拔尖人才的选拔

当前我国在信息技术拔尖人才的选拔过程中,无论是国家、地区等宏观层面的信息学奥赛,还是小、初、高学校等微观层面的信息技术社团、夏令营等对人才的选拔,过多关注学生利用已有的知识解决结构化问题,对解决非结构化问题的能力关注度不足。因此,本文建议借鉴美国STS大赛的做法,以科学研究的形式驱动拔尖人才的选拔,通过审阅学生的研究报告,评估所选研究问题的价值、研究过程的科学性、研究成果的创新性和合理性,使选拔的关注焦点转移到解决非结构化问题。选择信息技术领域一个有价值的研究问题,是对学生发现计算问题能力的考察;学生在研究过程中,需要查阅相关的文献、吸纳和整合不同的观点,这也考察了学生信息技术世界观。解决信息技术相关的問题,离不开数理知识的运用以及对数据的分析处理,学生的数理基础、数据洞察力得到考察。对研究成果的评判,需要考察其创新性。科学研究的过程不可能一帆风顺,学生需凭借对信息技术浓厚的兴趣和社会责任感,方能坚持下去。因此,以科学研究的形式进行人才选拔,再经过相应的培养,增大未来成为信息技术领域拔尖人才的可能性。

(二)高校应高力度介入基础教育信息技术拔尖人才的选拔

在基础教育阶段对信息技术学科拔尖人才进行培养,这既是对高校选拔方式的革新,也是从选才角度对“大中小衔接”的一次有力探索[28]。目前有部分高校参与了信息技术拔尖人才的选拔,但从总体上看,参与和指导力度不够。在欧洲ECSC比赛选拔过程中,高等院校的计算机专业会直接介入选拔过程中,举办夏令营,并由大学教授进行授课和命题。因此,在探索我国基础教育信息技术学科人才的选拔方式时,也应加大高校的介入力度,对小学和初中进行选拔指导。通过小学培养的信息技术学科拔尖人才应是中学的选拔标准,通过中学培养的信息技术学科拔尖人才应是大学的选拔标准。由此形成小学-中学-大学信息技术学科拔尖人才的“选拔链”。借鉴国外经验,打通基础教育人才的选拔方式,注重基于奥林匹克竞赛和基于夏令营等的选拔模式,制定面向我国信息技术拔尖人才的选拔模型,推动我国信息技术学科拔尖人才选拔工作的顺利开展。

(三)推进教育新型基础设施建设支撑拔尖人才高质量教育

推进教育新型基础设施建设来支撑信息技术学科拔尖人才高质量的教育体系建设,实现差异化的教、个性化的学、精细化的管、数据驱动的研以及智能化的服务[29]。随着信息科技的蓬勃发展,5G+VR、教育大数据、人工智能等技术驱动着教育新型基础设施的发展,信息技术拔尖人才作为未来创造创新技术的储备人才,更应该首先接触到新一代的基础设施。对于信息技术拔尖人才的高质量教育,首先,完善中小学信息技术基础设施建设,尤其推进政策向农村倾斜,减小城乡差距,增加信息技术拔尖人才背景的多元性。其次,创设开放的基础设施使用环境,防止信息技术实验室只是成为学校宣传招生的工具和摆设,学校应当制定相应的政策为有兴趣的学生开设实验室,保证基础设施安全的情况下对校内学生开放使用。最后,也可以通过配备新型基础设施来指导和培养信息技术拔尖人才,实现因材施教。

(四)研发面向拔尖人才的贯通式课程

贯通式的课程体系是信息技术学科拔尖人才产出的核心。美国著名哲学家杜威认为,教育最基本的原则是保证不同教育阶段之间的连续性[30]。首先,我们要注重从小学到中学再到大学的信息技术学科知识的系统性和连贯性,信息技术拔尖人才的培养课程需要按照循序渐进的原则进行系统化建设,逐步形成适应不同目标、不同层次拔尖学生的课程体系。其次,尤其在高中阶段,提前让学生接触大学信息技术相关专业的理论和技术,拓宽拔尖学生知识的深度和广度。也可以设置跨学科的课程,国外的信息技术课程常与数学课程等交叉培养,如美国布朗克斯科学高中(The Bronx High School of Science)的数学与计算机科学课程,典型的研究领域包括但不限于计算生物化学、计算量子物理学、计算医学和量子计算,充分发挥跨学科协同创新,多主体合作育人[31],有助于学生对信息技术学科知识的应用。打通小学、中学、大学教育衔接点,为学生的成人成才提供宽广空间,是拔尖人才的必然选择;实施人才贯通培养策略,正成为教育界的共识。

(五)建设多元化的拔尖人才培养师资队伍

基础教育阶段的学生需要教师的指导和引领,强大的师资队伍是信息技术学科人才培养的领导力量。在基础教育阶段拔尖人才培养过程中,教师多是本校的信息技术教师或竞赛教师,师资队伍相对单一。在对国外信息技术拔尖人才培养的调查中发现,大学教授、专家学者、企业工程师等都会介入学校拔尖人才的培养过程,进行授课或组织活动。因此,建议中小学校优化拔尖人才培养的师资队伍,为拔尖人才专门设置师资团队,最基本要保证信息技术教师的专业能力水平,参考国外聘用教育技术学专业本硕博毕业生[32];其次,尝试和地方高校、企业、公司等联合,师资既包含本校的信息技术教师,又囊括高校教授、企业工程师、公司技术人员、科研骨干,组建一支多元化的拔尖人才培养师资队伍。另外,加大对信息技术学科拔尖人才培养师资队伍的支持举措,如培训相应的教师,带领教师到知名学校参观,定期组织教研等。

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作者简介:

徐显龙:副研究员,博士,硕士生导师,研究方向为复杂技能综合学习设计、信息技术教育应用评估。

许洁:在读硕士,研究方向为信息化教学设计与应用、数字教育资源设计与开发。

党渤斐:在读硕士,研究方向为信息化教学设计与应用、综合学习设计与应用。

The Current Situation, Problems and Suggestions on the Selection and Training of Top-notch Talents in Information Technology

Xu Xianlong, Xu Jie, Dang Bofei(Department of Education Information Technology & Shanghai Engineering Research Center of Digital Educational Equipment, East China Normal University, Shanghai 200062)

Abstract: The advancement of ICT in education demands more and more innovation talents for ICT in education. The cultivation of top-notch talents in information technology is an effective method to produce innovation talents for ICT in education. Therefore, firstly, the connotation of the top-notch talents of information technology discipline is analyzed, and the characteristic pedigree of top-notch talents of information technology discipline is proposed. Secondly, the framework for the selection and training of topnotch talents of information technology discipline is constructed. The criteria and methods for the selection of top-notch talents in information technology at home and abroad, as well as infrastructure, curriculum and teaching staff for training are understood by taking the United States, the European Union, Belarus, and four municipalities and 15 sub-provincial cities of China as the research objects. Then, the problems in the selection of the top-notch talents of information technology in China are analyzed, such as the unscientific standard, unconnected mode, the lack of open learning environment, the simple curriculum structure and the weak faculty. Finally, some suggestions are put forward, such as driving the selection of top-notch talents in the form of scientific research, the university should strongly intervene in the selection of top-notch talents in information technology during the stage of elementary education, promoting the construction of new educational infrastructure to support the high-quality training of top-notch talents, developing the through-the-line courses for top-notch talents and building a diversified teaching staff for training top-notch talents .

Keywords: information technology; top-notch talents; selection mechanism; training system

責任编辑:李雅瑄

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