“有人知道TNT的化學式是什么嗎?”
電子科技大學光電科學與工程學院教授鄭永豪在學期第一節課上拋出這個問題。
與以往不同的是,臺下坐的并不是大學生,而是一群十五六歲的高中生。更令人意外的是,兩名同學走上講臺,均在黑板上正確寫出了三硝基甲苯(TNT)化學式。
自2018年開始,鄭永豪就率先在電子科技大學實驗中學(以下簡稱“科中”)開設了《化學與材料》PBL項目式集訓班課程,進行“大中融合科技創新教育”的實踐。
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如今,科中的PBL選修課已擴展至十余門,涵蓋衛星通信、機器視覺、數字圖像處理、無線電監測與信號分析、量子人工智能等前沿領域,開課教師均為電子科大的專家教授。
但這遠不止于“大學教授來上課”這么簡單——它正從零散的“科普講座”,演變為一套系統化的課程體系,試圖回答一個更深層的問題:在應試框架下,如何為高中生打開一扇通往真實科研與創新思維的窗?
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“以前也請教授來做講座,但那只是一個‘點’,學生聽完就結束了。”科中黨委書記王志勇說,“現在,我們要把它變成‘體系’。”
事實上,大學教授進入中學課堂并非新鮮事。王志勇本人就是電子科大的數學科學學院教授,給包括科中在內的多個學校開設過數學建模課程。
“以往專家講座類課程不成系統,時間短,難以覆蓋更廣泛的學生群體。”王志勇坦言。自2025年擔任科中黨委書記,他便開始深入打造“3S”科創課程體系,推動科普啟蒙課程、科學教育課程、科創實踐課程與基礎教育深度融合。鄭永豪教授的PBL項目課,正是其中重要一環。
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但要構建成體系,單靠一位教授遠遠不夠。作為高新區與電子科大攜手聯辦的中學,科中其實并不缺來自電子科大的專家資源扶持。但關鍵在于,如何開發、用好這些資源?如何讓大學專家知道中學需要什么?
“大學教授最困惑的是,不知道中學到底需要什么,自己能做什么。”王志勇說。為此,學校梳理各方面的需求,主動走進電子科大進行宣講,最終征集到十余位教授開課。他們的角色被細化為多種可能:PBL課程講師、學術導師,還可以與中學教師開展“雙師教研”,甚至帶領學生進入實驗室開展假期項目。
如今,高一學生上PBL課程的比例已達68%,王志勇計劃在明年實現全覆蓋。“但這只是開始,真正的融合,是讓大學教授的能量,貫穿到學生培養的每一個環節。”
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對許多教授而言,走進高中課堂是一次全新的挑戰。
“我本來以為是來做一場報告,沒想到是正兒八經上一學年的課。”《數字圖像處理》的授課教授李玉霞說。為此,他們大幅修改課件:刪掉復雜公式,增加動畫和生活中的比喻,把抽象的概念講活,“上一次課,至少要準備兩個小時。”
但挑戰也很快轉化為截然不同的教學體驗。“高中生沒有手機,所有人目不轉睛地盯著你,那種狀態很久沒見過了。”《衛星通信》授課教授楊鵬對比道,“大學生上課,注意力會分散很多。”
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更觸動他們的是高中生身上的好奇心與動手欲。“他們特別想做實驗,總是問‘老師,我們什么時候能動手?’”《氣動慧魚模型設計》授課教授蔣丹還沒上幾節課,已經帶他們做了3次實驗。李玉霞也有類似感觸,講到圖像復原時,有個女生非常專業地聊起運動圖像復原,而她的知識竟來自科幻小說。
這種未被“標準答案”束縛的思維,正是許多教授希望保護的。“高中做題是有標準答案的,但科研沒有。我們更多是引導他們思考,提出自己的見解。”鄭永豪說,“這門課不是教考試,而是讓那些從初中就燃起的興趣‘火苗’,不要被應試做題壓滅。”
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因此,這些課程不止停留在課堂。學期結束后,教授們會選拔真正感興趣的學生,在寒暑假進入電子科大“實習”。從閱讀文獻、接受實驗室培訓,到親自上手做實驗、寫論文、做匯報,他們將完整體驗研究生的培養過程。
對有價值的課題,教授還會指導學生優化報告、申請專利、投稿論文,組織學生參與各級科創賽事,推動學生實現“從課堂到科研、從實踐到成果”的能力跨越。
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如今,科中的PBL課程累計開放實驗室使用時長超8000小時,培養學生超200人。這些學生不僅掌握了低溫反應控制、過柱分離等專業實驗技能,更孵化出2項國家級發明專利,以共同作者身份發表3篇SCI論文,并在各級科創賽事中斬獲34項重要榮譽。
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但挑戰依然不小。
首先是教師投入與激勵機制的問題。目前授課教授多為學生家長,來上課屬于“義務勞動”,課時費低,也不計入大學工作量。“我們正與大學溝通,希望將來能認定工作量,甚至支持他們申請相關教改課題。”王志勇表示。
其次是課程內容與高中知識體系的銜接。有教授談到,講電磁波時學生還沒學過,只能借助視頻和比喻,但有些學生還是聽不懂。如何既保持前沿性,又不脫離學生認知基礎,是課程設計的關鍵。“我們正努力把前沿內容與他們現階段所學的原理對應起來,在公式定理和生活應用中架起一座橋梁。”
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更深層的,是關于教育公平與“精英化”的質疑。這種依賴頂尖高校資源的做法,是否可復制?會不會加劇教育資源的不均衡?
對此,王志勇強調:“我們的‘3S’課程體系,正是為了可推廣——將科學教育融入每個培養環節,而非依賴個別教授或學校。科技教育不應是少數人的特權,而應成為每個學生的素養。”
鄭永豪也指出,大中融合科技創新教育”的資源已輻射到郫都區和天府新區兩所學校,明年將進一步推廣范圍。
“最終目標不是培養多少競賽獲獎者。”王志勇說,“而是讓每個孩子眼里有光,心中有方向,腳下有行動。教育即生涯領航——我們希望他們在中學階段,就能看見知識的意義,而不必等到大學才問‘學數學有什么用’。”
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