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案例三十四 以“环保水科技创新”为依托的创新人才培养
2019-02-28 436 次

一 前言

上海市南洋模范中学的前身是南洋公学(今上海交通大学)的附属中小学,是中国人最早创办的新式学堂之一,建校迄今已110年(1901-2011)。在一个多世纪的办学历史中,形成了营造宽松环境,注重个性发展,践行人格教育,培养创新精神的理念。其毕业学子中,共涌现出46名中外院士。

南洋模范中学“创新协会”是该校的一个学生社团,同时也是学校开展科技创新工作、培养学生“创造型人格”的重要平台。南模中学的“环境科技创新”教学活动最初依托该协会开展,1998年即被列为选修课。之后以上海市“二期课改”为契机,结合拓展型、研究型课程,协会探索并完善了一套以“创造人格培养”为教学目标,以“体验式学习”为方法的创新型教学模式,从而进一步推动了学生在“环保水科技创新”方面的工作,并取得了丰硕的成果,得到了国内、国际专家的认可。目前,校方正以此为基础,积极开展对新型教育模式的探索。

二 项目介绍

1.关注水环保科技创新,源自最简单的想法

2002年之前,创新协会并没有特定的环保项目,协会成员也只是单纯地想“做些环保的事情”,虽然那个时候环境保护并不为人重视。后来协会主动找到了区环保局,咨询有哪些环保项目可供开展,环保局推荐协会参与徐汇区华泾镇“生态示范区”的建设。可是在参与的过程中发现,在示范区的河道里“种花花死,种草草死”,于是协会开始转向河道的水污染治理,但屡遭失败。

之后协会从报纸上获悉上海农科院环境科学研究所有在河道种花成功的先例,于是从2003年至2004年,协会先后40多次电话联系和拜访农科院,农科院环科所专家被协会成员的诚意打动,在百忙之中开始对协会的方案给予技术指导。可是,水务局起初并不看好学校,认为“大学生都做不了什么,你们中学生能做什么?”于是学生主动写信给教育局局长,局长写信给区委书记,区委书记直接批示相关六方讨论此事。与此同时,学校、市农科院环科所共同拿出了污染河道治理方案。在区委领导、区教育局支持下,协会克服多种困难,通过六方会议,最终在区环保局、区水务局、区青少年活动中心的支持下,开始实施“城市前置库工程”的第一种方法。

“城市前置库工程”的第一种方法,需要在金家塘河采用浮床法、截污法、浮泵曝气法等治理河道。在此过程中,同学们克服了河道黑臭、河边粪便污物成堆等困难参与河道治理,经过半年的努力,7月、8月、9月检测水质时,相关数据已达到国家水质标准。2004年,“城市前置库工程”的第一种方法荣获第四届世界工程师大会“未来工程师论坛”二等奖。

2.科技创新成果斐然,获国内外认可

自“城市前置库工程”第一种模式荣获2004年第四届世界工程师大会“未来工程师论坛”二等奖之后,协会成员所组成的团队近七年来每年都入围参加全国中学生水科技发明赛暨国际水奖中国区选拔赛,并连续六年获华东地区最高奖。2006年,经环保部、水利部、中科院环境科学研究院专家的评选,课题组代表中国参加“斯德哥尔摩青少年水奖”评选并首次荣获“青少年最高奖”荣誉,新华社、人民日报、中央电视台等十多家媒体作了报道,《“城市前置库工程”第二种工艺模式》得到国际水奖评委会的肯定。2007年,创新协会又获上海市飞利浦发明金奖,2008年获上海市十佳绿色社团、“福特汽车环保奖”二等奖,2009年获上海市明星社团,参加国际可持续发展奥林匹克竞赛并获金、银奖牌各一枚,同年应邀参加由全国人大环资委、全国政协人环资委、教育部、环保部、科技部等八部委发起的环境友好使者推广活动,15名学生被评为“全国青少年环境友好使者”,五个环保方案被评为“全国节能减排优秀方案”一、二、三等奖,获奖数量居全国大学、中学之首;2011年“六五环境日”,八部委总结表彰会上有4人荣获全国“百佳绿色先锋”称号,“支流河道生态修复新工艺项目”获全国“最佳实践方案奖”(全国共20名,而且大部分是高校获此奖项)和“最有创意奖”(全国共2名)。

迄今,创新协会每年获省市级以上创新类竞赛奖项三十项左右,每年申报发明、实用新型专利二十项左右。指导教师吴国华连续七年被国家环保部宣教中心评为“优秀指导教师”。

该校的环境科技创新教育活动还受到了国际关注。协会连续八年获《壳牌美境环保方案设计》、《壳牌美境环保方案实施》一、二、三等奖。近年来埃克森美孚、江森自控等跨国公司白领先后组成志愿者队伍,加入创新协会的科研活动——徐汇区河道水生态修复——与学生一起攻克硬质岸坡河道生态修复的世界性难题。此外,国际水联盟联络官专程赴南洋模范中学实地考察,课题组应邀参加国际水周活动,作为嘉宾应邀参加中瑞建交十周年庆典,应邀在联合国儿童基金会资助的第五届世界生命科学大会上做专题发言,并参与起草《千禧年告世界青少年保护环境倡议书》。

3.通过“环保水科技创新”,探索“创造性人格”人才培养模式

学校希望通过一系列的科技创新活动,培养学生的“创造性人格”。学校认为,培养“健全人格”需要人们一生的努力,中学阶段则难以做到、难以定性评价;但是,培养创造型人格却是可能的,可作为突破口,逐步向健全人格过渡。而环境科技创新,则是培养“创造性人格”的重要途径。

南洋模范中学的环境科技创新课程以人为本,注重提供学生自主培养创造人格的平台。以“目标驱动型学习(人格、课题两个目标)”和体验式学习为主,以《创造人格评价法》作引导、激励、诊断、调节的工具,以《学习手册》作为科学记录和反思总结的材料,让学生体验创新、创造、发明的过程。

对于科研课题的确立和研究的开展,校方也探索出了一套科学有效的方法。首先通过对社会实践和科学调查中发现的问题进行系统分析,确立研究课题;之后的研究过程则可以细分为“专业学习、项目调查、立项、计划、实施计划、反思小结、交流提高”七个阶段,环境科技拓展课、研究课也按照创新思维发展规律设置教学进度,从而最终形成正向循环,不断促进整个研究的向前发展。近十年来,每一两年,协会在水环保科技发明方面就有一个新的工艺模式诞生,这是“创造性人格”人才培养模式有效性的很好例证。

经过多年的努力,所有认真参加创新课程与活动的会员,从进校时不懂得“什么叫创新”,到两年后能申报一个至几个发明专利,创新能力得到了显著的提高。经部分个案追踪调查,毕业生王昊、翁杰受到了国家环保部的邀请,参与全国人大、全国政协、教育部、发改委、环保部、科技部等八部委发起的首届“全国环境友好使者推广活动”并荣获了“环境友好使者”的荣誉称号;王欣怡、邱方舟等成为有吸引力、有凝聚力,受到美国学校与外国同学欢迎的学生;卫绮骐得到了上海交大法学院最高奖学金;钱晨(清华大学)、陈宇鹏(同济大学)等同学屡获系里综合成绩第一。南洋模范中学创新协会的会员在国内外大学的进一步深造中,体现出了较强的创新能力,通过“水环保科技创新”这样一个平台,学生不仅培养了创新的思维,更接受了深刻的环保教育,凸显了创造人格的魅力。

4.教育模式创新的积极探索

虽然我国一直在提倡创新人才的培养战略,但是因为“应试教育”的传统,难有显著成果。学校希望通过自己的工作,探索教育模式的创新之路。虽然改变当下的教育体制很难,但是校方期望创新教学的主要作用是“一步步探索”,对学生起到启蒙作用,“只走应试不行,要开辟另外的途径,培养创造性人格”。

南洋模范中学在创新教育方面进行了许多的探索工作。学校推出了“创新实验班”,把“创新”作为该班的治学理念;同加拿大合作办学,学习国外“以人为本,因材施教”的先进教学经验;不断修改和完善创新人格的评价指标与体系;与上海交通大学等单位协作开展“创新素养教育实验班”的项目研究,以期能够探索创新型人才早期培养的规律,提供高中阶段学生成长可供借鉴的课程模式。

然而在实际工作中,校方也遇到了很多阻力。对创新教育的探索在进入教学体系的时候,时间上要给传统的应试教育让路。更大的阻力来自于文化和传统观念,以及“高考”这样的风向标。学校也认识到,要撼动目前的教育体制是不可能的,校方对创新教育工作的期望是:力所能及地一步步探索,对学生起到启蒙作用。

三 小结

南洋模范中学创新协会的中学生们,从“偶然”的“善心”开始,努力克服各种困难,用他们的行动感动了专家,同时证明了中学生也能成为水环保领域的一支专业力量;在环保水科技创新的基础上,校方又积极探索,研发出了一套有效的“创造型人格”培养模式,而这种模式的应用,又能进一步推动中学生取得科技创新,从而最终形成了正向促进的循环。从“偶然的创新”到有制度化的保障,南洋模范中学创新协会的中学生与教师们,在现行的教育体制之下,不仅为水环境保护做出了巨大的贡献,更以此探索出了一条颇具特色的教育之路。