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光明圖片/視覺中國

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【世界教育之窗】

伴随新技術革命的全球展開，科技創新的重要性日漸凸顯，人力資源已上升為國家經濟和社會發展最重要的戰略資源。日本“第四期科學技術基本計劃”中提出“為了在缺少天然資源、人口持續減少的日本大力推進科技創新政策，必須不斷培養和确保科技創新人才”，“第六期科學技術基本計劃（建議）”中再次強調，未來世界各國将以科技創新作為成長戰略核心目标，歐美各國、新興經濟體國家跨國科技活動頻繁展開，世界各國的國際研究網絡、國際共同研究領域不斷擴大。随着國際人才競争的加劇和國際人才循環的加速，需要從中長期角度戰略性地培養和支持在國際社會中發揮領軍作用的尖端人才，培養承擔科技攻關的多元化創新人才以強化和确保日本科技創新的國際競争力。

一 将創新人才納入教育計劃

日本科學技術振興機構在科學技術人才培養計劃中指出，科技創新人才是具有引發科學技術創新巨大潛能的優質人力資源。實現科學技術創新發展不僅需要衆多的研究人員還需要多領域人才的共同努力，但是，隻有那些為有效促進知識創新、技術轉化并迅速推進社會實施，開拓業務領域、創新商業模式、在技術和知識産權等方面具有高水平專業知識的優秀人才可稱之為“科學技術創新人才”。科學技術創新人才不僅具有高水準的專業知識，同時具有高水平的研究開發能力，是承擔全新價值創造的骨幹人才。必須采取國家重點支持和橫向交叉培養等重點舉措，有效培養科技創新人才。在日本内閣“統合創新戰略2018”中，日本政府再次強調，科技創新的核心要素是創新人才，颠覆性創新在全球迅速發展，培養和确保傑出的原創型科技人才是日本科技創新的重中之重，構建科學、工程、人文、社會等各個領域橫向貫通的教育體系，跨學科培養科技創新人才。重視人才及其培養支持體系的作用，積極促進擔負日本未來發展重任的下一代能夠懷着夢想和希望積極投入科技創新，加強培養活躍在國内外各個領域的領軍人才，培養世界領先科技人才，培養下一代科技創新人才。

二 “從小學到大學”連續培養

“從小學到大學”的貫通性連續培養是日本下一代科技創新人才培養體系的突出特點。日本為了實現在科學技術方面引領世界的發展目标，在第二期科學技術基本計劃中提出了要持續、系統地培養下一代科技創新人才。為了持續維持日本科學技術創新，構建從小學到大學連續培養下一代承擔科學技術創新的骨幹人才的培養體系，培養和發展能力特長，擴大喜歡理科的少年兒童群體，通過提供有效培育創造力和創新精神的教育、提供學習數學物理的機會，采取有效措施，促進優秀兒童學生的才能得以發展和提高。

為了實現培養未來活躍于全球的、傑出新一代科學技術領軍人才戰略目标，日本文部科學省專項支持全國中小學校和大學等高等教育機構，充分利用大學的教育環境設施、研究專長和教師資源開展面向高中生的學術講座、科學實驗和開設先修課程以滿足那些學習願望強烈、科技興趣濃厚、能力優秀的學生的特殊需求。在各個地區廣泛挖掘有志向、有意願、有能力的高中生由各學科領域專家教授提供專業指導、開設先修課程。對于開展此項選拔并常年提供面向高中生的高水平實踐性學術講座和開展研究活動的大學，由國家提供經費支援，并且從國際性、專業性等方面廣泛拓寬中小學生視野，形成創新思維，提高創新意識，奠定創新基礎，培養廣泛的科技創新後備人才。形成以國家政策性支持為前提，以學校教育活動為主，以社會專業培訓為輔，初中高一體化創新人才培養制度體系。

日本文部科學省在2015年制定了理工科人才培養戰略，提出以基于問題解決的學習、強化數理教育為目标推進新一輪學習指導要領改革，強化下一代科技創新人才和全球競争人才的早期培養。

（1）從小學和中學階段開始，與高等教育機構聯起手來努力培養學生創造力、好奇心和主動性，培養強健體魄，培養勇于挑戰性的個性，培養在科學和數學領域的優秀人才。促進學生自主學習、對話式學習、合作學習，完善中小學生觀察、實驗和信息技術環境設施，提高全民AI素養。

（2）初中高中階段通過課題研究和項目式學習，對于賦予探究性、具有特殊才能的兒童采取有效措施，進行系統性、持續性培養，為實現“50萬大學生接受AI通識教育”的目标奠定了良好基礎。

（3）高等教育階段實行所有大學生不分文理必修AI通識課程，并在此基礎上培養具備一定專業知識的25萬AI應用人才。

（4）文部科學省通過推動“數理、數據科學教育共同體項目”等，依托實力雄厚的國立大學，加強人工智能教材開發和在線課程建設，以理工科為主系統培養IT和AI等理工科系列頂尖人才。

三 強化理工科的課程改革

數字化變革帶來社會根本變化的顯著特征是人工智能。掌握和生産人工智能、利用人工智能探索多元化可持續發展的智能社會，培養科技創新、價值創造的優秀人才是決定社會發展活力的重要因素。為此日本政府持續推進綜合創新戰略，将科技創新人才培養作為日本基礎教育、高等教育以及終身學習的長期重要課題。文部科學省推進“從小到大”課程改革系統工程。小學引入計算機編程教育擴大熱愛科學、喜歡學習數學的兒童範圍，初中強化理工科教育喚起科學興趣和學習熱情，高中開展探究式學習培養科學思維奠定創新基礎，大學開設AI加專業的複合學科，全面培養下一代科技創新全球領軍人才。

小學引入編程教育激發科學興趣——英國的新課程指南增加了“計算機概論”讓學生通過計算思維來理解和改變世界，不是每個孩子都需要學習編程語言，但如果不理解代碼是如何工作的以及它是如何影響我們的生活的，就會剝奪年輕人創新的新途徑和能力。日本“新學習指導要領”也将計算機編程列入小學必修課程内容，要求創造計算機和信息教育環境，從小學開始培養學生程序化、聯動性的邏輯思維，引發兒童對IT的好奇心，幫助學生理解程序的功能、了解掌握信息技術是支撐信息社會運轉的基本形态，培養利用計算機解決身邊問題的基本習慣，建立人機互動的編程思維，讓學生體驗如何通過指令讓電腦按照主觀意圖進行圖文處理，提高信息技術應用能力，培養系統化邏輯思維和科技創新基本素養。

初中強化STEM教育探究科學規律——日本中央教育審議會在報告中指出，STEM教育是統合性學習，通過綜合性調動各學科領域系統知識與思維，解決STEM各學科領域交錯相關的社會問題，具有基于問題解決學習的共通性。STEM教育的主要目的是培養科學技術領域拉動經濟增長的創新、創造人才，培養所有學生的必備公民素養。日本新學習指導要領要求通過“綜合學習時間”“綜合探究時間”和“科學與數學探索”等規定課時，開展發現和解決問題的項目式、體驗式、探究性學習活動，實現主體性、互動式深度學習，明确将STEM教育内容列入國家課程計劃。此外，文部科學省還将建立一個以全球性社會問題為題材的産學聯合STEM教育内容的在線實驗室，支持各級各類學校在校生自主探索創新，培養學生掌握現實社會必備的知識、技能，思考力、判斷力和表現力，讓每一個學生以積極的态度主動迎接不可預知的未來社會。

高中培養科學思維奠定創新基礎——日本政府在創新戰略中提出，全體高中畢業生（大約每年100萬人）必須具備數理和信息技術素養，奠定數字科學和人工智能基礎。以主體性、對話性、深度學習改善教育課程，在全國所有高中實施數字科學和人工智能的實踐課程，同時通過IT興趣小組和課外活動向有興趣、有意願的少年兒童提供基于數字科學和人工智能發現問題、解決問題的挑戰環境。為此，日本文部科學省在全國持續推進“超級科學高中（SSH）”計劃，旨在通過“先進的科學技術、理科和數學教育”培養學生的科學能力和技能，訓練科學思維、判斷力和表達能力，培養未來能夠在國際上發揮積極作用的科技領軍人才。入選超級科學高中計劃的學校開展自選課題實驗和研究并由文部科學省提供專項政策和經費支持。“超級科學高中”計劃的科學探索主題，将數學和科學培養的能力整合在一起，通過探索性地發現和解決問題，提高教育效果，培養創新思維與創新能力。

大學實施AI 專業培養科技創新人才——日本“創新戰略2019”要求，到2025年，全國所有高等教育階段的大學和高專學生（每年大約50萬畢業生），無論文科理科，将數理、數字科學和人工智能相關内容加入教育課程計劃，實現所有大學的所有學科AI、數理、數字科學教育必修化，高等教育階段畢業生全員掌握初級标準的數理、數字科學和人工智能基礎；到2025年全國規模以上的大學和高等專科學校學生（每年大約25萬畢業生），無論文科理科，在自己的本專業領域必須掌握數理、數字科學和人工智能應用能力，在所有高等教育專業領域實施與AI、數理、數字科學并設的雙學位，或者主輔修學位制度（農學 AI、生物學 AI、經濟學 AI、心理學 AI、設計學 AI等）。文部科學省“強化大學數理、數字科學教育策略研究推進委員會”認為數理和數字科學不僅作為該專業領域學生的專業必修内容，同時也是普通學生未來社會生存的基本技能。伴随信息技術不斷發展，充分理解數理、數字科學和人工智能對所有社會領域的根本影響，培養各個學科掌握數字化分析問題解決問題能力的科技創新人才。

四 依托優質均衡的學校教育

堅持公平優質的學校教育培養路徑——優質均衡的學校教育是日本人才培養的主渠道。第二次世界大戰之後，日本學校教育迅速實現了全國範圍内優質均衡發展，培養了大量優秀人才支撐了日本經濟高速發展，形成了日本式學校教育模式并受到聯合國教科文組織的充分肯定。1949年至2019年期間，日本學校教育體系共培養出27位諾貝爾獎獲得者（包括在日本接受完整學校教育的日裔學者），其中1人（山中伸彌）畢業于國立大學附屬高中，2人（江崎玲于奈、野依良治）畢業于私立高中，其餘24人全部畢業于日本各地的公立高中，那些盛産日式高考狀元的名門高中卻意外地與諾貝爾獎無緣。上述獲獎者全部畢業于日本國立大學。

日本政府在培養下一代科技創新人才相關政策措施中提出以“令和的日本式學校教育”為基本途徑培養下一代科技創新人才。“令和的日本式學校教育”強調“個性化指導”。新學習指導要領要求根據學生的興趣、意願，引導學生自主學習、主動學習。利用信息技術減輕教師負擔的同時，由專業性更強的教師重點指導更需要學習支持的學生，根據每個學生的學習進度、理解程度靈活調整教學方法、選擇适當教材、制定學習計劃，培養學生主動學習能力和端正的學習态度，實現“以學生為中心”的學習指導，推進以學校教育為主渠道的科技創新人才早期培養計劃。

重視科技創新人才的全面成長——日本新學習指導要領的前言中強調，日本學校教育要在培養“可持續發展社會創造者的同時，培養學生成為自立、自強的個體”。重視培養兒童自主發現問題、解決問題的能力，根據個體發展情況進行差異化指導，最大限度發展兒童個性特長。不僅要提高學生認知能力促進智力發展，而且要培養學生思維力、判斷力和表現力，同時要培養學生團隊精神以及與不同人合作的積極态度。通過自主參與各種課外活動、社會實踐活動等補充教育活動，重點選拔和培養兒童參與科學相關學習活動的主動性、創造力、創新意識、創業精神、解決問題的思維能力，尤其是科技創新人才必備的持久專注力、在科技領域高度自我實現的内驅力和價值觀。

作為創新發展的動力源泉和可持續發展的保障，日本2017年度的科學技術綜合創新戰略中指出，從小學到高等教育階段的貫通教育是培養科技創新人才的基本路徑。從中小學階段開始培養能夠承擔未來科技創新的下一代人才，促進下一代人才的綜合能力和特殊才能同步提高是構建多彩社會的根本動力。

（作者：田輝，系中國教育科學研究院副教授，本文為中國教育科學研究院基本科研基金課題相關成果，課題編号：GYB2021003）

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