习近平总书记提出的新质生产力理论强调深化科技、教育、人才体制改革,为拔尖创新人才培养指明方向。校外教育凭借其灵活性与资源整合能力,成为破解这一难题的关键力量。中国福利会少年宫由中华人民共和国缔造者之一、国家名誉主席宋庆龄先生于1953年亲手创办,作为中华人民共和国成立后的首家综合性、群众性校外教育机构,始终秉持“公益性”“实验性”“示范性”办学宗旨,践行“把最宝贵的东西给予儿童”的教育理念。历经70余载耕耘,已累计服务近3 000万少年儿童,成为滋养少年儿童成长的重要摇篮。
中国福利会少年宫拔尖创新人才早期培养的实践探索
在国家大力推进拔尖创新人才培养的时代背景下,中国福利少年宫作为校外教育机构的代表之一,积极响应国家战略部署,立足自身特色优势,从课程研发、品牌活动等多个维度开展创新实践,在拔尖创新人才培养中展现出了区别于校内教育的独特价值,其核心优势主要体现在3个维度。首先,在生源结构方面,通过覆盖上海市16个区的广泛选拔机制,打破了传统校际资源壁垒,以2024年“科技拔尖人才营”为例,43%的学员来自普通公立学校,大批学生在此培养体系中获益。其次,在培养模式上,教师团队实行小学至高中贯通式培养,最长跟踪周期可达10年。此外,在课程设置层面具前瞻性,注重对接国家战略需求开发跨学科融合课程,充分彰显了校外教育在科技前沿领域的引领作用。


智创融合课程

课程前瞻性:产学研协同与国家战略深度绑定
冬令营与研学营双轨并行,赋能青少年科技报国新征程
在技术前沿与国家需求结合层面,课程体系紧密围绕国家重大战略方向展开。2022年1月“智创融合”冬令营以“中国芯”为核心主题,聚焦芯片自主化,通过模拟芯片设计全流程(从逻辑电路设计到流片验证),智创融合班的50位优秀学员参与了本次冬令营,通过FPGA(现场可编程逻辑门阵列)开发实践,直面半导体产业“卡脖子”难题,激发了青少年对芯片科技和可持续发展的兴趣,强化了创新意识与家国情怀。2024年7月的上海市青少年拔尖创新人才营(北京之行),以“人工智能+”为主题,旨在响应习近平总书记提出的新质生产力理论,推动青少年科技创新人才培养。作为7月上旬上海市青少年拔尖创新人才营(与上海交通大学、上海纽约大学合作)的延续,北京之行聚焦人工智能前沿领域,特别选择北京大学人工智能研究院作为核心实践基地,依托其顶尖科研资源,深化青少年对人工智能技术的理解与应用。60位智创融合与STEM班学员在北京大学人工智能研究院教师的带领下参与“大模型安全对齐”课题,通过约束优化技术限制生成内容,直接响应《生成式人工智能服务管理暂行办法》的监管要求。2025年1月上海青少年人工智能学院冬令营启动时,正值人工智能教育技术迭代的关键期,彼时DeepSeek尚未成为行业焦点。在教育部“人工智能赋能行动”政策驱动和上海市新课标要求“智能体开发”教学的双重背景下,冬令营突破性采用DeepSeek插件体系,通过Coze智能体搭建实现教育创新,50位学员既能调用开发者社区的真实产业案例进行API集成实战,又可深度复现企业级开发流程。
跨学科贯通与大学预研
在跨学科贯通与大学预研方面,课程设计打破传统学科壁垒,构建阶梯式培养路径。2024年暑期,学员在上海市青少年拔尖创新人才营参与FPGA项目的过程中,通过Verilog代码成功驱动LED呼吸灯,将数学建模能力转化为硬件验证实践,提前衔接大学数字电路课程知识体系。2023年“AI+生态保护”研学营中,学员在长隆野生动物园利用手机拍摄白虎“站立警戒”“趴卧休息”“进食饮水”等行为片段,通过Google Teachable Machine平台上传分类照片,训练出准确率为85%的图像识别模型。分析发现,白虎在游客高峰期警戒行为频率增加了30%,据此提出“动态分流游客”方案,不仅获得长隆动物园专业团队采纳,更开创了人工智能技术与生态保护学科交叉的创新范式。


2023 年暑假人工智能+生态保护研学营(参观腾讯人工智能实验室)


2024 寒假上海市青少年科技拔尖人才营

产学立体化培养网
高校层面 与上海交通大学人工智能学院共建“上海青少年人工智能学院”,由院士领衔的顶尖学者组成双聘导师团,联合开发“机器学习实战”“神经网络与深度学习”等大学先修课程。上海青少年人工智能学院与上海交通大学人工智能学院联合打造的学年课程体系,以“数学基础—算法原理—代码实践—前沿探索”为主线,构建了系统化的人工智能人才培养路径。课程以微积分为贯穿始终的数学核心,涵盖数列极限、函数连续性、导数与微分(如Taylor定理Fourier变换),深度衔接人工智能理论——例如解析神经网络在函数空间的收敛特性(如模型优先学习低频信息、参数初始化的泛化影响),揭示数学与人工智能的底层关联。人工智能导论与核心技术模块从通用人工智能发展切入,逐步深入机器学习(线性回归Logistic回归)、深度学习(多层感知机、卷积神经网络),通过PyTorch实战(Tensor操作、自动求导)实现MLP、CNN构建及ResNet优化图像识别任务。
前沿专题 突出学术深度,解析神经网络参数演化与超参数选择的数学原理,“从零搭建大语言模型”项目,学员从理论推导到代码开发完整参与Transformer等模型搭建。师资阵容汇聚交大教授、少年宫专家及行业导师,形成“学术-产业”双视角培养模式。学员反馈显示,数学模块初期挑战较大,但通过专题解析与分班教学逐步适应;代码实战(PyTorch构建CNN、大语言模型开发)显著提升了技术应用能力,部分学员已能独立完成基础模型搭建。课程成功打通中学与大学知识壁垒,为早期科研能力培养提供了范本。


企业实践端 依托上海交通大学工业技术创新研究院,围绕“AI for Science/Engineering”方向打造“超脑AI孵化项目”,其中,“24小时急速编程——DeepSeek升级计划”等特色项目,将理论学习转化为真实场景下的工程实践,以极限编程挑战赛为载体,构建了从人工智能技术学习到产业落地的闭环生态。该项目通过模拟工业级敏捷开发场景,比如24小时内完成智能聊天应用的流畅对话、历史记录查询等核心功能,并挑战多模型切换、联网扩展等加分项,推动学生跨越理论到工程的鸿沟,掌握全栈开发与系统整合能力。其奖励体系,包括知名企业实习直推、人工智能中台内推等,直接打通产学人才通道,以实战作品替代传统简历筛选,而开源合规要求(注明引用+MIT协议)则培养了学生工业界快速迭代与知识产权意识。
典型案例:智创融合课程体系的构建
中国福利会少年宫“智创融合”课程体系历经8年迭代升级,围绕“贯通学科边界、衔接学段层级、整合产学研资源”三大核心逻辑,构建了覆盖小学至高中、衔接大学课程的贯通式培养框架。其课程设计以数学建模为基石,融合硬件编程与人工智能开发,形成兼具前瞻性、实践性与系统性的育人模式。智创融合课程体系发展脉络详见表1。近年培养的部分学员考入清华大学、中国科学技术大学少年班等顶尖高校,多位学员考入上海中学、华东师范大学第二附属中学、七宝中学等市重点高中,并在全国青少年人工智能创新挑战赛上海选拔赛等赛事中取得优异成绩,成为校外教育参与拔尖人才培养的典型案例。
未来,中福会少年宫将继续探索以人工智能为代表的拔尖创新人才自主培养模式,比如将学员电子档案体系依托云端数据库与人工智能分析工具实现全维度数据整合,通过技术工具链动态解析数据价值,形成学员个性化能力画像,精准生成包含数学建模、硬件开发、算法设计等核心能力的“能力雷达图”,使阶段性能力阈值可视化,反哺培养策略优化,形成“数据采集—画像生成—策略迭代”的闭环培养生态,为开辟科学教育新赛道、构建科学教育新生态、打造科学教育大格局作出新的贡献。■

来源: 中国青少年科技教育工作者协会