摘 要：本案例描述了深圳市格致中學通過與量旋科技合作，創辦了大灣區第一家中學量子計算中心，開展了量子計算在中學的普及工作，培養了學生對科技的濃厚興趣，提升了學生未來的發展空間。

關鍵詞：量子計算；人才培養；量子教育

案例正文：

隨着量子科技在未來發展潛力和對人才培養需求的不斷擴大，國內外越來越多的中學，已經開始意識到量子計算的重要性，並開展相關課程教育。深圳市格致中學通過與量旋科技合作，創辦了大灣區第一家中學量子計算中心，開展了量子計算在中學的普及工作，不僅提升了學生對高端前沿科技產業的認識，而且培養了學生對科技的濃厚興趣，提升了學生未來的發展空間。

打造量子計算特色方向 從高中階段做好創新人才儲備

深圳市格致中學創校於2021年，是深圳市重點建設的公辦中學，也是一所以打造全國理工科技特色校爲目標的創新型中學。從創辦之初，格致中學就深入創新教育機制，探索新時期“中學+大學+企業+專業機構”拔尖創新人才培養新模式，在短短兩年時間內，就收穫了家長和社會各界的高度評價，先後獲得“深圳市科普基地”“深圳市科創教育示範學校”“最受關注新銳學校”等榮譽稱號，成績斐然。

作爲一家以理工科技爲特色的中學，深圳市格致中學創造性地整合科研院所、科普單位、高新技術企業資源，爲學生提供高新科技領域的認知課程和體驗活動，嘗試爲學生進入高等教育、進行未來職業選擇做足準備：包括與衆多機構合作共建的中國高中第一間華爲智慧教室、國內第一間未來工程師工坊、廣東省高中第一間清華大學學習科學實驗室、深圳高中第一間棋院，以及理化生高端智能實驗室。

而在其中，量子計算是格致中學重點打造的特色方向之一。用校長魏恤民的話來說，量子信息是一門新興的前沿學科，更是國家重大科技戰略項目，需要從高中階段做好拔尖創新人才儲備。

格致中學關於量子計算特色的建設，主要圍繞五個方面展開：第一，建立量子計算中心。既包括提供量子計算教學的空間場所，也包括用於實驗教學的真實量子計算機設備。第二，開設量子計算校本課程。以高中階段學生特點爲基礎，建立一套有特色的量子計算校本課體系。第三，建設量子計算師資隊伍。既包括對現有教師的培訓，也包括引進優秀專業人才。第四，與量旋科技、深圳國際量子研究院等企業和機構合作，共同開展量子科普，進一步豐富特色教學的形式和內容。

然而，對一所新興中學而言，從0開始建設一個完備的量子計算中心還是面臨許多挑戰。

首先，在中學建設量子計算中心，行業中缺少可以參考的實際案例，因此格致中學只能“摸着石頭過河”，自主探索；其次，量子計算中心的建設，需要先進的實驗設備和技術支持，因此對合作方要求較高，不僅需要能提供專業算法案例演示和教案演示的量子計算機教育設備，同時還要有適用於高中學生特性的操作界面和友好的交互體驗。第三，除了有實操體驗的教具設備之外，爲了有效激發高中學生興趣，還需要設計開發適合高中階段理解和接受的課程內容，讓量子計算的相關知識，真正在高中學生中生根發芽。

軟硬件一體化解決方案助力打造全方位的量子特色教學體系

在早前組織的幾次量子計算科普講座上，格致中學的老師們驚喜地發現，學生對於量子計算相關知識有着濃厚興趣。很多學生在活動後，會主動詢問相關的比賽情況及課程規劃，這也讓他們堅定了打造量子計算特色教學內容的決心和信心。

量旋科技是目前市面上能夠把教育級量子計算機，做到普通桌面計算機大小的公司；同時通過真機教學儀器，執行真實的量子計算，而不是在模擬器上完成，讓案例演示和計算結果更有說服力。

更爲重要的是，除了便攜、小巧的真機設備之外，量旋科技的量子教育解決方案，還配備了完整的量子計算教學課程，能夠爲量子計算教學和演示，提供一整套完整的課程體系。

經過一段時間的課程打磨之後，格致中學從2023年3月開始，正式面向學生開設名爲《量子計算入門》的校本課，整體規劃10-12節課，固定在每週二下午，學生可以根據興趣自主選擇報名。

格致中學《量子計算入門》校本課課堂在這門《量子計算入門》校本課程中，學生會從最基礎的概念開始，認識什麼是量子、什麼是量子計算機，瞭解量子、疊加、糾纏、測量，量子態、量子門、量子線路、量子算法等基礎知識，進而通過計算推導和實踐操作，由淺到深地學習感受量子計算。除了理論知識的講解，依託於桌面型量子計算機雙子座和三角座，老師會通過內置觸摸屏和控制操作系統，向學生演示Grover搜索算法等經典量子計算算法實例，結合實驗操作，讓學生能深入學習掌握相關的知識。

黃少楚是格致中學的一名物理老師，也是量子計算中心和相關課程建設的主要參與者。在他看來，如果是單純的理論講解可能會比較枯燥。而通過實驗設備實操，能夠讓學生直觀感受量子算法的運行結果，然後再去優化線路，就會是一個不斷提升的過程，這無疑有助於提高學生的興趣。

其中，一名叫做鄭浩然的高一學生，讓黃少楚格外印象深刻，這名學生不僅對課堂內的學習內容有很快理解，同時還通過自學，完成了一些更爲深入的量子計算知識學習。此外，學校舉行量子計算的相關比賽，他也踊躍報名，課後積極向老師提問請教。在黃少楚看來，這位學生對未來學業乃至職業發展方向的規劃，已經顯露出了明確的信號，這在同齡人中是非常突出的。而這也在某種程度上，映射出格致中學在特色教育理念、創新教育機制上的努力和成果。

“在中學階段，量子計算等前沿知識的教育科普，像是給學生播下一顆種子，如果有同學感興趣，持續學習，那麼這顆種子可能就長成一棵樹。”黃少楚說。

未來，除了校本課之外，格致中學還計劃通過舉辦更多量子計算科普講座、量子計算培訓和量子計算比賽，進一步激發更多學生對於這門課程和知識的興趣。格致中學魏恤民校長表示，“學校創辦量子計算中心，開展量子計算在中學的普及工作，目的就在於提升學生對高端前端科技產業的認識，讓學生在中學階段就能對量子計算形成初步認知，進而培養學生對科技的濃厚興趣，提升學生未來的發展空間。”

高中量子教育逐漸興起 探索人才培養新模式

毫無疑問，格致中學在量子計算等特色方向上的辦學實踐和育人發展新路徑，也爲行業提供了新的思考。不久前下發的《教育部等十八部門關於加強新時代中小學科學教育工作的意見》中，就明確提出，要“以學生爲本，因材施教，推進基於探究實踐的科學教育，激發中小學生好奇心、想象力和探求欲，培養學生科學興趣”，尤其要“注重普通高中、職業教育階段科學類相關課程的聯繫與融合。”這無疑爲今後的中小學科學教育體系的發展，指明瞭方向。

實際上，隨着量子科技的迅猛發展和國家對於量子信息領域的重視程度提升，越來越多的學校和企業開始意識到量子計算的重要性，並在中學階段開展相關課程教育，以此培養學生的創新意識和實踐能力。

高中階段，是學生人生髮展的關鍵時期，也是培養學生綜合素質和創新能力的重要階段。通過引入量子計算課程，有助於提高他們對科學領域的興趣和熱情。此外，高中階段的學生，即將面臨學業選擇和職業規劃的關鍵時期。通過讓學生深入瞭解量子科技的應用和發展前景，能夠幫助他們更好地規劃未來的學業和職業發展，增強未來的就業競爭力。

案例評點：

“量子信息是一門新興的前沿學科，更是國家重大科技戰略項目，需要從高中階段做好拔尖創新人才儲備。學校創辦深圳市第一家量子計算中心，開展量子計算在中學的普及工作，致力打造中國中學量子計算示範學校，目的在於提升學生對高端前沿科技產業的認識，讓學生在中學階段即對量子計算形成初步認知，進而培養學生對科技的濃厚興趣，讓學生的成長成才與城市發展和國家的戰略需求契合，這將極大地提升學生未來的發展空間。”

——深圳市格致中學校長魏恤民