应用案例 | 桂林首附中学：从零打造完整量子计算课程体系，补齐量子教育“最后一公里”

 

量子计算的飞速发展，激发了全球范围内对量子教育的重视，在高等教育之外，许多国内外高中也开始重视基础教育阶段的量子人才培育，通过引入量子计算课程，提前培养学生的科学素养、尖端技术认知以及未来的就业竞争力。

 

近日，量旋科技的两名讲师来到桂林市首附实验中学（以下简称“首附中学”），以“理论+实操”的形式，通过为期一周的高强度培训，帮助一批即将走进高中量子计算课堂的信息技术老师“讲好一门课”。

 

师资培训是量旋科技量子计算教育一体化解决方案里的重要一环。通过赋能学校老师，量旋科技希望帮助有意愿打造“量子计算”特色教学体系的高中学校，培养一批具备量子计算课程教学能力的老师，从而全面打通“实用教具+系统教案+师资培训”的高中量子计算教育全链路，探索量子计算人才培育的新模式。

 

量旋讲师为首附老师颁发荣誉证书

 

 

师资短缺？

专业培训赋能老师“授好课”

 

高中阶段，是学生科学思维和独立探索精神形成的重要时期，而与此形成反差的是，在基础教育阶段具备量子计算专业知识和技能的教师数量极为稀缺。很多学校在计划开展量子计算特色课程时，面临的首要问题就是师资短缺。

 

量旋科技行业专家为首附中学老师授课

 

为帮助高中建设一批专业的量子计算师资队伍，量旋科技制定了系统的教师培训方案，由行业专家担任培训授课讲师，从教学目标、课程体系、课程特点进行整体介绍，确保所有老师对整个量子计算课程有一个清晰的认识。与此同时，讲师还会分知识和技能模块对老师进行培训，包含讲解、讨论、教师演练指导等步骤，让老师能够全面深入理解每个模块的内容。

 

首附中学老师使用双子座Mini进行实操演练

 

更为重要的是，为强化老师的学习效果和实践教学能力，培训还特别安排了针对量子计算机的真机实操环节，将专业教具、系统课件和教师授课串联为一个有机整体，从而帮助学生通过教师授课、视频讲解、模型观察、实验操作等方式，更好地完成量子计算专业课程的学习。

 

 

资料匮乏？

系统教案助力学生“学得懂”

 

作为一门新兴的跨学科领域，目前专门针对量子计算的教材教案资源普遍较少，其中适配高中阶段教学特点的学习资料尤为稀缺，这也直接导致很多学生在学习过程中难以建立系统性的知识体系。

 

为此，量旋科技精心编制了适配高中阶段学习特点的系统性课程设置和配套教案，从“入门知识”、“量子门、线路及经典量子算法”、“数学表达”、“建造量子计算机”和“拓展及延伸”五个版块，老师无需自己设计课程内容，就可以直接使用。

 

在这套课程里，既包括量子计算的基本原理、量子比特、量子门、量子算法等基础知识，也涵盖了Shor算法、Grover算法等常用量子算法的拓展应用，方便学生由浅入深地掌握量子计算领域的前沿知识和技术应用。

 

量旋科技独立编制的量子计算 (高中）课程体系

 

 

设备昂贵？

实用教具支持课堂“能实践”

 

量子计算作为一个相对抽象的知识领域，需要借助实验和实践来加深理解和掌握。为了让学生更好地认识“量子计算”的世界，首附中学在去年10月引入了量旋科技的便携式核磁量子计算机——量旋双子座Mini，并且建设了专门的量子计算机实验室，这也将作为未来开设量子计算专业课程的基础。在这里，学生将通过理论学习和真机实验，感受量子计算这一前沿学科的巨大魅力。

 

首附中学的量子计算机实验室

 

不同于昂贵的大型量子计算机，量旋双子座Mini采用小型一体化设计，将量子计算的强大功能集成在一个轻巧的机身内。

 

通过常温常压下即可运行的小型量子计算机，学生能够在真机上进行量子计算的交互演示。通过“眼见为实”的亲身体验，加深对这些抽象概念的理解和掌握，也在一定程度上促进了学生的学习兴趣和实践能力。

 

人才培养是推动量子计算发展的重要一环。未来，量旋科技将结合更多学校实际需求，在教资、教案、教具上提供全方位支持，助力更多学校从零开始搭建量子计算教学体系，共同为量子计算领域孵化更多优秀人才。

 

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