培养拔尖创新人才,清华北大等高校这样做

发布人:广东省高等教育学会   发布时间:2023/3/14 10:28:59   阅读:794

党的二十大报告提出,“坚持科技是第一生产力、人才是第一资源、创新是第一动力,深入实施科教兴国战略、人才强国战略、创新驱动发展战略”“着力造就拔尖创新人才,聚天下英才而用之”。科教兴国战略、人才强国战略、创新驱动发展战略三大战略一体谋划、一体部署、一体推进,体现了科教融合、创新发展的鲜明导向,其中,人才是创新驱动的核心,是强国的根本,教育则是人才培养的基本工程。

造就拔尖创新人才,是教育应担负起的重责。《教育家》一直关注中小学、高校的拔尖创新人才培养实践,以“创新人才培养,普高怎么办”“回应钱学森之问”“创新人才的贯通培养”等主题进行了专题报道,将陆续推出中小学和高校的实践探索,为更多学校提供参考借鉴。

2005年,钱学森先生提出“我们国家为什么培养不出杰出人才?”这既是对教育的叩问,也是对人才培养的期待。为解答这个时代难题,我国对拔尖创新人才培养从动力源挖掘,到新路径探索,再到新生态的构建,超出了历史上任何阶段。从具体的“珠峰计划”“基础学科拔尖学生培养计划2.0”到“强基计划”,我国在创新人才培养方面更加开放,更加注重学科交叉和国内外连接,也更加注重和尊重学生的个性化选择。现在,距离“钱学森之问”已有17年之久,我们的大学在拔尖创新人才培养方面有了丰富的实践探索。本篇推出高校拔尖创新人才培养实践做法。


北大元培学院:

北京大学元培学院常常被视作“金字塔顶端的本科教育”,拥有三个被广泛熟知的标签。

第一个标签是生源——多位全国各地的高考总分第一、国家级学科竞赛一等奖得主被元培学院收入麾下,这里曾经是北京大学录取省级高考总分第一名最多的院系级教学单位。

第二个标签是通识教育——这里的学生可根据自身特点和兴趣自由选择通识教育课和学科大类平台课,在对自身及专业有了进一步了解后再确定专业方向。

第三个标签是跨学科教育——元培学院鼓励学生打破知识边界,在国内率先推出“古生物学”“哲学、政治学与经济学(政经哲)”“外国语言与外国历史”“整合科学”和“数据科学与大数据技术”等跨学科专业。

通识教育:

通识教育的目的,就是帮助学生找到心中热爱。在录取时,元培学院只按文理两类招生,学生入学不分专业,主要学习通识教育选修课和学科大类平台课,在对自身特点、北大的学科状况、专业设置、培养目标以及其他情况有了进一步了解后,再选择进一步学习的专业领域。

很多学生在升学前浸泡在应试的题海中,没有认识自己的途径,进入元培学院以后,这些中学时代的佼佼者们也会对未来迷茫。“有些学生对未来的发展缺少比较明确的规划,一旦掉队,他们可能用四年的时间都无法赶上进度。”北京大学教务部副部长、元培学院副院长刘建波表示,为了做好中学与大学的衔接,元培学院在第一学期就开始教学生思考与选择。

每年开学前,元培学院的新生都会参加为期一周的“新生训练营”。学院会邀请全校各专业院系的一流教授为同学们讲解各专业的特色,同时开展素质拓展、心理咨询等活动,让大家在正式进入大学之前就对学术、人生有所思考。

为了帮助学生发现自己,元培学院会在第一学期根据学生的初步学科意向组织不同类型的新生讨论班,邀请相关领域教师带领大家讨论学科的前沿问题。此外,学院还会从各院系聘请资深教授作为导师,对学生进行选课、选专业、学习内容及方法、研究方向等指导。

为了让学生有更多时间和精力探索自己的兴趣,元培学院积极与学校各专业院系就教学计划进行协商,通过各类选修课程的缩减和整合,逐步把原来各专业院系要求的毕业学分从140左右降低到专业学分120、交叉学科130。元培学院采取弹性学制,学生在导师指导下,根据自己的情况安排学习进度,在3-6年内修满规定的学分即可毕业。

跨学科教育:

北京大学元培学院院长李猛认为,对于拔尖人才,培养其定义知识框架、探索知识疆界的能力非常重要。“比如生物专业的学生,如果物理也学得很好,那么就应思考能否运用物理学科知识来解决生物学科中的问题。”元培学院在拔尖创新人才培养上秉持的理念,是引导学生利用好充沛的学科资源,真正跨越学科边界来思考问题。

当前的中国处于百年未遇之大变局中,呼唤能够实现“从0到1”范式突破的创新人才。这些人才普遍拥有这样一种特征:创造性地突破原有范式,构建创新解决方案,既具有必要的经验和知识积累,思想上又没有被现有范式所束缚。但学校为兼顾教育效率与公平,多采用标准化教学机制,导致当下培养的人才更擅长在现有范式下解决已知问题,而不擅长范式突破。为解决这一问题,元培学院打破传统范式,大胆为学科培养做“乘法”,以跨学科教育为创新性引擎,引导学生跨越学科边界,让多学科融合交汇,生发出成倍于单一学科研究的科研力量。

为培养学生的跨学科思维,元培学院打造了一个“生活共同体”。“生活共同体”以住宿制书院的形式、“学生自治”的模式运行着——每个宿舍都由来自不同专业的同学组成,各学科观点将在这里碰撞、交融,衍生出具有多学科维度的复合观点。跨学科教育恰恰需要这样的共同体将学生连接起来——这是学生跨越知识边界学习的基础,而“学生自治”还将有效锻炼和提升学生的领导力。


清华大学钱班:

“发掘和培养有志于通过科技改变世界、造福人类的创新型人才,探索回答‘钱学森之问’”,是清华大学钱学森力学班(简称“钱班”)自创立起就肩负的使命。2009年初,清华大学决定设立“清华学堂人才培养计划”,分数学班、物理班、钱学森力学班和计算机科学实验班4个班。各班分别设立首席教授和项目主任,首席被赋予了充分的自主办学权,不求一致,鼓励探索、突破和合作。“钱班”是“清华学堂人才培养计划”暨国家“基础学科拔尖学生培养试验计划”唯一定位于工科基础的试验班。旨在秉承钱学森先生的创新型人才培养思想,致力于构建一个开放型的创新教育模式。

进阶式研究学习体系

“钱班”以精选苗子、广揽名师、因材施教(个性化培养方案和导师制)为主要实施途径。开创五维评价的拔尖创新学生选拔体系,即考察学生的内生动力、开放性、勇气与毅力、智慧、领导力。

“钱班”通过大一至大四循序渐进的“进阶式研究学习体系”,激发学生自主学习和实践的内生动力,引导学生找到科研志趣,激发创新研究潜能。包括面向大一大二本科生开展交叉创新挑战性问题研究(X-idea)和增强版学生研究训练(ESRT),面向大三大四本科生开展开放创新挑战研究(ORIC)和高年级学生研究员项目(SURF)。

2020—2021学年,“钱班”为低年级学生开设创新课程X-idea,围绕学术前沿、国家战略、产业前端的一系列重大问题,邀请各领域有经验的杰出专家学者,通过报告分享和近距离深度互动的形式,就相关领域内意义重大、富于挑战性与颠覆性、本科生有能力深度参与并作出突破的问题,与钱班同学深入探讨相关主题的前沿进展,以及未来可能开展的颠覆性研究,鼓励同学们主动探索,找寻科研灵感。

“三要素汇聚”陪长模式

经过多年的实践和探索,清华“钱班”归纳总结出以“三要素汇聚”(学生—问题—导师)为核心抓手,辅以进阶研究—精深学习体系的人才培养模式。经过13年的不懈坚持,清华“钱班”创建的大工科创新型人才培养体系颠覆了传统的本科教育模式,取得了拔尖创新人才培养范式“从0到1”的突破。

郑泉水坦言,只有高度自主,才能快速试错迭代、持续推进教育模式底层创新;只有充分开放,才能极大汇聚拔尖培养核心要素。创新人才培养需要突破分科限制,让学生具备多学科交叉、文理综合的背景和视野。千方百计让学生接触产学研前沿的重大问题,引导其将个人的人生追求与重大问题相互共振,进一步激发其探索欲望。导师与学生不是师傅带徒弟的关系,而是导师以顾问和研究伙伴的角色出现,鼓励学生大胆探索前沿未知领域。

为了突破“钱班”在清华小范围实践的局限性,让进不了清华甚至考不上大学的天才、奇才、鬼才、怪才的创新潜能也能被发现、被激发,2021年,由深圳市委市政府支持,郑泉水领衔创建的深圳零一学院启动试航。其创建初衷,是另辟蹊径构建一个全新机制的拔尖创新人才开放贯通培养平台,借助数智技术,把全国乃至未来分布在全球的创新高潜学子、深圳顶尖科创企业的重大问题和全球顶尖导师,“不求拥有、但求成效”高密度地汇聚在一起,形成追求从0到1创新小生态、产生三要素“核聚变”;与此同时,让“钱班”的拔尖创新人才培养体系,走出清华,面向全国,助推大学、中学教育从知识传授向创新培养转型。

“钱班”的生源是在清华学生中选拔,零一学院则贯通到中学阶段,依据学生基础,采用进阶式研究—精深学习体系。帮助更多学子更早获得跨学科思考能力、判断力、合作及领导力,通过与学生相适应的个性化问题牵引,帮助学生逐步成长,并最终找到自己的梦想与激情所在。


西安交大钱学森学院:

2009年,教育部联合中组部、财政部启动实施了“基础学科拔尖学生培养试验计划”(以下简称“拔尖计划”),尝试为“钱学森之问”探索一条光明的路径。作为钱学森先生的母校,西安交通大学成为首批入选该计划的11所高校之一,并先后开设了数学、物理、计算机、化学生物等理科试验班。

“大成智慧学”,打通学科界限

西安交大‘钱学森学院’最大的特色,就是钱学森学长倡导的‘大成智慧学’。

所谓“大成智慧学”,即钱学森先生的“集大成者得智慧”思想。大成智慧的核心就是要打通各行各业学科的界限,冲破人们习惯中的部分划分、分隔和障碍,使得整个知识体系中各学科技术之间都能相互渗透、相互促进。因为人的创造性成果往往出现在学科交叉点上。钱学森先生认为,教育就是要培养创新人才,而学科跨度越大,创新程度也越大,“必集大成,才能得智慧”。大成智慧学就是总揽全局,洞察关系,从而做到大跨度地触类旁通,完成创新。

西安交通大学钱学森学院设置理科试验班、工科试验班、少年班、人工智能试验班、越杰班、储能班、医学试验班。在“大成智慧学”思想的指导下,基于学生研究兴趣的培养及选择来设置课程。如“理科试验班”中的数学试验班设置了“基础数学、科学计算、生命科学、信息科学和统计金融”等五个交叉学科方向的26门课程,并对主干课程课时进行了重新分配,压缩理论课时,增强实践环节。经过分配后,理论讲授课占60%,讨论课占30%,拓展课占10%,本科阶段总学分也从170学分减少到150学分。同时,学院还设立专题讨论班,侧重于夯实基础内容;开展科研训练、数学建模、小课题研究、毕业论文等实践模块,侧重于拓展学科方向,加强创新实践锻炼。

提供平台,优化培养过程

为支持拔尖学生的科研创新,学校将国家工科物理实验示范中心、国家工科数学教学基地、金属材料强度国家重点实验室、机械结构强度与振动国家重点实验室等高水平科研平台全部面向拔尖计划学生开放。同时,学院还针对性地与兰州近代物理研究所、中科院国家授时中心、中科院物理所、中科院西安光机所等科研院所建立了实践基地,为学生开展科研实践训练提供良好平台。

聘用名师,为教学注入活力

学院实行首席科学家负责制,专门聘请了中国科学院院士和国家教学名师担任“首席科学家”,全面主持学生培养和项目管理工作。比如中国科学院院士徐宗本、中国工程院院士郑南宁、中国科学院院士何雅玲、美国国家科学院及工程院两院院士锁志刚等,均在学院各个试验班担任首席科学家。


厦门大学“中心科学”实验班:

面对百年未有之大变局,化学及相关学科要如何避免“盲人摸象”,培养基础扎实、视野开阔、跨界融通的交叉创新人才?厦门大学用“中心科学”实验班给出了自己的答案。

“得大一者得天下”。每年暑假,厦门大学化学化工学院的准大学生们都会收到“行前课”和准备入学摸底考试的通知,接受前置的新生入学教育。大一是学生从被动学习到主动学习转变的关键时期,能否成功建立起兴趣和自信心、养成强大的自学能力至关重要。相关数据显示,学生大一的成绩跟大学四年的整体成绩呈高度正相关,因此在资源有限的情况下,要重点关注大一。鉴于此,“中心科学”大一课程超越传统数理化课程按二级学科编排的特点,将其模块化地整合为《自然科学中的数学I/II》《力学》《电磁学》《基础化学I/II》等理论课程和配套实验课程《中心科学实验I/II》,其目的就在于强调学科核心内容,帮助学生快速形成对数学、物理和化学的整体认识和系统思维。

大二阶段强调“尊重选择、因材施教”。实验班将用丰富的专业课程设置和灵活的修读方式帮助学生确定专业方向。改变提前分专业现状,以最终修读课程数和学分进行专业方向的最终认定。继续配套与理论课程高度协同的实验课程《中心科学实验III/IV》,开设多系列不同方向的实验项目群供学生自由选择,并对部分专业课程进行分层次教学,实现个性化培养。

大三大四讲求“促进交叉、分流培养”。课程以拓宽视野、提升能力、确定发展方向为主要目标,从两个方面实现分流培养:在课程设计上,分为“术有专攻”和“交叉融通”两类课程,为不同学科兴趣和发展方向的学生提供自由的学习规划——“术有专攻”为本院本研打通课程和其他较高难度的挑战性课程,“交叉融通”为外院系专业核心课程或跨院系联合开设的交叉学科课程,促进学科交叉思维培养;在培养路径上,以“强基计划”身份为界定标准进行分流培养:“强基计划”学生在大三暑假完成转段考核,大四不组织毕业设计直接进入研究生培养阶段,最高可缩短2年学制。

课程的“模块之变”带来教学的“模式之变”。实验班采用“Lecture(大班授课)—Practical(探究实践)—Supervision(小组助学)”构成的三位一体教学模式。Lecture意为引导式大班式授课,以跨学科、跨学院联合课程组制度为根基,引入“AB角”主讲,配套同步录制视频供温故知新。Practical意为与理论课程高度协同的探究实践,依托《中心科学实验》系列课程,强调实验理念前沿性、实验项目交叉性、修读方式灵活性。Supervision意为助学导师与三至五名学生形成的助学辅导,按学业水平和知识接受程度分组保证“精准扶贫”和学生充分参与。学生在任课老师和助学导师的引领下(人助),“大鱼前导,小鱼尾随”,学会自主学习(自助),学有所获后,在互帮互助精神感召下成长为新一代助学导师(助人),形成“人助、自助、助人”的学习共同体良性循环。

课程的“整合性”构建:纵贯线—横贯线的“生态系统”。实验班致力打造招生—培养一体化的良性生态系统:首先是“前移”,通过“中心科学”先修课认定的中学生,如果考入厦门大学可以直接进入中心科学实验班并免修部分课程。其次是“后移”,来自兄弟院校的准研究生们可以通过“中心科学”课程体系弥补知识缺漏,夯实学科基础。最后是“平移”,依托“化学专业虚拟教研室”共享优质教学资源,缩短传统教研模式因地域和师资力量差异导致的教学资源鸿沟,实现优质教育资源分配的均衡化,促进教育公平。目前,实验班已同国内20所高校(其中中西部高校5所)签署虚拟教研室合作协议,且队伍还在不断壮大中。



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