拔尖創新人才培養研究

段孟常++吳建華++李建平++宋松和++陸彥文++沈志

摘 要：隨著中國高等教育的發展，“錢學森之問”受到越來越多高等院校和高等教育者的關注。文章詳細研究北京航空航天大學在拔尖創新人才培養、數理公共課程教學改革、實驗教學改革等方面的具體舉措，并提出一些建議。

關鍵詞：拔尖；創新人才培養；教學改革；模式；實踐

中圖分類號：G961 文獻標志碼：A 文章編號：1008-3561（2016）21-0003-02

一、錢學森之問

著名物理學家錢學森發出感慨：“為什么我們的學校總是培養不出杰出人才？”這就是著名的“錢學森之問”。“錢學森之問”很快成為關于中國教育事業發展的一道艱深命題，這需要整個教育界乃至社會各界共同破解已經成為共識。培養拔尖創新人才逐漸成為國內一流高校和高等教育者深入思考的問題，國內一些高校已經開始在人才培養模式、教育教學改革等方面開 展了一些探索和實踐研究。

二、拔尖人才培養的實例

為推進拔尖創新人才培養，教育部選擇了國內16所著名高校：北京大學、清華大學、復旦大學、西安交通大學、中國科技大學、南京大學、上海交通大學、浙江大學、南開大學、吉林大學、四川大學、蘭州大學、武漢大學、山東大學、中山大學、北京師范大學實施“基礎學科拔尖學生培養試驗計劃”，這場“試驗”，首先從數學、物理、化學、生物、計算機學科開始。國內其他高校在創新人才培養方面也積極采取了其他一些舉措，教師為此走訪北京航空航天大學（以下簡稱“北航”），對北航的拔尖創新人才進行了詳細了解和研究。下面分別從拔尖人才培養、數理公共課程教學改革、實驗教學改革、學生創新實踐能力培養等方面簡單 介紹。

1. 拔尖創新人才培養情況

北航在拔尖創新人才培養上較早地開展了創新之舉，目前共有四類拔尖人才培養試點，包括舉辦高等工程師班、中法工程師學院、華羅庚班、知行文科試驗班，其中前兩類是為培養拔尖工程師為主要目的，中法工程師學院具體創辦者是北京航空航天大學和法國中央理工大學集團；華羅庚班是與中科院數學與系統科學所聯辦的數學專業試點班；知行文科試驗班是文科類試點班。北航在這幾類拔尖創新人才培養上有著一些很好的做法和先進的經驗。

（1）人才選拔。北航的高等工程師班、中法工程師學院、華羅庚班、知行文科試驗班均直接與其他專業一樣列在招生簡章中，即高考生在填報志愿時直接選擇，由于幾個試驗班在師資力量、教學資源等各個方面都有著較好的優勢，因此生源很好。如中法工程師學院近幾年來的學生入學成績均達到或超過清華、北大錄取分數線。在入校以后各試驗班還有一輪選拔，擇優錄取，未被錄取的則推薦到其他學院。如華羅庚班在復試中包括數學、物理、外語等三門課程的考試，還要進行心理測試和面試。全國教學名師李尚志教授提到在選拔過程中更側重的是考察學生的創造力和學習能力，試卷明顯不同于學生以前所熟悉的內容，而是要求具備在很短的時間內學習新的知識并很快靈活運用的能力。

（2）培養模式。由于幾個試驗班明顯不同于其他明確專業的人才培養，因此在培養模式上有著較大的改革創新。首先在教材上，華羅庚班使用與一般數學專業不同的教材，課程設置也有較大的差別，如包括基礎數學前沿選講、應用數學前沿講座，并可選碩士研究生基礎課程，且在四年級時可選擇專題性課程。而中法工程師學院則走得更遠，所有課程體系設置由法國教師選定，大部分使用自編或已有法文、英文教材。在教學上，華羅庚班前兩年不分專業，主要學習數理等基礎課程，第三年學生自由選擇專業，中法工程師學院則在前三年進行數理化等基礎課程學習，后三年進行工程師培養。

（3）教學資源。北航在這些拔尖創新人才培養過程中充分使用各方面優勢資源，華羅庚班聘請國家教學名師李尚志教授組建精干隊伍，高等工程師班則聘請清華、北大知名教授授課，而中法工程師學院則主要依靠外聘教師授課，每年外聘教師達到81人次。總的來說，北航通過不同的途徑和方法，整合形成優勢教學資源，服務于拔尖創新人才培養。

（4）合作辦學。如前所提，北航在合作辦學上也有著很好的嘗試，如中法工程師學院是我國第一家由教育部與法國教育部合作共建的學院，是隸屬于北航的一個獨立學院，同時也屬于法國中央理工大學集團，學生的學制為六年半，其中語言（法語）學習一年，預科兩年（主要學習數學、物理、法語等基礎課程），第四年進行保研以及出國選拔，進入工程師階段，專業基礎課、專業通識課學習兩年，最后一年進行專業訓練和實習，畢業后授予北航碩士學位和法國工程師證書。華羅庚班則是北航與中科院數學與系統科學所合作辦的拔尖創新人才班。合作辦學不僅帶來資源上的共享，也為學生提供了更多的機會。

2. 數理公共課程教學改革

北航絕大部分學院開設“工科數學分析”“工科高等代數”。結合學校“打造空天信融合特色，創建世界一流大學”的總體戰略目標，著力培養面向未來發展，富有創新潛質，具備團隊精神，善于學習實踐的高素質人才，培養著重于數學基礎理論、強調數學與工程技術的溝通與融合，使學生成為具備堅實的數學基礎，嚴謹的科學思維，廣闊的國際視野。在物理公共教學方面，北航面向全校性的物理理論課程開設了三門：基礎物理、大學物理、文科物理。其中基礎物理內容包括力學、電磁學、光學、熱學、近代物理五大部分，專為物理學院和對物理理論要求較高的其他學院如光電工程、電子信息等開設，時間為200學時；大學物理內容包括力學、電磁學、光學、熱學、近代物理五大部分，是為除文科和上述開設了基礎物理課程的其他學院開設，時間為120學時；文科物理是為文科學生開設，時間為60學時。幾個拔尖人才培養班，如中法工程師學院、高工班的物理理論課程，在上述全校性開設的大學物理上有所加強。

3. 實驗教學改革

北航整合所有物理實驗資源納入物理實驗中心管理，包括基礎物理實驗、演示物理實驗、近代物理實驗、專業物理實驗、自主創新和本碩一體實驗。作為北航的核心課程之一，基礎物理實驗享有非常重要的地位。基礎物理實驗共計60學時，分兩個學期完成。第一學期32學時，主要為基礎性實驗；第二學期28學時，主要為綜合設計性實驗。學生共完成十六個左右的實驗項目。教學運行采用積分制模式，實驗項目按專題設置，每個專題設置3～5個實驗，每個專題按其難易程度設不同的分值，學生須完成30個積分以上的實驗項目，成績由平時實驗成績、第一學期期末理論考試和第二學期期末實驗考試三部分按比例綜合評定（按5分制）。

近代物理實驗為物理科學與核能工程學院學生必修、其他專業選修課程，有二十五個左右必做實驗，分兩個學期完成，每個學期64學時，共計128學時。第一學期偏重基礎，按照平時實驗80%、期末理論考試占20%的比例評定成績。第二學期為綜合設計性實驗，考核方式除平時成績外，還有20%的研究性實驗，要求學生以小組為單位，選擇平時做過的實驗或自行設計一個實驗，或聯系學院科研實際制定實驗項目，完成實驗后，以答辯的形式報告實驗的設計思想、數據的處理結果和主要結論等。演示實驗作為一門獨立的實驗課程向學生開放，共8學時。專業實驗課程根據學院科研方向組成實驗項目，共48學時。本碩一體實驗是面向全校碩士研究生的選修課程。

4. 學生創新實踐能力培養

北航是個典型的理工科型大學，因此對于學生創新實踐能力培養十分重視。北航針對教育的外部環境、大學生創新能力的現狀及學校所具備的基礎，結合學校實際情況，實施大學生科研訓練計劃（Student Research Training Program），簡稱SRTP，課題來源包括學生自己設定的研究方向，教師在教學、科研、生產、管理等不同領域中的基礎性、應用性和開發性研究課題，企業界需要的研究課題等，一般研究周期都是一年，學院級項目支持經費 1000元～5000元每項。學生參加“SRTP”所獲得的成果可作為參加“馮如杯”等課外科技活動或學科競賽的作品。值得一提的是，為提高學生和教師的積極性，對于參加“SRTP”并通過結題驗收的學生，可獲得北京航空航天大學“大學生科研訓練”成績，成績分優、良、合格、不合格四個等級，單獨計入成績單，指導“SRTP”項目的教師，計入相應的工作量。

三、幾點啟示

北京航天航空大學是典型的理工科研究型大學，在拔尖創新人才培養、教育教學改革、合作辦學等方面有著很好的舉措和經驗，并取得了一定的成效。這對于理工科大學開展拔尖創新人才培養有著一些啟示，值得借鑒和學習。

1. 要進一步突出理科教育，打牢拔尖創新人才培養中的科學基礎

從北航幾個拔尖創新人才試點班整體的教學理念來看，寬厚的數理基礎是拔尖創新人才的重要根基，如華羅庚班不設專業和方向，培養過程中主要側重于打牢學生數理基礎，看學生的興趣和發展，到大學三年級開始自由選擇專業。而中法工程師學院的學生在前三年主要都是學習數理化人文等基礎課程（法語只是一門工具），因此可以看出，不論是作為工程師來培養還是高層次科研型人才培養，高素質人才首要具備的就是深厚的理科基礎。

2. 要充分利用國內外智力資源，服務拔尖創新人才培養

在教學隊伍建設上，北航有著很好的嘗試，如本著“不為所有、但求所用”的原則，充分利用周邊資源，聘請北大、清華、中科院系統的知名專家教授為學生授課。中法工程師學院的大部分課程都由法國和國內的兼職教師講授，專職教師也基本上是歸國留法博士。對于創新人才培養試點班，可以借鑒的是聘請學術大師進行部分課程的講授，讓學生了解學術前沿，體會科學的魅力。教師隊伍可以不拘泥于校內人員，也不一定是一成不變，但有一點可以肯定的是高水平的教學隊伍才是高水平人才培養的關鍵。

3. 要開展形式多樣的教與學的模式改革，提高學生的能力素質

傳統的教學模式大多強調定理的證明、核心體系的講授、使用試題庫考核，傳統的學習模式側重按照教材體系循規蹈矩、驗證性的完成實驗、獨立完成考核，這些對于培養學生的嚴謹性和條理性不無裨益，然而對于拔尖創新人才，原始創新、團隊合作、開放思維、個性發展等方面能力要求更高。因此，在教學過程中，要積極推行開展啟發式教學、基于問題的教學模式，同時不僅僅限于專業課程教學，而是包括專業、實踐、科學與文化多元化的教學內容，在評價體系中，嘗試采取團隊合作加答辯的形式。

4. 要進一步加強與實踐單位在人才培養上的合作，提高學生適應社會需求的能力

學校是學生學習知識、掌握技能的一個重要場所，然而讓學生利用所學知識解決科學、工程實際問題是教育的主要宗旨。北航的華羅庚班學生在大四可選擇去中科院系統完成畢業設計，中法工程師學院的學生則在后面的三年有進入企業實習的一個必要環節，接受“客戶需求、科學指導、技術支持”三位一體的實踐培訓，很好地提高學生解決實際問題的能力。學校在開展創新人才培養時，要充分利用社會資源，為學生提供工程實踐環節，提高學生實踐能力，盡快適應用人單位的需求。

參考文獻：

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