基礎學科創新人才培養的實踐探索
——以北京大學城市與環境學院本科生“拔尖計劃”為例

王宇凡

(北京大學 城市與環境學院，北京 100875)

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基礎學科創新人才培養的實踐探索
——以北京大學城市與環境學院本科生“拔尖計劃”為例

王宇凡

(北京大學 城市與環境學院，北京 100875)

文章以該計劃在城市與環境學院的實施為例，詳細闡釋了“拔尖計劃”的創新培養模式、創新管理機制等，并通過對“拔尖計劃”實施5年多來初步成效的總結分析，明確了創新為導向的課程體系、個性化培養方案、基礎科研訓練與實踐、高水平國際交流等環節對基礎學科拔尖學生培養的重要性，對“拔尖計劃”未來的改進方向提出了建議。

創新人才培養；拔尖計劃；基礎學科

2009年，北京大學作為第一批啟動試點院校開始實施“基礎學科拔尖學生培養試驗計劃”(以下簡稱“拔尖計劃”)，在數學、物理、化學、生命科學和計算機科學5個基礎學科領域設立了5個基礎項目組開展拔尖人才培養試驗，并于2010年加入城市與環境學院、環境工程學院聯合成立的環境科學項目組。“拔尖計劃”是北京大學多樣性與全方位創新人才培養體系建設的一個重要部分。

城市與環境學院自2011年9月正式開始實施“拔尖計劃”，制定了《城市與環境學院拔尖人才培養計劃實施辦法》，選拔學生覆蓋環境科學、生態學和地理科學3個本科專業。五年多來，學院本著機制創新、機會均等、雙向選擇、動態篩選、個別指導、課程改革和科研創新的指導原則，倡導個性化培養為模式、推行指導教師制為措施、啟發學術興趣為導向、加強基礎訓練為手段、強化實踐環節為核心，在培養本科生產生濃厚的科研興趣以及開展創新研究方面取得一定進展。

一、“拔尖計劃”創新培養模式

(一)以創新人才培養為導向的新課程體系

城市與環境學院專門組織教學委員會和專業全體教師對課程體系進行優化，保持并強化核心理論課程。為讓學生了解學科全貌，發現專業興趣，將專業導論課程放在大一第一學期，并在課程內容中安排學生盡早開始學習閱讀和評述文獻，努力發現和思考問題。學院通過對主干基礎課、拓展提高型課程以及學科前沿課程的建設，讓學生加深對學科知識的思考，了解學科前沿動態，開拓國際視野。除專門開設相關課程外，學院還邀請國內外一流專家學者進行學術講座和學術沙龍活動，為學生營造濃厚的學術氛圍。

(二)以學生為主體的個性化培養方案

“拔尖計劃”特別重視在培養過程中保護好學生的學習興趣、好奇心和想象力，充分尊重個體差異，通過個性化培養方案，為學生提供自由寬松的學習空間。學院鼓勵學生跨院選修專業相關課程，并可納入培養計劃的專業課學分。個性化教育以指導教師責任制為保障，導師可協助學生制定突破原定教學計劃的個性化培養方案。個性化還體現在學生與導師的雙向選擇上，學生在大一學年結束前可自由選擇導師，此后如有更換需要，學院可為其協調安排。

(三)以科研訓練與實踐為核心的能力培養方法

直接參與基礎性科學研究是“拔尖計劃”的核心內容。學院根據“拔尖計劃”三個專業的特點，逐步形成了“基礎實驗—課間實習—實習課程—社會實踐—本科科研—本科論文”的系統科研訓練流程。通過科研實踐，希望幫助學生掌握科學研究的基本方法和技能，包括了解選題原則、熟悉文獻查詢和歸納方法、掌握數據獲取手段、培養數據分析能力、鍛煉論文寫作和成果表達技巧等。導師實驗室與課題組對本科生開放。學生選擇感興趣且有一定挑戰性的科研題目，逐步開展研究。早期參與科研的方式能培養學生擁有強烈的科研興趣、良好的科研能力，改變學生的學習方式和思維模式，引導學生形成較強的觀察、分析和創新思考能力。

(四)以國際化為特點的高水平交流平臺

“拔尖計劃”鼓勵并資助計劃內三、四年級本科生參加國際會議，支持計劃內的三年級下學期和四年級上學期學生短期出國留學五個月。根據新教學計劃，學生可在兩年半完成絕大部分課程，三年級下學期開始國際交流。除與學院簽有協議的學校外，也支持自行聯系國外知名大學和導師開展出國交流。從派出學生的反饋來看，出國交流經歷對拓寬視野和提高學術水平很有幫助。

“拔尖計劃”創新培養模式的4個方面貫穿培養過程始終，從新生入學開始，循序漸進，使拔尖學生通過自我選擇而自然成長起來。整個培養過程可大致分為4個階段：拓寬視野與興趣啟蒙階段：一年級學生在學校提供的海量課程中廣泛涉獵。學院精心安排的專業導論課、主干基礎課、學科前沿課程以及學術交流講座是培育專業興趣的土壤；專業選擇與個性化指導階段：有意愿深入專業學習和進行創新研究的一年級學生均可隨時報名加入“拔尖計劃”，自由選擇導師，并在一年級結束之前確定專業，導師根據學生的興趣和特點設計個性化培養方案；綜合提升與科研實踐階段：二年級開始，學生可通過拓展提高型專業課進一步了解專業前沿，逐步明確研究興趣，接受科研訓練。不少學生在這一階段已在導師指導下開始設計自己的科學假設和研究思路并著手開始研究；高水平交流與創新成果階段：三年級以上的學生可以完成相對獨立的研究工作，獲取實驗和觀察數據，在分析數據的基礎上完成創新研究成果。學生也可在國際交流項目中得到進一步提升。

二、“拔尖計劃”創新管理機制

(一)動態進出機制

城市與環境學院對“拔尖計劃”學生采用動態選拔的方式，給予學生均等機會，充分尊重學生個人意愿。“拔尖計劃”的進入不設置GPA等任何門檻，凡愿意參與并能夠完成培養目標的相關專業本科生均可申請加入。本科一年級學生可隨時報名進入，名額不限。二年級和三年級下學期分別進行一次年度考核，通過考核的學生進入下一階段。一年級未報名學生也可直接參加兩次年度考核中的任何一次，通過競爭進入“拔尖計劃”。已加入計劃的學生，年度考核不合格可終止計劃。三年級下學期年度考核之前，學生在與導師協商的基礎上可隨時申請退出，此后通過考核的學生不能再退出。

(二)指導教師責任制

城市與環境學院“拔尖計劃”的指導教師責任制并非輔導員式的咨詢，而是類似指導研究生方式的細節指導。學院制定明確的規章制度確保導師有足夠的時間和精力對學生進行個性化指導。年度考核和結題驗收時，除學生本人外，導師也需遞交總結報告，接受考評。導師與學生之間建立雙向選擇機制，為保證質量，原則上作為第一導師指導的本科生不能超過兩名。學生也可跨專業、跨學院選擇導師，鼓勵國外高水平教師參與指導。

城市與環境學院三個相關專業的學科帶頭人全部積極帶頭加入計劃，在研究如何更好地培養具有學術潛力的拔尖本科生方面投入大量精力。目前，學院共有“拔尖計劃”導師36名，包括陶澍、方精云、傅伯杰3位院士，長江學者6人，杰青獲得者12人。導師們全部直接參與各年級本科生理論課與實驗課教學，并指導學生開展具有國際前沿性的科學研究。

(三)年度考核與結題驗收制

“拔尖計劃”實施過程中，在二年級和三年級下學期進行兩次年度考核，學生和指導教師分別提交年度總結，學生進行口頭答辯。年度考核由“拔尖人才培養計劃管理委員會”通過“師生交流是否通暢”“指導教師投入精力”“學生科研投入時間”“學生研究進展”等指標對學生和導師分別進行考核。“拔尖計劃”學生畢業前進行結題驗收，學生對由“拔尖計劃”資助的科研成果進行匯報，由“拔尖人才培養計劃管理委員會”綜合評分。學生通過結題驗收，將按選修課記3個學分。畢業1年半內，導師需提供證明，說明學生為第一作者的國際SCI論文發表情況。

三、“拔尖計劃”項目的實施成效

(一)參與人數覆蓋率較高，啟發學生學術興趣卓有成效

從2011年9月至2016年2月，城市與環境學院有6屆共165位本科生參加“拔尖計劃”項目，33人中期退出。目前，新入學的2015級學生就已有15人報名進入“拔尖計劃”，學年第二學期人數還將有大幅上升。

學院“拔尖計劃”對應的環境科學、生態學、地理科學專業中，本科生參與“拔尖計劃”的比例總體呈上升趨勢。“拔尖計劃”的優化教學體系、特色課程和學術交流活動等都對促進學生了解專業及啟發學術興趣產生促進作用。

表1 城市與環境學院“拔尖計劃”參與者概況

表2 城市與環境學院“拔尖計劃”參與人數占專業總人數比重

(二)建設了一批高質量的專業課程，營造良好的學術氛圍

“拔尖計劃”緊扣國際頂尖課程對授課模式進行優化，購買了大批國外精品教材作為主要教學參考資料。“拔尖計劃”還聘請國際一流師資授課，專門開設了環境科學前沿、生態學和地理學前沿、環境科學前沿秋季講座三門學科前沿課程，及時傳授學科國際最新進展，使學生在創新研究中更具國際視野。國外一流專家們在來中國授課之前就已在網絡上提供了相關基礎知識介紹、經典文獻、科學問題等內容，供學生提前熟悉和準備，課上學生可以就相關科學問題進行闡述和交流。

(三)系統科研訓練和實踐發揮作用，學生科研創新成果突出

“拔尖計劃”高年級本科生每周約有10—14小時從事科研活動，低年級本科生每周約有6—10小時從事科研活動。寒暑假期間，學生還自發利用大量集中時間進行科研。經過3-4年的科研訓練，學生普遍掌握了科學研究方法，具備科學研究的經驗和視野，研究成果突出。目前，學院“拔尖計劃”學生中已有8人以第一作者身份在國際SCI期刊上發表論文，還有一批學生第一作者的SCI論文進入審回修改階段。

學院已畢業的兩屆“拔尖計劃”本科生，絕大部分繼續相關專業學習研究。2010級、2011級共32名畢業生，31人繼續進行研究生深造，其中15人赴美國斯坦福大學、加州大學伯克利分校等國際一流高校學習。從現階段培養成果來看，不少學生再經過未來十幾年的學習研究，極有可能成長為地理學科、生態學科、環境學科的領軍人才。

(四)建立了穩定的國際交流合作，助力拔尖學生進一步提升

“拔尖計劃”項目實施期間，學院先后邀請了法國氣候變化與環境研究所副所長Philippe Ciais教授、美國科學院院士Kirk Smith教授、歐洲科學院院士Sven Erik Jorgensen教授等46位國外一流學者來學院進行“拔尖計劃”相關教學工作，包括本科生課程全英文授課，舉辦學術講座和學術沙龍等。學生國際化培養方面，學院與美國萊斯大學、馬薩諸塞大學、俄勒岡州立大學、紐約州立大學等4所國外高校簽訂了本科生交流項目協議，并由國家留學基金委員會批準了4項優秀本科生國際交流項目高校合作項目，每年派出至少5名高年級學生進行5個月交流學習。

四、對本科生“拔尖計劃”的思考

在5年來的“拔尖計劃”本科生培養過程中，我們發現：“滾動式”的動態進出機制，隨時對希望從事基礎學科科研的學生開放申請，允許學生主動退出，有效確保了學生的主動性和積極性，也避免了教育資源浪費。目前通過這一機制選拔出了一批真正有科學追求、有學術潛力的拔尖學生；對拔尖人才的培養有非常重要的意義；本科生的科研潛能不可低估且值得發掘，鼓勵低年級本科生早日進實驗室開展基礎研究，能使得科研訓練更加系統化、專業化，明顯提高學生的基本科研素質；邀請國際一流專家學者參與本科生教學，激發了學生的求知欲和創新潛能，并在很大程度上為學生樹立了世界一流科研工作者的典范。

在初步摸索到一些經驗的同時，我們對“拔尖計劃”的培養模式還存在一定問題，在不少方面還要進行探索與改進。

個性化培養的自由度值得商榷。隨著加入“拔尖計劃”的學生越來越多，我們面臨更多的差異化個體，在培養方案管理上是給學生更充分的自由，還是依據學習認知規律和學科特點給予一定引導性限制，還有待進一步研究。

評估機制有待完善。學院“拔尖計劃”對年度考核、結題驗收的現有評價體系較為簡單，畢業1年半內學生以第一作者身份發表國際SCI論文的成果評價指標過于單一。拔尖學生的成長是一個長期過程，在項目評價體系中，對學生的整個培養和后續成長過程都應有所考量。

國際交流需進一步加強。“拔尖計劃”的短期交流項目安排了5個月的派出時間，對一些學生來講時間較短，不足以充分開展科研工作；而另一些學生則擔心出國交流會耽誤自己國內在研項目的進度。對派出學生在國外交流期間的培養方案需進行更加細致靈活的安排。

探索長期教育的新模式。創新人才培養是一項長期性任務，拔尖創新人才的成長發展不僅僅在本科教育階段，作為教育者應關注整個教育體系的貫通，跟蹤了解拔尖人才的后續發展，為他們制訂更為長期、系統的培養計劃。

(責任編輯：陳勇)

Cultivation of Creative Talents among Students of Basic Sciences

Wang Yufan

(CollegeofUrbanandEnvironmentalSciences,BeijingUniversity,Beijing, 100875,China)

Taking the the program carried out in College of Urban and Environmental Sciences of Beijing University, the paper gives a detailed explanation of the innovative training mode and innovative management mechanism contained in the "Topnotch Personnel" program. It sums up the initial results achieved in the past five years, pointing out the importance of innovation-oriented curriculum, individualized training program, basic scientific research training and high-level international exchange to the cultivation of topnotch talents among students of basic sciences.

cultivation of creative talents; Topnotch Personnel program; basic sciences

王宇凡( 1988-),女, 北京大學城市與環境學院助理研究員。

10.13585/j.cnki.gxfdyxk.2016.06.005

G641

A

1674-5337(2016)06-0018-04