“強基計劃”本科人才培養(yǎng)方案特點分析

唐玲艷　彭安臣　王曉

[摘 要] 圍繞“強基計劃”人才培養(yǎng)目標，借鑒國內(nèi)外高校拔尖人才培養(yǎng)方案成功的經(jīng)驗，制定“強基計劃”數(shù)學與應(yīng)用數(shù)學專業(yè)本科人才培養(yǎng)方案。基本特點是：將通識教育與專業(yè)教育有機結(jié)合，融入基礎(chǔ)學科拔尖人才培養(yǎng);強化核心課程，夯實學科基礎(chǔ);開設(shè)學科概述和學科前沿課程，開闊學生視野;依托學科優(yōu)勢，加強數(shù)學學科的工程銜接;強化實踐環(huán)節(jié)，著重培養(yǎng)應(yīng)用能力和創(chuàng)新能力;創(chuàng)新教學方法。平衡好學生的自我定位與項目的外部定位，是確保“強基計劃”順利實施并發(fā)揮最大效用的關(guān)鍵。

[關(guān)鍵詞] “強基計劃”;拔尖人才培養(yǎng);基礎(chǔ)學科;人才培養(yǎng)方案

[基金項目] 2020年度教育部國防軍事教育學科“十三五”規(guī)劃課題“依托‘強基計劃培養(yǎng)軍隊拔尖人才問題研究”（JYKYB2020005）;2020年度湖南省教育廳湖南省學位與研究生教育改革研究項目“新工科背景下研究生計算能力培養(yǎng)的研究”（2020JGYB003）

[作者簡介] 唐玲艷（1980—），女，湖南永州人，博士，國防科技大學文理學院教授，碩士生導師，主要從事計算數(shù)學研究。

[中圖分類號] G640 [文獻標識碼] A [文章編號] 1674-9324（2022）08-0014-05[收稿日期] 2021-06-16

引言

21世紀以來，科技競爭日趨激烈，高層次拔尖創(chuàng)新人才成為世界各國競相爭奪的戰(zhàn)略資源。為持續(xù)推進科教興國和人才強國戰(zhàn)略，教育部于2020年1月啟動“強基計劃”，選拔和培養(yǎng)基礎(chǔ)學科拔尖創(chuàng)新人才。國防科技大學作為全軍唯一一所入選“強基計劃”的高校，肩負著探索軍隊拔尖人才培養(yǎng)規(guī)律的使命。接到任務(wù)之后，學校于2020年1月啟動“強基計劃”本科人才培養(yǎng)方案制定工作。我們調(diào)研了國內(nèi)外拔尖人才的培養(yǎng)模式，并充分聽取廣大數(shù)學教師和課程負責人的意見，按照學校使命任務(wù)和辦學定位，結(jié)合數(shù)學與應(yīng)用數(shù)學專業(yè)特色，經(jīng)過多輪專家評審與會議答辯，制定了“強基計劃”數(shù)學與應(yīng)用數(shù)學本科人才培養(yǎng)方案。本輪人才培養(yǎng)方案目標明確、易于實施，為培養(yǎng)高質(zhì)量人才奠定了良好的基礎(chǔ)。

一、國內(nèi)外拔尖人才培養(yǎng)的經(jīng)驗

拔尖人才被界定為在智力、創(chuàng)造力、藝術(shù)、領(lǐng)導才能或特殊學術(shù)領(lǐng)域具有顯著成就和能力的個體[1]。關(guān)于拔尖人才的產(chǎn)生與培養(yǎng)，學界歷來紛爭不一。早期的學者認為，拔尖人才更多是天賦才能而非后天培養(yǎng)[2]。為此，中國科學技術(shù)大學于1978年率先在國內(nèi)創(chuàng)辦少年班，以天賦的智力因素（即所謂的“神童”）作為選拔條件，在入學之后強調(diào)“超前”知識的傳授，培養(yǎng)在科學技術(shù)領(lǐng)域出類拔萃的優(yōu)秀人才。隨著教育研究的深入，國際拔尖人才培養(yǎng)范式逐漸發(fā)生轉(zhuǎn)變，從強調(diào)有天賦的個體才有資格獲得培養(yǎng)，轉(zhuǎn)變?yōu)槌姓J后天的培養(yǎng)和環(huán)境能開發(fā)個體體內(nèi)的潛質(zhì)和天賦，使其得到全面發(fā)展[3]。具體到培養(yǎng)方式，美國和歐洲的做法略有不同。“美國派”的拔尖人才培養(yǎng)采用榮譽教育和榮譽學院模式，即專門為優(yōu)秀拔尖的，具有高水平、高能力的本科生設(shè)計個性化教育模式。“歐洲派”從英國和德國的研究型大學拔尖創(chuàng)新人才培養(yǎng)經(jīng)驗出發(fā)，樹立以培養(yǎng)拔尖創(chuàng)新人才為目標的新理念，構(gòu)建以學科交叉融合為基礎(chǔ)的人才培養(yǎng)新機制探索產(chǎn)學研深度融合的人才培養(yǎng)新模式。不管哪種模式，學者們都普遍認同，單靠大強度、有意識的訓練并不能培養(yǎng)出創(chuàng)新型人才。

自中科大少年班伊始，我國在拔尖人才教育方面投入了大量資源，積累了一些成功經(jīng)驗，其中“珠峰計劃”被認為是“強基計劃”的前身。“珠峰計劃”即“基礎(chǔ)學科拔尖學生培養(yǎng)試驗計劃”，于2009年實施，是《國家中長期人才發(fā)展規(guī)劃綱要（2010—2020年）》和《國家中長期教育改革和發(fā)展規(guī)劃綱要（2010—2020年）》中的重要內(nèi)容，其目標是建立拔尖人才重點培養(yǎng)機制，吸引最優(yōu)秀的學生投身基礎(chǔ)科學研究，形成拔尖創(chuàng)新人才培養(yǎng)的良好氛圍，努力使受“珠峰計劃”支持的學生成長為相關(guān)基礎(chǔ)學科領(lǐng)域的領(lǐng)軍人才，并逐步躋身國際一流科學家隊伍[4，5]。“珠峰計劃”見證了中國在拔尖人才教育培養(yǎng)的不懈努力，也經(jīng)歷了眾多沖突與困境。閻琨分析了“珠峰計劃”所面臨的多重內(nèi)部沖突，為我國的拔尖人才項目提出以下建議：（1）項目的培養(yǎng)目標應(yīng)該使學生能夠愉快地融入個人的整體目標體系，讓個體的自我定位與項目的外部定位達到統(tǒng)一;（2）項目的鑒別和選拔應(yīng)該更加全面，建議采用以文化為中心的認同概念，認為天賦涉及人、知識和場域等多種內(nèi)生和外生因素的協(xié)同作用;（3）項目的培養(yǎng)方案應(yīng)該進行系統(tǒng)的設(shè)計和理論規(guī)劃，建議采用茨格勒的“資優(yōu)行動模型”來指導拔尖計劃的實施和課程設(shè)置。“資優(yōu)行動模型”強調(diào)人與環(huán)境之間的相互作用以及構(gòu)建個性化的學習途徑[6]。在茨格勒理論的指導下，“強基計劃”的首要目標是為拔尖學生確定一條通往成功的學習路徑，并提供持續(xù)的支持性環(huán)境以實現(xiàn)其目標。在計劃的實施過程中，給予專業(yè)指導與反饋，幫助學生取得卓越的學術(shù)成就。隨著學生專業(yè)水平的不斷提高，外界環(huán)境也應(yīng)該越來越專業(yè)化，以滿足學生的具體學習需求。此外，“強基計劃”的學習環(huán)境，包括學習目標、學習計劃、課程設(shè)置及教材都應(yīng)該重新考慮和設(shè)計，以挖掘?qū)W生的最大潛能。同時應(yīng)該追蹤每個學生的學習進程，尤其是學習時間、學習材料、學習內(nèi)容以及學習成果。優(yōu)秀并不體現(xiàn)在個人，而是體現(xiàn)在由個人及其環(huán)境組成的系統(tǒng)之中[7]。

以上理論給“強基計劃”人才培養(yǎng)方案的編制提供了很多啟示。依據(jù)學校人才培養(yǎng)的總目標，我們圍繞為學員構(gòu)建什么樣的理論平臺、實踐平臺、能力平臺和素質(zhì)平臺以及如何構(gòu)建這些平臺這個根本性問題進行培養(yǎng)方案的頂層設(shè)計。然后，根據(jù)這些平臺的目標要求進行具體的課程體系設(shè)計，科學論證了課程目標、內(nèi)容選擇、學時安排、學期安排、考核方式以及課程之間的銜接關(guān)系等。

二、“強基計劃”人才培養(yǎng)目標及其定位

“培養(yǎng)什么人、怎樣培養(yǎng)人、為誰培養(yǎng)人”是新時代教育需要回答的根本問題，也是深化教育改革的初心所在。國家推行“強基計劃”，旨在選拔培養(yǎng)有志于服務(wù)國家重大戰(zhàn)略需求且綜合素質(zhì)優(yōu)秀或基礎(chǔ)學科拔尖的學生。結(jié)合學校特殊的使命任務(wù)，我校數(shù)學與應(yīng)用數(shù)學專業(yè)應(yīng)當聚焦科技強軍目標，本著“為軍選才育才”的原則，為高端芯片與軟件、智能科技、導彈與航天、新概念武器、電子戰(zhàn)技術(shù)等國防科技關(guān)鍵領(lǐng)域的重點突破培養(yǎng)拔尖創(chuàng)新人才。鑒于此，“強基計劃”數(shù)學與應(yīng)用數(shù)學本科人才培養(yǎng)方案將培養(yǎng)目標定位為：培養(yǎng)具備過硬的思想政治素質(zhì)、深厚的科學文化基礎(chǔ)、良好的軍事基礎(chǔ)素質(zhì)和身體心理素質(zhì)，熟練掌握數(shù)學與應(yīng)用數(shù)學相關(guān)學科專業(yè)領(lǐng)域的核心理論、知識、方法和技能，具有較強的系統(tǒng)整合思維能力、推理和解決問題能力、創(chuàng)新實踐能力、溝通協(xié)作能力、領(lǐng)導管理能力，具有突出發(fā)展?jié)摿Α娏覍I(yè)興趣、科研志向和吃苦耐勞精神的拔尖人才，為其成長為國防關(guān)鍵領(lǐng)域需求的數(shù)學及相關(guān)學科領(lǐng)軍人才奠定基礎(chǔ)。這是國家和社會對強基班學生的期望，也是我們教育的終極目的。

為了保證這個目標的達成，“強基計劃”人才培養(yǎng)方案中設(shè)定了四類機制來保障學生的個體成長和獨特需求，使學生的自我定位與項目的外部定位達到平衡。一是豐富的選修課機制。每個拔尖學生的心智結(jié)構(gòu)都是獨一無二的，方案中設(shè)置了大量多層次、異質(zhì)化選修課程，來增強學生思維的靈活性，達到因材施教的目的。二是多元化評價機制。增加實踐環(huán)節(jié)比例，采用多元化課程考評方式，避免唯成績至上的功利評價方式，允許學生按照自我標準成長并取得自我認可的成功。三是三類導師機制。每名學生配備博導、青年骨干和管理專家構(gòu)成的學術(shù)導師、實踐導師和成長成才導師，對其課程學習、科研工作、生活以及其他方面給予個性化指導。四是成長追蹤機制。為強基班學生建立成長發(fā)展檔案，追蹤學生課程學習情況、行為習慣變化、競賽獲獎情況、社會實踐情況、參與科研情況和學生畢業(yè)去向等，及時總結(jié)反饋，提升育人實效。

三、課程設(shè)置的特點

“強基計劃”數(shù)學與應(yīng)用數(shù)學人才培養(yǎng)方案中的課程按照通識教育課程、專業(yè)教育課程和交叉基礎(chǔ)課程三個模塊設(shè)置，按照修讀要求又分為必修、選修兩種類別，主要特點如下。

（一）將通識教育與專業(yè)教育有機結(jié)合，融入基礎(chǔ)學科拔尖人才培養(yǎng)

通識教育是非專業(yè)、非職業(yè)性的教育，它源自古希臘的自由教育理念，其目的是培養(yǎng)健全的個人和自由社會中健全的公民。通識教育能解決專業(yè)教育中知識面狹窄的問題，有利于學生的全面發(fā)展和創(chuàng)新思維的培養(yǎng)。相比綜合性大學，欠缺文科基礎(chǔ)的理工院校通常更重視學生的通識教育。例如，美國麻省理工學院就秉承“科技與人文課程”結(jié)合的折中價值理念，為學生精心設(shè)計了內(nèi)容豐富的通識課程計劃。一般開設(shè)17門課程，包括8門人文、藝術(shù)、社會科學必修課、6門科學必修課、2門科學與技術(shù)限選課和1門實驗課。這些課程由龐大的通識課程體系予以支撐。其中，人文、藝術(shù)、社會科學課程群包括文學作品研究、語言、思想和社會準則、視覺藝術(shù)和表演藝術(shù)、文化與社會研究，以及歷史學等五大類71門課程;科學課程群涉及數(shù)學、物理、化學和生物等基礎(chǔ)學科，學生需要從學校指定的每個學科課程中選擇1～2門;科學與技術(shù)限選課程群設(shè)置了包括數(shù)學、物理、化學、生物、生態(tài)、環(huán)境、地質(zhì)、結(jié)構(gòu)、材料、能源、電子、計算機、力學、經(jīng)濟等在內(nèi)的43門課程。麻省理工學院強調(diào)跨學科思想、批判性思維和邏輯方法訓練，通識課程教學并不單純地以使用為目的，而是注重增進學生各方面的知識，培養(yǎng)全面發(fā)展的高素質(zhì)人才。

我校“強基計劃”的通識教育模塊占總培養(yǎng)學時的41.24%，分為政治理論、人文科學、自然科學、軍事和體育、公共工具等五大系列，主要以公共基礎(chǔ)課形式開展。其中，政治理論系列包括馬列主義、毛澤東思想、鄧小平理論、“三個代表”重要思想、科學發(fā)展觀、習近平新時代中國特色社會主義思想的基本內(nèi)容以及一些法律基礎(chǔ)、政策形勢分析等課程，使學生具有初步的政治觀察分析能力和政策理解執(zhí)行能力，政治立場堅定，思想品德端正，法紀意識牢固，立志獻身國防，忠實履行職責;人文科學系列包括藝術(shù)類、文學類、哲學類、人文科學綜合課程，為增強學生的傳統(tǒng)文化熏陶和文化自豪感，特地將“中國文化經(jīng)典導讀”設(shè)為必修課程;自然科學系列主要是大學物理和大學物理實驗，同時開設(shè)大學化學、生物學基礎(chǔ)、力學、天文學等多學科選修課，以增強學生知識的寬廣性和適應(yīng)性;軍事和體育系列是我校的特色課程，旨在培養(yǎng)學生的強健體魄和堅強意志力;公共工具系列包括大學計算、大學生職業(yè)發(fā)展與就業(yè)創(chuàng)業(yè)指導等，旨在培養(yǎng)學生良好的運用現(xiàn)代工具的能力。幾大類課程既訓練學生的抽象思維、邏輯思維，也訓練學生的形象思維、直覺思維，使他們具有可持續(xù)發(fā)展的能力。

（二）創(chuàng)新教學方法，強化核心基礎(chǔ)課，夯實學科基礎(chǔ)

在數(shù)學專業(yè)課程方面，“強基計劃”人才培養(yǎng)方案與清華大學、武漢大學、上海交通大學等名校的設(shè)置基本一致。本科專業(yè)課程包括數(shù)學分析、空間解析幾何、高等代數(shù)、概率論、常微分方程，學科基礎(chǔ)課程包括實變函數(shù)、復(fù)變函數(shù)、泛函分析、抽象代數(shù)、數(shù)理統(tǒng)計、數(shù)值計算方法、一般拓撲學、數(shù)學建模、運籌學等。考慮到學生精力和師資力量，從三個方面對數(shù)學核心基礎(chǔ)課進行強化。

1.學時加強。數(shù)學分析由原來的240學時增加到260學時，高等代數(shù)由原來的90學時增加到112學時，空間解析幾何由原來的32學時增加到48學時，常微分方程由原來的48學時增加到56學時，數(shù)值計算方法由原來的48學時增加到56學時，實變函數(shù)由原來的48學時增加到64學時，泛函分析由原來的48學時增加到56學時，數(shù)理統(tǒng)計由原來的50學時增加到56學時，同時將矩陣論替換為抽象代數(shù)，新增一般拓撲學和分析代數(shù)選講。按分析、代數(shù)幾何、計算優(yōu)化、隨機建模等四個系列進行課程建設(shè)，理順了各課程之間的邏輯關(guān)系和內(nèi)容銜接，學員將分別得到分析、代數(shù)、幾何、方程、隨機數(shù)學、優(yōu)化、數(shù)值計算以及物理學、計算機方面的知識學習和能力培養(yǎng)，從而形成深厚的數(shù)學素養(yǎng)，具備一定的科研創(chuàng)新能力。

2.師資力量加強。遴選教學經(jīng)驗豐富的教授擔任核心課程的主講教師，配以新進的高水平博士或具有確定研究方向的副教授進行課后答疑。核心基礎(chǔ)課程除課內(nèi)學時外，每周設(shè)置一次答疑，通過習題講解和關(guān)鍵問題研討，引導學生掌握解決核心數(shù)學思想，使學生學會課程內(nèi)容，具備提出問題、發(fā)現(xiàn)問題、解決問題的能力，重在使學生學會主動學習，力爭融會貫通。

3.創(chuàng)新教學方式。積極開展數(shù)學專業(yè)課建設(shè)，利用現(xiàn)代教育技術(shù)，根據(jù)課程教學實際需要，合理利用網(wǎng)上教學資源，通過各種慕課平臺，積極開展網(wǎng)絡(luò)教學、翻轉(zhuǎn)課堂教學、線上線下混合式教學，選修課程或課程的選修知識點盡可能采用慕課自主學習。

（三）開設(shè)學科概述和學科前沿課程，開闊學生視野

開設(shè)學科概述和學科前沿課程，幫助學生認清學習的目的、意義，明確學習與未來發(fā)展的關(guān)系，幫助他們樹立正確的學習觀，開發(fā)學習潛能，引導學術(shù)興趣，使學習成為學生自我的需要。增設(shè)“數(shù)學文化”課程，以數(shù)學史、數(shù)學問題、數(shù)學知識等為載體，介紹數(shù)學思想、數(shù)學方法、數(shù)學精神，既提高學生的數(shù)學素質(zhì)，又著眼于提高學生的文化素質(zhì)和思想素質(zhì)。遴選數(shù)學學科優(yōu)勢科研方向，開設(shè)短期學科前沿課程“應(yīng)用數(shù)學專題”，使得學生對研究現(xiàn)狀有一個較為深入的認知，在某種程度上為學生提供了獨立學習、研究型學習、合作性學習的機會。向強基班高年級學員開放研究生專業(yè)課程，計入碩士階段學分，使學有余力的學生能提前深造，實現(xiàn)本碩博貫通式培養(yǎng)。我們鼓勵學生自我發(fā)展，他們想挑戰(zhàn)自我，培養(yǎng)方案中就有內(nèi)容給他們，但又不給他們太大的壓力。

（四）依托學科優(yōu)勢，加強數(shù)學學科的工程銜接

依托學校優(yōu)勢工科專業(yè)，開設(shè)信息科學、航空航天、氣象海洋、電子與通信、智能與指揮控制等五個系列的交叉基礎(chǔ)選修課程，加強數(shù)學專業(yè)教育的工程銜接。面向關(guān)鍵問題，突出軍事應(yīng)用特色，體現(xiàn)我校辦學“理工結(jié)合，落實到工”的特點。無獨有偶，國內(nèi)其他“強基計劃”試點高校也開設(shè)有基礎(chǔ)理科工程銜接類專業(yè)，例如清華大學就對數(shù)理基礎(chǔ)學科設(shè)計了理工雙學士學位的培養(yǎng)模式，據(jù)招生辦主任余瀟瀟介紹，這是清華大學服務(wù)國家重大戰(zhàn)略需求，結(jié)合自身辦學特色專門設(shè)計的，既突出數(shù)學、物理、化學、生物等基礎(chǔ)理科專業(yè)的支撐引領(lǐng)作用，又與國家對“強基計劃”人才培養(yǎng)的高關(guān)注、高期待高度銜接，為一批“有志向、有興趣、有天賦”學生打好堅實理科基礎(chǔ)，并重點引導他們進入國家急需的高端芯片與軟件、智能科技、新材料、先進制造和國家安全等關(guān)鍵領(lǐng)域，加強相關(guān)領(lǐng)域高質(zhì)量人才的精準輸送[8]。我校的交叉基礎(chǔ)課程與清華大學的做法有異曲同工之妙。我們歡迎對數(shù)學研究有濃厚興趣的學生留在本專業(yè)繼續(xù)深造，也給其他有志于工程研究的學生設(shè)置了更多的出口，實現(xiàn)學科交叉基礎(chǔ)上的差異化、特色化人才培養(yǎng)。

（五）強化實踐環(huán)節(jié)，著重培養(yǎng)應(yīng)用能力和創(chuàng)新能力

完善實踐教學體系，鼓勵學生通過實踐強化能力。“強基計劃”數(shù)學與應(yīng)用數(shù)學專業(yè)設(shè)置選修實踐10學分，結(jié)合全國大學生數(shù)學競賽、大學生密碼挑戰(zhàn)賽、大學生創(chuàng)新實踐項目等進一步加大對學生實踐能力的培養(yǎng)，例如，學生獲得全國性學科競賽一等獎可記6學分，公開發(fā)表學術(shù)論文可記1～3分。開展多渠道國際交流，鼓勵、支持學生參加學術(shù)會議、長期或短期國際交流項目、國際專業(yè)類競賽等交流活動，讓學生接觸世界科學文化研究最前沿，融入國際一流的學術(shù)群體，拓展國際視野，推動學生知識創(chuàng)新與技術(shù)創(chuàng)新的融合。依托數(shù)學學科拔尖學生培養(yǎng)基地，舉辦暑期學校、企業(yè)實習、基地見習等活動，為學生搭建綜合創(chuàng)新實踐平臺。

結(jié)語

人才培養(yǎng)方案是學校實施人才培養(yǎng)工作的根本性指導文件，是一所學校教育思想和教育理念的集中體現(xiàn)，反映了學校人才培養(yǎng)工作的指導思想和整體思路，對人才培養(yǎng)質(zhì)量的提高具有重要導向作用。通過調(diào)研國內(nèi)外拔尖人才的培養(yǎng)模式，充分聽取廣大數(shù)學教師和課程負責人的意見，結(jié)合學校使命任務(wù)和辦學定位以及數(shù)學與應(yīng)用數(shù)學專業(yè)特色，我們制定了“強基計劃”數(shù)學與應(yīng)用數(shù)學本科人才培養(yǎng)方案。本輪人才培養(yǎng)方案目標明確、易于實施，對保證教學質(zhì)量和人才培養(yǎng)規(guī)格有著十分重要的意義。

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Abstract：By focusing on the training objectives of the “program of strengthening basic disciplines” and drawing lessons from the experience of top-notch personnel training programs in colleges and universities at home and abroad， the talent training plan for mathematics and applied mathematics majors under the “program of strengthening basic disciplines” is formulated. Its main characteristics include combining the general education and the professional education for the cultivation of top-notch talents of basic disciplines， strengthening the core basic courses to lay a solid foundation for the discipline， setting up the discipline overview and frontier courses to broaden students horizons， relying on discipline advantages to strengthen the connection between mathematics and engineering subjects，? strengthening practice to focus on the cultivation of application ability and innovation ability， and innovating the teaching methods. It is pointed out that the balance between the students self-orientation and the external-orientation should be maintained to ensure that the top-notch talent training plan is carried out successfully and give full play to its effectiveness.

Key words：program of strengthening basic disciplines; top-notch talent training; basic discipline; talent training plan