理工銜接?強基致遠?培養可堪大任的創新人才

李俊峰??徐蘆平??蘇芃

摘 要：行健書院是清華大學于2020年為落實國家強基計劃、進一步推進學校本科人才培養改革而建立的五個書院之一。行健書院以培養具有深厚的數學和力學基礎、面向若干關鍵領域的未來創新人才為目標。兩年來，書院創建深厚的共同核心基礎、多類路徑多層出口的培養體系，設置挑戰性問題牽引、進階式科研訓練，通過全覆蓋導師制倡導從游文化、鼓勵學生多樣發展，積極探索更加全面地評價學生成長，開展全方位的人才培養改革。行健書院一系列改革舉措取得了初步的成效，也將在中國特色、清華風格的書院制建設中不斷探索。

關鍵詞：強基;理工融合;科研引導;從游文化

在清華大學111年的辦學歷史上，一直注重育人過程中價值、能力和知識之間的有機融合。進入新時代，清華大學確立了價值塑造、能力培養、知識傳授“三位一體”的教育理念。我們要培養有抱負、有思想、有遠見、有擔當，把個人追求融入社會進步主流的人，要讓學生獲得更大的成長空間和成長幅度，要使學生獲得寬口徑、厚基礎的扎實訓練，具備核心的學科素養和跨學科的知識結構，在未來事業發展中可以走得更高更遠，成為可堪大任的創新人才。

探索新的教學組織模式，推廣創新人才培養范式，通過改進培養體系、提升課程質量，給學生更大的成長空間，這是我們的使命和挑戰。

在新雅書院、“清華學堂人才培養計劃”等探索基礎上，2020年清華大學為落實國家“強基計劃”成立了致理、日新、未央、探微、行健五個實體書院，2021年、2022年又分別成立了求真書院、為先書院。以書院制培養覆蓋了清華大學三分之一的本科生。讓書院切實發揮育人的主體作用，這是學校本科教學組織模式的一個重大變革。強基書院定位明確，沒有自己的學科和專任教師，唯一的宗旨是育人，“以學為中心”，提高人才培養成效。書院積極探索理工雙學士學位、科教融合、導師制、本博貫通培養等新型培養模式，打通評價、選拔、培養和后續發展多個關鍵環節，關注學生全面成長和多樣化發展。

清華大學上述8個新建實體書院，不同于以學科為特色的專業學院。書院的職責和目標聚焦于人才培養，而專業學院要兼顧許多方面。上述8個書院明顯不同于古今中外的各類書院，我們的書院對學生進行全面的、全過程的培養，學生整個本科培養階段都由書院負責，書院負責學生培養方案和計劃的設計、實施，既負責第一課堂（課程教學）又負責第二課堂，學生不會在某個階段轉到其他學院/系，一直都在書院。另外，清華大學這些本科書院也各有不同特色。例如，新雅書院是通識教育實驗區，日新書院培養歷史、哲學、古文字學等基礎文科人才，致理書院培養數學、物理、化學、生物、信息與計算科學等基礎理科人才，未央書院、探微書院和行健書院分別以基礎理科銜接若干工科專業方向的方式培養理科—工科交叉人才。

一、強基拔尖求創新，行健不息向未來

行健書院既培養“強基計劃”學生，也培養“基礎學科拔尖學生培養試驗計劃”（簡稱“拔尖計劃”）學生，又承擔未來技術學院的建設任務，探索未來技術領軍人才培養范式，這與行健書院的建設目標和方案高度契合。

錢學森力學班2009年成立于清華大學航天航空學院，屬于國家“基礎學科拔尖學生培養試驗計劃”及“清華學堂人才培養計劃”，學生的本科專業是航天航空學院的“工程力學”（授工學學士）。2020年，錢學森力學班加入行健書院，學生的本科專業是行健書院的“理論與應用力學”（授理學學士）。錢學森力學班是首席教授負責制，在首席教授鄭泉水院士帶領下，錢學森力學班致力于構造一個開放性的創新教育模式，培養創新人才，其中有很多理念和經驗是值得借鑒的[1]。例如培養頂尖創新人才三要素：首先給這些學生機會去發現、接觸足夠大的問題;讓學生對這些問題產生興趣和激情，甚至癡迷于研究和解決這些問題;找到杰出的有經驗的導師指導這些學生。錢學森力學班的教學理念和實踐經驗是行健書院及未來技術學院教育理念的重要源頭、實施方案的重要參照。

培養拔尖計劃人才，我們經歷了十幾年探索，形成的基本理念是：學生都有潛在的學術興趣，可能學生自己不知道或不明確，我們用廣泛領域的科學前沿問題研討幫助學生確認自己的興趣，引領學生進入感興趣的領域。我們研討的科學問題可能來自工程技術，或者有明確的工程技術應用前景，也可能暫時不明確其應用前景。十幾年的經驗表明，學生喜歡鉆研的科學問題基本上都是有明確應用前景的。

培養強基計劃人才，國家的強基計劃文件中提到了兩個“聚焦”：聚焦基礎學科的人才培養，聚焦國家重點要發展的那些關鍵的領域。2020年成立的行健書院就是要落實這兩個“聚焦”，希望學生既要打好理科基礎，又要聚焦國家重點發展的關鍵領域，未來能夠解決卡脖子問題，成為符合國家戰略需求的寬口徑、厚基礎、廣交叉、重創新的科技領軍人才。行健書院設計制訂了理—工交叉融合的雙學位培養方案。行健書院的理科學位是力學，特別重視數學，讓學生學會解決數學問題的方法;同時，又特別注重讓學生學習力學，因為力學是在所有理工科學科里面最早成熟的，跟數學結合特別緊密，這些課程可以讓學生學會把實際問題轉化為數學問題。行健書院對接了航空航天、能源等國家重要領域的工科專業，把學生學術興趣引向關鍵領域，幫助學生明確學術志向，建立有明確志向引領的學術價值觀。我們希望學生在本科理工銜接的基礎上能夠繼續攻讀相關博士學位，成為擁有深厚數學力學基礎、能夠攻克科學技術難題的高層次創新人才。

培養未來技術領軍人才，需要瞄準一些未來可能有突破的領域，這些領域應該是專家們可以預測的。對于這樣的領域，我們可以按照培養強基計劃人才的模式開展工作。當然，也一定有一些領域或方向是不好預測的，不可能預測較長期的發展。針對這種不能預測的“未來”，需要再思考人才培養范式。我們考慮，可以按照錢學森先生的觀點，當前目標聚焦在幫助學生打好扎實的基礎，吸取基礎學科蘊涵的千百年來人類認識、改造自然過程形成的智慧精華。

二、理工銜接重精深，科創進階樂從游

2019年清華大學圍繞本科各專業培養方案開展學情調研，2020年啟動以提質減量為重點的培養方案改革。改革以提高課程挑戰度、提升學生獲得感為目標，課程體系建設的總體思路是：基礎課程保質保量，通識課程提質優化，專業課程提質減量，畢業設計/實踐融合創新，自主發展貫通引導。

強基計劃五個書院都成立了跨專業的教學委員會，與相關各專業院系協同制訂培養方案，著力實現通專融合，強化通識教育和基礎課教學，旨在養成學生深厚的科學、人文基礎與核心專業素養。

行健書院花大力氣深度調整培養方案，系統梳理專業核心課程，建立了獨特的培養體系。充分發揚力學的“定量”與“創新”的優秀傳統[2]，突出力學與多學科交叉融合的特征，著力于課程學習和科研訓練雙主線的交叉推進。

行健書院踐行“寧愿多留白，絕對不超載”的理念，落實“最合適的人上最需要的課”[3]。課程學習注重精深，強化、優化高水平基礎課程建設，必修課程總量精簡、挑戰度高、靈活多樣。確保學生有充足時間從容學習、個性化學習、精深學習，為原創性科學研究與技術創新奠定堅實學術基礎?！皩W為中心”的柔性多樣的課程設置，讓學生實現多樣化發展成為可能。既考慮到創新人才培養中應有的學業挑戰度，又要充分保障學生的學習信心和在學業進行過程中的獲得感。通過本科生課程的自學成效測評，引導學生主動學習。

行健書院科研訓練循序漸進，以學生創造性成長為中心，構建貫穿大學四年的進階式研究訓練和創新能力提升課程群，通過“知行合一”的方式，促進學生轉變學習與研究心態，激發學術志趣，培養創新思維，提升研究技能，實現從被動學習向主動探索創新轉變。

行健書院關注學生長周期的成長，立足本科階段培養，瞄準博士階段的學習、科研以及工作初始階段的職業發展，突出導師引領下的學生自主性、個性化學習。引導學生找到適合研究方向，開展高質量的本博貫通的長周期培養試點，在高水平教師指導下，定制不受學科專業限制的“一人一策”培養方案，給學生提供自主學習、自由探索的成長空間。

行健書院有“大魚前導、小魚尾隨”的師生從游文化[3]。導師亦師亦友，或討論學術，或答疑解惑，或暢談人生;“從游沙龍”有來自不同領域的導師引領;“行健致遠”從游節是同學們與校內外導師、企業自由交流的平臺，學生了解行業前沿，師生共話挑戰性問題。

1.課程學習：共同核心基礎深厚，多類路徑多層出口

行健書院有8個培養方案，形成“多路徑多出口”的結構。有6個培養方案適合絕大部分行健書院學生，屬于標準層。第1個是錢學森力學班的培養方案，學生本科畢業時授予“理論與應用力學”專業學士學位，我們簡稱為“力學+X”方案。總學分要求為147學分，在學校統一要求的47學分通識課程之外，還額外增加了歷史、哲學方面的選修要求;在專業基礎課程中數學課21學分、自然科學課17學分;主修專業課中的“工科基礎模塊”要求36學分，其中力學課21學分;在數學自然科學基礎課和主修專業課中，設置建設了十幾門有高挑戰度的榮譽課程;高年級安排了去國際一流大學或國內外科研單位研學，集中3～6個月時間研究挑戰性前沿問題。第2～6個是理工雙學士學位培養方案，學生本科畢業時分別授予“理論與應用力學+航空航天工程”雙學士學位、“理論與應用力學+車輛工程”雙學士學位、“理論與應用力學+土木水利與海洋工程”雙學士學位、“理論與應用力學+能源與動力工程”雙學士學位（最后一個又細分為兩個方案）。這5個雙學位培養方案的總學分要求從165到169不等，有共同的基礎課，包括學校統一要求的47學分通識課，專業基礎課中數學課29學分、自然科學課15學分，力學課23或24學分;本科綜合論文訓練15學分，也可以用貫穿本科四年的“科研導引”“大學生科研訓練”“科研進階”“開放創新挑戰研究”“綜合論文寫作”累計達到15學分來替代。5個方案中不同的是工科方向核心專業課23學分。

行健書院特別重視數學課程。最基礎的2門數學課程按照數學專業的標準，更重視數學思維養成。以“數學分析”課程為例，問卷調查表明，約50%學生每周需花費課外時間20小時，是上課時間的4倍，學生學習感受為“很困難”和“比較困難”的約25%和50%，大部分學生表示特別喜歡這門課。培養方案中的其他數學課，按照工科專業的數學課程標準，更重視應用。我們要讓學生通過數學課程學會解決數學問題的基本方法。我們知道，有很多特別困難的應用問題，最終是卡在數學上，理工科學生都需要打好數學基礎。

行健書院也特別重視力學課程?？紤]到力學課程也是學生從數學、物理等理論性很強的課程過渡到應用背景很強的工科課程的過渡，書院安排了幾個課程群。同一個課程群內的課程學習要求相同，但課程風格迥異，可以適應學習習慣不同的學生需求。例如，張量分析課可以3選1，流體力學課可以8選1，計算力學課可以8選1。另外，為了方便有些同學自主安排大學課程選課進程需求，即不完全按照書院的分學期的選課指導建議，書院協調開課院系實行多學期開設同一門課程，例如，理論力學課在秋季學期、春季學期、夏季學期都開設同樣要求的教學班。

調研表明，有一些學生有能力有意愿獨立自學一些課程（主要是物理課、力學課）。我們制訂了《行健書院本科生課程自學成效測評管理辦法》，通過學期初的嚴格考核可以直接獲得期末最終成績認定。行健書院首屆學生有175名，共有147人次申請4門課程的測評，最終59人次獲得優秀成績認定。

行健書院5個雙學位方案中的工科方向核心課程，都是以數學、物理、力學為基礎，研究工程對象的理論模型，介紹一些解決實際問題的工程思維。當然，數學、物理、力學以及工科核心專業課程中的“問題”都是比較“干凈”的，可以通過課程讓學生掌握其轉化為數學問題的思路和方法。然而，真實問題中有很多是“臟臟”的，很不容易提煉成理論模型、轉化為數學問題，也需要針對這類問題給學生做一些訓練。行健書院重視從本科低年級開始科研實踐，因為科研中會碰到很多“臟臟”的問題，科研實踐就讓學生有機會嘗試處理這種問題。通過本科階段完整的成體系的課程學習和科研訓練，學生就可以更自信地接受未來不確定性問題的挑戰。

在上述6個培養方案構成的標準層之上，設計了相應的榮譽學位方案[4]：針對錢學森力學班的培養方案，要求至少完成數學、自然科學、工科基礎、專業與研究、人文社科、綜合貫通6個課程模塊中的18門榮譽課程并且平均成績優良，其中至少有兩個模塊成績優秀、“開放創新挑戰研究”成績優秀。針對5個雙學位培養方案，參照錢學森力學班榮譽課程的標準，分別認定了一批榮譽課程。符合上述要求的學生，在本科畢業時可以拿到清華大學本科榮譽學位證書。

在標準層之下，還有兩個培養方案，對應兩個本科畢業“出口”：對于學習過程中感到時間不夠用，但能適應高挑戰度數學基礎課程的雙學位同學，可以申請按照“理論與應用力學（強基）”方案執行，減少工科方向課程的學習，總學分要求為144學分;對于學習過程中感到時間不夠用，并且不適應數學力學等高挑戰度課程的雙學位同學，可以申請按照“理論與應用力學”方案執行，減少工科方向課程，同時將2門數學基礎課程改為工科類高等數學課程，總學分要求也是144學分。

教學方案設計和組織實施，必須符合人才成長規律[5]。行健書院培養人才，強調深厚基礎和精深學習，總學分要求不太多。制訂培養計劃過程中，我們做詳盡的調研和分析，發現有些培養方案和教學計劃沒有顧及學生時間的客觀上限，給學生設置了很多很多學習任務，超出了時間的客觀上限，學生不能實實在在地完成學習任務。我們知道，基礎課程、專業核心課程通常都需要學生有充足的課下學習時間，需要學生想透徹、練扎實。我們提出了培養方案“寧愿多留白、絕對不超載”。在知識爆炸的今天，控制學分、給有天賦的學生更多空間尤為重要。我們特別重視基礎課程的學習和訓練，越是基礎的知識，越能承載高階性思維，越可以訓練學生的可遷移能力，越有利于學生自信地面對未來不確定性的、完全未知的挑戰。我們也重視通識課程，真正好的通識課程應該有學理深度，而學科門檻不那么高，并不一定要先學習許多專業知識之后才能學習有學理深度的通識課程。這就需要任課教授的學術水平高并且有豐富的教學經驗。以我們對國內外多種教育模式的理解，精深的學習是通識教育的本質，需要打通專業和通識教育中底層的邏輯。

2.科研導引：挑戰性問題牽引，進階式科研訓練

錢學森力學班十余年的探索表明，以挑戰性問題為牽引、以進階式研究為主線，可以激發學術志趣和科研熱情，培養創造性人格、思維、方法、能力，構建多元化的開放創新人才培養生態。行健書院進一步拓展與相關院系、科研機構、科技企業合作，以科技發展前沿與國家戰略需求中的重大挑戰問題為牽引，打通課內課外，構建面向基礎學科前沿研究與未來技術創新特色培養體系。

為促進學生加深理解數學、力學基礎在前沿研究和科技創新中的核心價值，開拓對相關前沿領域的認知，鍛煉原創思維與提問能力，錢學森力學班開設“科技創新挑戰問題”課，邀請活躍在創新研究前沿的國際學術大師、兩院院士、科技企業頂尖專家，來與學生分享前沿挑戰，激發學生學術志趣;同時發揮行健書院學生科協力量，邀請航天、車輛、土木水利、海洋、能動、健康、智能等相關領域方向導師、產業專家，借助學術“微沙龍”形式，介紹各領域前沿問題與進展。此外，通過暑期社會實踐等方式，組織學生深入探訪國家戰略領域科研單位，增強學生對相關領域問題與需求的體認，從使命、價值、興趣等多個角度引導激發學生的學術志趣。

考慮到學生們在科研經歷與能力上有差異，行健書院建設了由淺入深、循序漸進的研究學習體系，學生可以根據自身需要和學業安排，靈活選擇不同的課程。例如，“科研導引”面向完全沒有科研經驗的大一、大二年級同學開設，教師帶領學生從發現和提出問題開始，逐步開展找導師、文獻調研、課題設計、方案撰寫、項目開題等環節，通過親自完成一個科研項目開題，初步領會科研的思維、方法、技能、工具與倫理規范，獲得進一步研究學習的信心?！翱蒲羞M階”引入過程性管理與個性化專業指導，幫助學生提高文獻閱讀、研究實踐、數據處理與分析、研究進展報告、學術交流與表達等科研能力，提升科研素養?！伴_放創新挑戰研究”通過科研經費資助、過程性指導、科研能力培養，支持學生用一年時間自主設計并開展科技創新課題研究。行健書院支持學生根據自身需要，選擇以上課程及相關模塊的組合，并可以在此基礎上形成本科綜合論文的替代方案。進階式科研訓練提高了科研實踐的育人效能。

行健書院倡導“以學為主、享受科研”，學生牽頭發起科創競賽、學術交流、科研機構探訪等活動，吸引和匯聚校內外導師資源。例如，行健書院學生科協發起組織“五行杯”科創比賽、學生科研實踐“合冶計劃”，賽課結合、以賽代選，激勵學生將“科研導引”課上提出的研究課題以及在基礎課、專業課、實驗課學習過程中產生的科研創想，通過“五行杯”比賽進入“合冶計劃”，在專項資金、導師支持下，開展課題研究、學術交流與朋輩學習。在進階式研究培養體系和科創文化共同作用下，行健書院學生中學術氛圍濃厚，學習、科研、生活融為一體。

為了滿足學生科創的多元化需求，行健書院與航天航空、能源動力、車輛運載、土木水利、海洋科技、信息智能、生命醫療等領域的科研機構與領軍企業合作，通過聘任導師、創新人才獎學金、科技創新基金、科研實踐基地/聯合創新中心、暑期學校、校外實習，為學生搭建創新研究、對接未來發展的平臺。

3.三全育人：從游濡染觀摩，志趣不求而至

行健書院特別重視師生從游文化，優良學風需要制度保障，也需要優秀文化引領[6]。班主任、導師、輔導員在書院制度建設和文化建設中發揮了重要作用。

清華大學在班主任和輔導員工作方面有著豐富經驗，制度完善，文化優秀，在行健書院繼續發揚光大。行健書院的班主任是相關合作院/系積極推薦的資深教授，育人熱情高，責任心強。輔導員是在全校范圍內選聘的優秀博士生，品學兼優，與本科生一起住在學生宿舍，關心和指導學生從學業到生活的全面成長。

行健書院全面實行導師制，邀請校內優秀教師擔任學生導師，落實“學為中心”的育人理念，幫助同學們樹立遠大理想、堅定學術志趣、鍛造人格品質。新生導師以幫助大一學生快速適應大學生活為主要工作內容。工作重點為關心了解學生的基本情況，指導學生規劃成才路徑、厚植基礎知識和提升綜合能力，引導他們志存高遠。學業導師以幫助大二學生發掘專業興趣、尋找學術志趣為主要工作內容。工作重點為幫助學生發現自身學術優勢及特長，引導學生從事研究性學習與科研實踐。研究導師以幫助大三學生自主開展研究性學習、進行進階式本科科研探索為主要工作內容，工作重點為協助學生堅定學術志趣，引導進入本研貫通的長周期培養。行健書院的校內導師來自全校文、理、工、管理等學科的15個院系，也是以資深教授為主。每位導師指導的書院學生不超過五名，可以及時回答學生的個性化問題，為學生答疑解惑。2022年，行健書院增設“企業導師”，希望幫助學生了解行業前沿，激發學生主動探索挑戰性問題與創新研究的能力，為未來投身相關領域發展，實現基礎知識與創新能力的有機融合打下堅實基礎。面向專業銜接的科研院所、重點企業邀請新生導師、學業導師和研究導師。每名導師指導學生人數一般不超過3人，鼓勵個性化指導。

學生成長、教育培養的全過程，從基礎教育到研究生教育，大約20年中，大學是關鍵階段。我們要認真分析學生在各個階段的成長類型，以及在各個階段需要的教育。我們希望學生能夠在大學階段實現從積累成長轉變為創意成長。在這個轉變過程中，老師的作用非常大。我們知道，大學里面導師與研究生可以是一對一指導的師徒關系、可以是合作研究的關系，導師都會自愿投入精力。然而，老師與本科生不是這樣的關系，老師不一定愿意投入很多精力指導本科生。我們發現，老師和學生都喜歡科研，師生一起去做他們共同喜歡的科研，并不需要學校、書院給老師提要求、給學生下指令?？茖W研究有助于學生的創意成長和師生保持從游狀態。學生們跟著不同的導師體驗和嘗試科研，對學生的評價就可以做到多樣性，更有助于創意成長?？茖W研究本質上不是一定要盡快得到一個成果，更注重的是探索的過程，更注重長期的目標，也更注重人才培養。書院吸引了一大批關心關愛學生的老師，特別是資深教授做班主任和導師，他們的時間靈活性更大，經驗更豐富，幸福感也更強，更容易正面積極引導學生。

行健書院定期舉辦“院長下午茶”交流活動，書院院長、副院長與書院學生在輕松的氣氛中交流書院情況。這兩年交流最多的話題是學生的學習、生活體驗感受，特別是課程學習中的問題、科創條件、宿舍管理、學生心理建設等。學生們還會針對這些問題進行全面調研，提出改進建議。學生的每一條意見或建議，都能得到及時回應，這讓學生們更有熱情積極參與交流，形成了全院師生共建書院“大家庭”的氛圍。

學校領導也經常利用“開放交流時間”與書院學生小范圍面對面交流，聽取學生對學校各方面工作的意見建議，針對學生成長中的各種困惑，深入探討，答疑解惑。

三、結語

強基書院的長期育人成效還有待進一步檢驗，中國特色、清華風格的書院制實踐探索已經形成了良好的輻射效應。學校教學督導組在深入書院師生、課堂開展專題調研后認為，學校傾全校之力，打破了專業和院系的界限，以書院制落實強基計劃，以強基計劃為契機重新梳理基礎課教學和專業課程體系，抓住了學校本科教育教學改革的關鍵問題。書院的導師制在學生成長中發揮了積極的作用，是學生學習成長良好感受的重要因素。書院“學為中心”的教育理念和教學組織形式在育人上更加深入，有利于在全校進一步形成“學為中心”的局面，也更加有利于清華“三位一體”教育理念的落地落實。

經過共同的改革實踐，清華大學師生對“三位一體，通專融合，以學為主，多樣成長”的教改核心理念高度認同，對“提質減量”的培養方案改革思路高度認同，對提高師生投入、重在能力培養的課程改革方向高度認同，更多院系花大力氣進行深度調整培養方案、系統梳理專業核心課程的改革攻堅。

教育是指向未來的。對于創新人才的培養，要有耐心，要指向更遠的目標。行健書院將繼續以理工融合、強化基礎、精深學習、挑戰驅動、進階研究、從游文化為特色，探索培養可堪大任的創新人才。

參考文獻：

[1]鄭泉水，徐蘆平，白峰杉，等. 從星星之火到燎原之勢——拔尖創新人才培養的范式探索[J]. 中國科學院院刊，2021，36（5）：9.

[2]鄭泉水. 論創新型工科的力學課程體系[J]. 力學與實踐，2018，40（2）：9.

[3]彭剛. 一流創新人才要怎樣煉成：清華大學本科教育教學改革中的思考[J]. 四川大學學報：哲學社會科學版，2021（6）：6.

[4]鄭泉水，白峰杉，蘇芃，等. 清華大學錢學森力學班本科榮譽學位項目的探索[J]. 中國大學教學，2016（8）：5.

[5]李俊峰. 成長動力學[J]. 力學與實踐，2020，42（2）：242-247.

[6]李俊峰，高永麗，王曉晶. 制度保障學風傳承 價值引領教研創新——大學教學文化建設與研究[J]. 中國大學教學，2020（4）：6.

李俊峰，清華大學行健書院院長，教授。