拔尖創(chuàng)新人才培養(yǎng)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(fā)展，“錢學(xué)森之問”受到越來越多高等院校和高等教育者的關(guān)注。文章詳細(xì)研究北京航空航天大學(xué)在拔尖創(chuàng)新人才培養(yǎng)、數(shù)理公共課程教學(xué)改革、實驗教學(xué)改革等方面的具體舉措，并提出一些建議。

關(guān)鍵詞：拔尖；創(chuàng)新人才培養(yǎng)；教學(xué)改革；模式；實踐

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

一、錢學(xué)森之問

著名物理學(xué)家錢學(xué)森發(fā)出感慨：“為什么我們的學(xué)校總是培養(yǎng)不出杰出人才？”這就是著名的“錢學(xué)森之問”?！板X學(xué)森之問”很快成為關(guān)于中國教育事業(yè)發(fā)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(jīng)成為共識。培養(yǎng)拔尖創(chuàng)新人才逐漸成為國內(nèi)一流高校和高等教育者深入思考的問題，國內(nèi)一些高校已經(jīng)開始在人才培養(yǎng)模式、教育教學(xué)改革等方面開 展了一些探索和實踐研究。

二、拔尖人才培養(yǎng)的實例

為推進拔尖創(chuàng)新人才培養(yǎng)，教育部選擇了國內(nèi)16所著名高校：北京大學(xué)、清華大學(xué)、復(fù)旦大學(xué)、西安交通大學(xué)、中國科技大學(xué)、南京大學(xué)、上海交通大學(xué)、浙江大學(xué)、南開大學(xué)、吉林大學(xué)、四川大學(xué)、蘭州大學(xué)、武漢大學(xué)、山東大學(xué)、中山大學(xué)、北京師范大學(xué)實施“基礎(chǔ)學(xué)科拔尖學(xué)生培養(yǎng)試驗計劃”，這場“試驗”，首先從數(shù)學(xué)、物理、化學(xué)、生物、計算機學(xué)科開始。國內(nèi)其他高校在創(chuàng)新人才培養(yǎng)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(xué)（以下簡稱“北航”），對北航的拔尖創(chuàng)新人才進行了詳細(xì)了解和研究。下面分別從拔尖人才培養(yǎng)、數(shù)理公共課程教學(xué)改革、實驗教學(xué)改革、學(xué)生創(chuàng)新實踐能力培養(yǎng)等方面簡單 介紹。

1. 拔尖創(chuàng)新人才培養(yǎng)情況

北航在拔尖創(chuàng)新人才培養(yǎng)上較早地開展了創(chuàng)新之舉，目前共有四類拔尖人才培養(yǎng)試點，包括舉辦高等工程師班、中法工程師學(xué)院、華羅庚班、知行文科試驗班，其中前兩類是為培養(yǎng)拔尖工程師為主要目的，中法工程師學(xué)院具體創(chuàng)辦者是北京航空航天大學(xué)和法國中央理工大學(xué)集團；華羅庚班是與中科院數(shù)學(xué)與系統(tǒng)科學(xué)所聯(lián)辦的數(shù)學(xué)專業(yè)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(chuàng)新人才培養(yǎng)上有著一些很好的做法和先進的經(jīng)驗。

（1）人才選拔。北航的高等工程師班、中法工程師學(xué)院、華羅庚班、知行文科試驗班均直接與其他專業(yè)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(xué)資源等各個方面都有著較好的優(yōu)勢，因此生源很好。如中法工程師學(xué)院近幾年來的學(xué)生入學(xué)成績均達(dá)到或超過清華、北大錄取分?jǐn)?shù)線。在入校以后各試驗班還有一輪選拔，擇優(yōu)錄取，未被錄取的則推薦到其他學(xué)院。如華羅庚班在復(fù)試中包括數(shù)學(xué)、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(xué)名師李尚志教授提到在選拔過程中更側(cè)重的是考察學(xué)生的創(chuàng)造力和學(xué)習(xí)能力，試卷明顯不同于學(xué)生以前所熟悉的內(nèi)容，而是要求具備在很短的時間內(nèi)學(xué)習(xí)新的知識并很快靈活運用的能力。

（2）培養(yǎng)模式。由于幾個試驗班明顯不同于其他明確專業(yè)的人才培養(yǎng)，因此在培養(yǎng)模式上有著較大的改革創(chuàng)新。首先在教材上，華羅庚班使用與一般數(shù)學(xué)專業(yè)不同的教材，課程設(shè)置也有較大的差別，如包括基礎(chǔ)數(shù)學(xué)前沿選講、應(yīng)用數(shù)學(xué)前沿講座，并可選碩士研究生基礎(chǔ)課程，且在四年級時可選擇專題性課程。而中法工程師學(xué)院則走得更遠(yuǎn)，所有課程體系設(shè)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(xué)上，華羅庚班前兩年不分專業(yè)，主要學(xué)習(xí)數(shù)理等基礎(chǔ)課程，第三年學(xué)生自由選擇專業(yè)，中法工程師學(xué)院則在前三年進行數(shù)理化等基礎(chǔ)課程學(xué)習(xí)，后三年進行工程師培養(yǎng)。

（3）教學(xué)資源。北航在這些拔尖創(chuàng)新人才培養(yǎng)過程中充分使用各方面優(yōu)勢資源，華羅庚班聘請國家教學(xué)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(xué)院則主要依靠外聘教師授課，每年外聘教師達(dá)到81人次?？偟膩碚f，北航通過不同的途徑和方法，整合形成優(yōu)勢教學(xué)資源，服務(wù)于拔尖創(chuàng)新人才培養(yǎng)。

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

2. 數(shù)理公共課程教學(xué)改革

北航絕大部分學(xué)院開設(shè)“工科數(shù)學(xué)分析”“工科高等代數(shù)”。結(jié)合學(xué)?！按蛟炜仗煨湃诤咸厣?，創(chuàng)建世界一流大學(xué)”的總體戰(zhàn)略目標(biāo)，著力培養(yǎng)面向未來發(fā)展，富有創(chuàng)新潛質(zhì)，具備團隊精神，善于學(xué)習(xí)實踐的高素質(zhì)人才，培養(yǎng)著重于數(shù)學(xué)基礎(chǔ)理論、強調(diào)數(shù)學(xué)與工程技術(shù)的溝通與融合，使學(xué)生成為具備堅實的數(shù)學(xué)基礎(chǔ)，嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)思維，廣闊的國際視野。在物理公共教學(xué)方面，北航面向全校性的物理理論課程開設(shè)了三門：基礎(chǔ)物理、大學(xué)物理、文科物理。其中基礎(chǔ)物理內(nèi)容包括力學(xué)、電磁學(xué)、光學(xué)、熱學(xué)、近代物理五大部分，專為物理學(xué)院和對物理理論要求較高的其他學(xué)院如光電工程、電子信息等開設(shè)，時間為200學(xué)時；大學(xué)物理內(nèi)容包括力學(xué)、電磁學(xué)、光學(xué)、熱學(xué)、近代物理五大部分，是為除文科和上述開設(shè)了基礎(chǔ)物理課程的其他學(xué)院開設(shè)，時間為120學(xué)時；文科物理是為文科學(xué)生開設(shè)，時間為60學(xué)時。幾個拔尖人才培養(yǎng)班，如中法工程師學(xué)院、高工班的物理理論課程，在上述全校性開設(shè)的大學(xué)物理上有所加強。

3. 實驗教學(xué)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(chǔ)物理實驗、演示物理實驗、近代物理實驗、專業(yè)物理實驗、自主創(chuàng)新和本碩一體實驗。作為北航的核心課程之一，基礎(chǔ)物理實驗享有非常重要的地位。基礎(chǔ)物理實驗共計60學(xué)時，分兩個學(xué)期完成。第一學(xué)期32學(xué)時，主要為基礎(chǔ)性實驗；第二學(xué)期28學(xué)時，主要為綜合設(shè)計性實驗。學(xué)生共完成十六個左右的實驗項目。教學(xué)運行采用積分制模式，實驗項目按專題設(shè)置，每個專題設(shè)置3～5個實驗，每個專題按其難易程度設(shè)不同的分值，學(xué)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(xué)期期末理論考試和第二學(xué)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(xué)與核能工程學(xué)院學(xué)生必修、其他專業(yè)選修課程，有二十五個左右必做實驗，分兩個學(xué)期完成，每個學(xué)期64學(xué)時，共計128學(xué)時。第一學(xué)期偏重基礎(chǔ)，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(xué)期為綜合設(shè)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(xué)生以小組為單位，選擇平時做過的實驗或自行設(shè)計一個實驗，或聯(lián)系學(xué)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(shè)計思想、數(shù)據(jù)的處理結(jié)果和主要結(jié)論等。演示實驗作為一門獨立的實驗課程向?qū)W生開放，共8學(xué)時。專業(yè)實驗課程根據(jù)學(xué)院科研方向組成實驗項目，共48學(xué)時。本碩一體實驗是面向全校碩士研究生的選修課程。

4. 學(xué)生創(chuàng)新實踐能力培養(yǎng)

北航是個典型的理工科型大學(xué)，因此對于學(xué)生創(chuàng)新實踐能力培養(yǎng)十分重視。北航針對教育的外部環(huán)境、大學(xué)生創(chuàng)新能力的現(xiàn)狀及學(xué)校所具備的基礎(chǔ)，結(jié)合學(xué)校實際情況，實施大學(xué)生科研訓(xùn)練計劃（Student Research Training Program），簡稱SRTP，課題來源包括學(xué)生自己設(shè)定的研究方向，教師在教學(xué)、科研、生產(chǎn)、管理等不同領(lǐng)域中的基礎(chǔ)性、應(yīng)用性和開發(fā)性研究課題，企業(yè)界需要的研究課題等，一般研究周期都是一年，學(xué)院級項目支持經(jīng)費 1000元～5000元每項。學(xué)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?qū)W科競賽的作品。值得一提的是，為提高學(xué)生和教師的積極性，對于參加“SRTP”并通過結(jié)題驗收的學(xué)生，可獲得北京航空航天大學(xué)“大學(xué)生科研訓(xùn)練”成績，成績分優(yōu)、良、合格、不合格四個等級，單獨計入成績單，指導(dǎo)“SRTP”項目的教師，計入相應(yīng)的工作量。

三、幾點啟示

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

1. 要進一步突出理科教育，打牢拔尖創(chuàng)新人才培養(yǎng)中的科學(xué)基礎(chǔ)

從北航幾個拔尖創(chuàng)新人才試點班整體的教學(xué)理念來看，寬厚的數(shù)理基礎(chǔ)是拔尖創(chuàng)新人才的重要根基，如華羅庚班不設(shè)專業(yè)和方向，培養(yǎng)過程中主要側(cè)重于打牢學(xué)生數(shù)理基礎(chǔ)，看學(xué)生的興趣和發(fā)展，到大學(xué)三年級開始自由選擇專業(yè)。而中法工程師學(xué)院的學(xué)生在前三年主要都是學(xué)習(xí)數(shù)理化人文等基礎(chǔ)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(yǎng)還是高層次科研型人才培養(yǎng)，高素質(zhì)人才首要具備的就是深厚的理科基礎(chǔ)。

2. 要充分利用國內(nèi)外智力資源，服務(wù)拔尖創(chuàng)新人才培養(yǎng)

在教學(xué)隊伍建設(shè)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(tǒng)的知名專家教授為學(xué)生授課。中法工程師學(xué)院的大部分課程都由法國和國內(nèi)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(chuàng)新人才培養(yǎng)試點班，可以借鑒的是聘請學(xué)術(shù)大師進行部分課程的講授，讓學(xué)生了解學(xué)術(shù)前沿，體會科學(xué)的魅力。教師隊伍可以不拘泥于校內(nèi)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(xué)隊伍才是高水平人才培養(yǎng)的關(guān)鍵。

3. 要開展形式多樣的教與學(xué)的模式改革，提高學(xué)生的能力素質(zhì)

傳統(tǒng)的教學(xué)模式大多強調(diào)定理的證明、核心體系的講授、使用試題庫考核，傳統(tǒng)的學(xué)習(xí)模式側(cè)重按照教材體系循規(guī)蹈矩、驗證性的完成實驗、獨立完成考核，這些對于培養(yǎng)學(xué)生的嚴(yán)謹(jǐn)性和條理性不無裨益，然而對于拔尖創(chuàng)新人才，原始創(chuàng)新、團隊合作、開放思維、個性發(fā)展等方面能力要求更高。因此，在教學(xué)過程中，要積極推行開展啟發(fā)式教學(xué)、基于問題的教學(xué)模式，同時不僅僅限于專業(yè)課程教學(xué)，而是包括專業(yè)、實踐、科學(xué)與文化多元化的教學(xué)內(nèi)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(yǎng)上的合作，提高學(xué)生適應(yīng)社會需求的能力

學(xué)校是學(xué)生學(xué)習(xí)知識、掌握技能的一個重要場所，然而讓學(xué)生利用所學(xué)知識解決科學(xué)、工程實際問題是教育的主要宗旨。北航的華羅庚班學(xué)生在大四可選擇去中科院系統(tǒng)完成畢業(yè)設(shè)計，中法工程師學(xué)院的學(xué)生則在后面的三年有進入企業(yè)實習(xí)的一個必要環(huán)節(jié)，接受“客戶需求、科學(xué)指導(dǎo)、技術(shù)支持”三位一體的實踐培訓(xùn)，很好地提高學(xué)生解決實際問題的能力。學(xué)校在開展創(chuàng)新人才培養(yǎng)時，要充分利用社會資源，為學(xué)生提供工程實踐環(huán)節(jié)，提高學(xué)生實踐能力，盡快適應(yīng)用人單位的需求。

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