為拔尖創新人才培養的“中國方案”探新路

山東大學化學與化工學院宋其圣教授為泰山學堂學生講授普通化學原理課。           學校供圖

企業工程師指導天津大學機械工程學院研究生調試手術機器人內窺鏡光學系統。學校供圖

清華大學教授段路明（右一）指導學生實驗。學校供圖

　　■科教融匯是暢通教育科技人才良性循環的重要因素，也是國際通行的拔尖創新人才培養路徑

　　■在全球化視野下，拔尖創新人才培養的是適應并引領未來變化的國際化人才，營造開放的人才成長環境，促進多元文化溝通交流，提升拔尖學生的國際勝任能力是必然要求

　　■今天，我們應該給學生更多時間去自己思考、探索。真正的科研是學生在對科學有了足夠了解之后，找到自己真正熱愛的方向和課題。拔尖創新人才的產生一定是極度的熱愛和投入的結果

　　編者按：9月9日至10日，全國教育大會在京召開，習近平總書記出席大會并發表重要講話。他強調：“以科技發展、國家戰略需求為牽引，著眼提高創新能力，優化高等教育布局，完善高校學科設置調整機制和人才培養模式，加強基礎學科、新興學科、交叉學科建設和拔尖人才培養。”

　　在建設教育強國的新征程上，如何推動拔尖創新人才培養實踐，增強拔尖創新人才培養的整體性、協同性？本版即日起特推出“走好拔尖創新人才自主培養之路”上下篇觀察報道。

　　7月4日，在2024世界人工智能大會上，中國科學院院士、清華大學人工智能學院院長、交叉信息研究院院長姚期智亮出了清華學堂計算機科學實驗班（以下簡稱“姚班”）的成績單：創立于2005年的“姚班”，截至2024年6月，已有17屆本科畢業生，總計663人，深造率為87%；“姚班”學生本科期間共發表468篇論文，155人次在國際會議上作報告；共涌現出7位“清華大學本科生特等獎”得主、5位“斯隆研究獎”得主；畢業生中已有近60人進入國內外一流大學任教。

　　“姚班”是我國高校探索拔尖創新人才自主培養的一個縮影。

　　作為拔尖創新人才培養的主戰場，高校挺膺擔當，在實踐層面進行了大量探索，從“實驗班”“英才班”到本碩博貫通培養；從一個領域培養的單刀突進，到交叉混合培養的推陳出新；從高等教育的育人方式試驗，到主動鏈接基礎教育的創新人才培養體系完善……

　　這些嘗試，為形成拔尖創新人才培養改革的“中國方案”提供了深厚土壤。

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　　優化因材施教：為有個性、有特長學生留空間

　　2024年“全國優秀大學生夏令營”活動中，來自山東大學泰山學堂的大三學生向仲博成功獲得了優秀營員稱號，將有機會于明年秋季入學清華大學深造。

　　“得益于山東大學泰山學堂多學科交叉的培養方式和精細化的高階課程體系，使我在夏令營的一系列比拼中脫穎而出。”向仲博向記者介紹，在泰山學堂期間，除了數理基礎之外，他還系統學習了有機化學、無機化學、高分子化學與物理等專業基礎課和核心課，同時也根據自己的興趣和科研方向選修了電化學、化學生物學等專業輔修課和人工智能等微專業課程，開闊了視野，豐富了知識結構。

　　“要使有個性、有特長的拔尖學生獲得應有的發展，需要我們根據不同學生的情況和特點制定個性化的培養方案，所謂‘因材施教’，就是要為偏才辟蹊徑，為中才立規矩，為天才留空間。”山東大學本科生院院長高瑞說。

　　高瑞舉例，“為天才留空間”，2011級泰山學堂數學取向王維佳具有十分扎實的基礎知識體系，學堂允許其免修基礎課程，旁聽研究生課程可以計入學分，助其遴選進入巴黎高等師范學院深造。“為偏才辟蹊徑”，泰山學堂根據2014級劉奔的數學專長，配備專門教師指導，助力劉奔斬獲丘成桐大學生數學競賽一金一銀。2020級儒學高等研究院博士研究生楊勝祥因為對古典文化感興趣，本科期間棄醫從文，從齊魯醫學院轉專業進入尼山學堂，多次參加國家清史工程重大項目，并獲得教育部高校古委會中國古文獻學獎學金。

　　“在泰山學堂，我們持續深化專業融通、學段貫通，探索建立本碩博學分轉換機制，打破學段、學制、學院限制，提供主修（Major）、輔修（Minor）和微專業（Micro）相結合的‘3M’人才培養模式，‘因材施教’，為學生提供豐富的專業選擇。”高瑞說。

　　拔尖創新人才的選拔與培養，其自身的學習與成長都有特殊性。采訪中，“因材施教”“個性化”是各高校最突出強調的育人方式。

　　“姚班”項目主任黃隆波用“因材施教、深耕精耕”八個字總結該班的培養特色。

　　“尤其是在計算機、人工智能等變化很快的學科，人才培養方案一定要跟得上時代，課程設計要很精致，要階梯式并覆蓋前沿領域。”黃隆波說，“姚班”既強化核心基礎課程，學深學透，像姚期智先生主講的“計算機與人工智能應用數學”課就會很深，也會根據計算機學科發展的情況，不斷更新課程設置，如深度強化學習、大模型課程等；教師也會將最新的科研成果帶到課堂上，使課程跟著學科前沿走；綜合之下，課程體系呈現出“又深又廣”的特點。為了滿足學生多元需求，“姚班”在培養方案中設計多個課組，供學生自由組合，使學生不再有“偏科”的后顧之憂。

　　作為“未來數學家搖籃工程”的主要內容之一，2019年復旦大學啟動“數學英才試驗班”，設計了三層遞進的課程體系——專業必修課、以榮譽課程為主的選擇性必修課、專業進階課，滿足不同水平和需求的學生，體現“上不封頂”的學習導向。

　　“我們在大學本科數學教育里盡量做到‘因材施教’，在講清楚數學發展脈絡的同時，讓學生了解‘做數學’是怎么一回事，‘做數學的人’是什么樣，確保他們無論從事哪個領域，都能帶著從數學專業的教學訓練中得到的那一份邏輯與理性。”復旦大學數學科學學院姚一雋說，數學英才實驗班一直朝著培養“有真正科學精神的學者”的方向而去努力。

　　然而，伴隨高等教育普及以及科技的迅猛發展，“因材施教”也面臨著多重挑戰。

　　高瑞分析，一是學生多樣性的挑戰。隨著我國高等教育進入普及化階段，更多來自不同教育背景的學生進入同一間教室，他們有不同的學習目的、學習風格和學習習慣，這就需要根據不同學生的情況和特點制定相應的培養方案。二是教學資源供給不平衡的挑戰。在高等教育優質教育資源供給不足的情況下，如何公平、有效地分配資源，滿足不同學生的個性化需求，是一個十分重要的問題。此外，在教學內容和教學模式方面，尤其是近年來人工智能技術的進步，各種教育資源不斷涌現，如何實現教育數智化，提高教師的數字素養，如何以更有效更個性化的互動方式來增強教學效果也成為一項新挑戰。

　　“從應對來說，要加大高校對人才培養重視的力度和投入資源的密度。高校資源的投入越多、平臺越高、師資匯集力度越大，就越有利于因材施教的開展。”高瑞說，從管理角度，也需要緊密圍繞學生興趣導向和發展目標，在管理設計上創新突破。在數智時代，要探索教與學的新形態，以數智技術去塑造“因材施教”的新優勢。

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　　做好科教融匯：圍繞創新項目，跑出成長“加速度”

　　劉子祺是天津大學“強基計劃”數學與應用數學專業的本科畢業生。

　　本科四年間，他參加了美國大學生數學建模大賽，獲得三等獎；在導師的指導下，參加DNA存儲系統的設計開發，不僅獲得了天津市優秀結項論文，而且帶領團隊參加第九屆全國大學生創新創業大賽，拿到天津市金獎。

　　“從建模大賽到創新創業項目，我真正感受到了如何把專業課學到的知識運用到科研、實踐項目中。”劉子祺說，今年他還參加了學校舉辦的天津大學新工科首批本科生科研自主創新項目，進一步挖掘數學賦能產業的奧秘。

　　“劉子祺的培養，是天津大學科教融匯、高質量數學人才培養的一個體現。”天津大學應用數學中心教師陳鑫介紹，天津大學數學與應用數學專業入圍“強基計劃”和拔尖計劃2.0基地后，學院優化了培養方案，除注重扎實數學基礎外，還鼓勵學生“學用結合”，在學好數學知識之余，讓學生早進課題組、早進科研團隊，開展項目式學習，在解決數學科學問題中，成長為具備扎實基礎的數學與應用數學人才。

　　“科教融匯是數學與應用數學專業人才培養的重要抓手。”陳鑫說，應用數學中心成立之初就擔負著服務新質生產力的使命，在人才培養過程中，注重培養學生的科研創新能力和科技成果轉化能力，依托國家應用數學中心、天津大學學科交叉中心應用數學分中心等科研平臺，為學生創新提供良好的科研訓練。

　　“我們的學生有機會參與到國防、制藥、化工、物聯網等有實際產出的數學技術問題項目中。”陳鑫頗感自豪。

　　采訪中，許多專家學者指出，科教融匯是暢通教育科技人才良性循環的重要因素，也是國際通行的拔尖創新人才培養路徑。而科教融匯的途徑之一，在于不分院系、不問出身，圍繞一個創新目標，多學科交叉結合，打造跨學科、跨學院、跨專業的共享模式。

　　任禹謙是浙江大學竺可楨學院2021級混合一班學生，他的專業方向是電子科學與技術，全班24名學生則包含了光電信息科學與工程、計算機科學與技術、信息安全、信息工程、自動化（控制）等專業。

　　“相較于普通專業學生，混合班學生在專業之外，還要學習數學分析、工程圖學、線性代數、普通化學及實驗等跨專業課程；更重要的是，我們還可以與不同專業學生參加到課題組中，在‘真刀真槍’的實踐中提高能力。”任禹謙說，這些課程不僅使自己更豐富地理解這個世界，而且做項目時會用多學科、跨學科的視角解決問題；不同學科同學在一起，也時常會碰撞出不一樣的思維火花。

　　大二時，任禹謙進入了導師所在的網絡傳感與控制研究組開展科研訓練，研究方向為陣列信號處理，而課題組成員來自電子科學與技術、控制科學與工程、光電科學與工程等多個學科。

　　“通過動手參加科研訓練，我不僅更深刻地掌握了陣列信號的基本理論，也了解了科研過程，還看到了研究成果是如何為無人機、通信等工業應用提供理論基礎的，使自己的理論和實踐打通了。”任禹謙說，在兩年的竺院導師制培養下，他的成長跑出了“加速度”，投出了第一篇會議論文，并被一個較有影響力的會議接收。

　　“破界，是我們培養拔尖創新人才的重要途徑。”浙江大學竺可楨學院黨委書記、常務副院長葛堅說，秉持著“工科人才理科培養”的理念，1984年浙江大學成立（工科）混合班，到2000年竺可楨學院成立，始終秉持著“服務國家、探索未知、交叉復合、不畏艱險”的精神，注重培養拔尖學生跨學科能力和解決復雜問題的能力。

　　葛堅介紹，目前，竺可楨學院學生培養類別涵蓋所有7個學部、12個學科門類，在辦班級學生培養專業覆蓋39個學科，形成了學科門類齊全、培養規模較大的多學科交叉混合培養的獨特模式。

　　科教融匯符合科技創新和高層次人才培養一體化的本質規律。然而，當前高校在科教融匯方面存在著資源不足、制度不暢等瓶頸，科研實力難以轉化為育人實力，在拔尖創新人才培養上仍未發揮出應有的作用。

　　“科教融匯的‘最后一公里’主要在于教師的主動意識，只有教師真正把教學也當作科研來做，科教融匯才能真正落地。”高瑞認為，尤其是高層次專家、頂級學者，承擔著國家重大科研項目，身處大平臺、率領大團隊、承擔大項目，是培育拔尖創新人才的最優秀師資。

　　此外，高瑞還表示，在拔尖創新人才培養中還要重視發揮產教融合的作用。“一方面可以將行業導師納入培養體系；另一方面還可以將教育和產業對接，在解決真實問題中促進新質生產力發展，使學生真正成長為敢闖會創的拔尖創新人才。”高瑞說。

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　　促進開放多元：打造廣闊視野，提升競爭能力

　　8月初，清華大學“姚班”大三學生史睿哲剛剛結束在華盛頓大學Simon S. Du教授組內為期一學期的訪問學習，回到了清華。

　　在華盛頓大學，史睿哲參與了“解碼時間語言模型多目標對齊算法”和“直接偏好優化算法的理論分析”兩個科研項目，并以第一作者身份向NeurIPS 2024投稿論文。

　　“是春研機制讓我能夠深度參與海外教師的科研項目，大大拓展了我的國際視野和學術能力。”史睿哲說。

　　在全球化視野下，拔尖創新人才培養指向適應并引領未來變化的國際化人才，營造開放的人才成長環境，促進多元文化溝通交流，提升拔尖學生的國際勝任能力是必然要求。

　　黃隆波介紹，姚期智先生非常重視學生的國際視野，傾力打造了幫助學生接觸國際一流學術群體的全球學程平臺，學生可以參與聯合培養、交換學習、暑期實踐、短期考察、參加國際會議等。在2015年姚先生又創立了“大三春季境外出訪機制”（簡稱“春研機制”），與麻省理工學院、加州理工學院等海外名校建立合作關系，已支持290多人到美、英、法等8個國家30多所高校交流研學。除了走出去，“姚班”中還有來自麻省理工學院等國外頂尖高校的多名學生，在課堂上與中國學生互學互鑒。

　　以大師育人才，具有杰出原創性成就的世界級科學家往往能夠極大地影響和感召年輕一代，讓學生們“在心生敬意的同時萌生科研志向”。

　　黃隆波說，姚期智先生堅持“以大師引大師”，逐一面試、延聘“姚班”核心課程任課教師。2010年，姚先生親赴美國引進密歇根大學費米講席教授、斯隆獎得主段路明教授兼任清華大學姚期智講座教授，段路明于2018年全職回國出任清華大學首批基礎科學講席教授，并于2023年當選中國科學院院士。姚先生又數次親赴海外引聘人才，累計引進數十名麻省理工學院、斯坦福大學等名校畢業生入職執教。“人工智能入門”課程自2019年開課至今，已邀請包括多位美國科學院院士在內的45位海外頂尖學者走進課堂。

　　在開拓學生國際視野、培養全球勝任力方面，山東大學泰山學堂也進行了多層次探索。

　　“一是與英國諾丁漢大學、巴黎高等師范學院、新加坡國立大學等全球頂尖高校建立了暑期研學、長短期交換項目等。二是在具體的課程中延請頂尖師資。如化學方向的外教來自卡爾斯魯厄理工學院、倫敦城市大學，數學方向外教則來自英國紐卡斯爾大學等，給學生創造國際化的成長環境。三是利用好數字時代紅利，加強數字教育資源的國際合作，與全球一流高校建立學科合作計劃，開發學分互認。多措并舉，給學生創造國際化的成長環境。”高瑞說，學堂還積極推動“請進來”，實施全球英才成長計劃，與國外友好高校合辦國際暑期學校，吸引國外學生到校與本土學生互學互鑒、共同成長，為構建人類命運共同體匯聚更多青春力量。

　　經過40多年的政策推動和實踐探索，我國在拔尖創新人才自主選拔培養方面積累了豐富經驗。

　　具體包括：將拔尖人才培養作為國家戰略，合理設計和布局；創新選拔和培養模式，因材施教，夯實基礎，強化交叉；加強國際合作和教育國際化，匯聚優質資源強化人才培養質量等。專家也指出，在高等教育大眾化背景下，培養具有全球競爭力的拔尖創新人才，面臨著新的難題和挑戰。

　　“中國特色的拔尖創新人才培養項目的價值導向是積極的社會責任意識，這種選育模式暗示學生‘能力越大，責任越大’，因而在大學本科階段能否養成真正的志趣是衡量本科拔尖創新人才培養效果的重要指征。”復旦大學高等教育研究所副所長陸一認為，從這個角度來看，未來需要進一步完善遴選拔尖創新人才的科學范式，要在拔尖創新人才的志趣或者價值取向的培養上下更大的功夫。

　　具體培養中，葛堅則指出：“學生自主選擇的空間較小，培養方案中課程修讀學分較多，學生開展科教融匯實踐的時間較少等，都是需要解決的問題。從評價角度，對拔尖學生的評價體系還不夠科學，鼓勵學生‘多元冒尖’的寬松成長環境還未形成。如何設計選拔和評價體系，讓‘偏才’‘怪才’冒出來還需要進一步探索。”

　　“今天，我們應該給學生更多時間去自己思考、探索。真正的科研是學生在對科學有了足夠了解之后，找到自己真正熱愛的方向和課題。拔尖創新人才的產生一定是極度的熱愛和投入的結果。”在姚一雋看來，拔尖創新人才的涌現需要一個較大規模的人才基數，這也提示我們，如果哪天發展到討論“如何提高某專業學生的整體水平”時，相關專業的拔尖創新人才培養可能就會水到渠成、開花結果。

《中國教育報》2024年11月05日 第04版