为拔尖创新人才培养的“中国方案”探新路
——“走好拔尖创新人才自主培养之路”观察（上）
本报记者 董鲁皖龙
2024-11-05 星期二 中国教育报
■科教融汇是畅通教育科技人才良性循环的重要因素，也是国际通行的拔尖创新人才培养路径
■在全球化视野下，拔尖创新人才培养的是适应并引领未来变化的国际化人才，营造开放的人才成长环境，促进多元文化沟通交流，提升拔尖学生的国际胜任能力是必然要求
■今天，我们应该给学生更多时间去自己思考、探索。真正的科研是学生在对科学有了足够了解之后，找到自己真正热爱的方向和课题。拔尖创新人才的产生一定是极度的热爱和投入的结果
编者按：9月9日至10日，全国教育大会在京召开，习近平总书记出席大会并发表重要讲话。他强调：“以科技发展、国家战略需求为牵引，着眼提高创新能力，优化高等教育布局，完善高校学科设置调整机制和人才培养模式，加强基础学科、新兴学科、交叉学科建设和拔尖人才培养。”
在建设教育强国的新征程上，如何推动拔尖创新人才培养实践，增强拔尖创新人才培养的整体性、协同性？本版即日起特推出“走好拔尖创新人才自主培养之路”上下篇观察报道。
7月4日，在2024世界人工智能大会上，中国科学院院士、清华大学人工智能学院院长、交叉信息研究院院长姚期智亮出了清华学堂计算机科学实验班（以下简称“姚班”）的成绩单：创立于2005年的“姚班”，截至2024年6月，已有17届本科毕业生，总计663人，深造率为87%；“姚班”学生本科期间共发表468篇论文，155人次在国际会议上作报告；共涌现出7位“清华大学本科生特等奖”得主、5位“斯隆研究奖”得主；毕业生中已有近60人进入国内外一流大学任教。
“姚班”是我国高校探索拔尖创新人才自主培养的一个缩影。
作为拔尖创新人才培养的主战场，高校挺膺担当，在实践层面进行了大量探索，从“实验班”“英才班”到本硕博贯通培养；从一个领域培养的单刀突进，到交叉混合培养的推陈出新；从高等教育的育人方式试验，到主动链接基础教育的创新人才培养体系完善……
这些尝试，为形成拔尖创新人才培养改革的“中国方案”提供了深厚土壤。
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优化因材施教：为有个性、有特长学生留空间
2024年“全国优秀大学生夏令营”活动中，来自山东大学泰山学堂的大三学生向仲博成功获得了优秀营员称号，将有机会于明年秋季入学清华大学深造。
“得益于山东大学泰山学堂多学科交叉的培养方式和精细化的高阶课程体系，使我在夏令营的一系列比拼中脱颖而出。”向仲博向记者介绍，在泰山学堂期间，除了数理基础之外，他还系统学习了有机化学、无机化学、高分子化学与物理等专业基础课和核心课，同时也根据自己的兴趣和科研方向选修了电化学、化学生物学等专业辅修课和人工智能等微专业课程，开阔了视野，丰富了知识结构。
“要使有个性、有特长的拔尖学生获得应有的发展，需要我们根据不同学生的情况和特点制定个性化的培养方案，所谓‘因材施教’，就是要为偏才辟蹊径，为中才立规矩，为天才留空间。”山东大学本科生院院长高瑞说。
高瑞举例，“为天才留空间”，2011级泰山学堂数学取向王维佳具有十分扎实的基础知识体系，学堂允许其免修基础课程，旁听研究生课程可以计入学分，助其遴选进入巴黎高等师范学院深造。“为偏才辟蹊径”，泰山学堂根据2014级刘奔的数学专长，配备专门教师指导，助力刘奔斩获丘成桐大学生数学竞赛一金一银。2020级儒学高等研究院博士研究生杨胜祥因为对古典文化感兴趣，本科期间弃医从文，从齐鲁医学院转专业进入尼山学堂，多次参加国家清史工程重大项目，并获得教育部高校古委会中国古文献学奖学金。
“在泰山学堂，我们持续深化专业融通、学段贯通，探索建立本硕博学分转换机制，打破学段、学制、学院限制，提供主修（Major）、辅修（Minor）和微专业（Micro）相结合的‘3M’人才培养模式，‘因材施教’，为学生提供丰富的专业选择。”高瑞说。
拔尖创新人才的选拔与培养，其自身的学习与成长都有特殊性。采访中，“因材施教”“个性化”是各高校最突出强调的育人方式。
“姚班”项目主任黄隆波用“因材施教、深耕精耕”八个字总结该班的培养特色。
“尤其是在计算机、人工智能等变化很快的学科，人才培养方案一定要跟得上时代，课程设计要很精致，要阶梯式并覆盖前沿领域。”黄隆波说，“姚班”既强化核心基础课程，学深学透，像姚期智先生主讲的“计算机与人工智能应用数学”课就会很深，也会根据计算机学科发展的情况，不断更新课程设置，如深度强化学习、大模型课程等；教师也会将最新的科研成果带到课堂上，使课程跟着学科前沿走；综合之下，课程体系呈现出“又深又广”的特点。为了满足学生多元需求，“姚班”在培养方案中设计多个课组，供学生自由组合，使学生不再有“偏科”的后顾之忧。
作为“未来数学家摇篮工程”的主要内容之一，2019年复旦大学启动“数学英才试验班”，设计了三层递进的课程体系——专业必修课、以荣誉课程为主的选择性必修课、专业进阶课，满足不同水平和需求的学生，体现“上不封顶”的学习导向。
“我们在大学本科数学教育里尽量做到‘因材施教’，在讲清楚数学发展脉络的同时，让学生了解‘做数学’是怎么一回事，‘做数学的人’是什么样，确保他们无论从事哪个领域，都能带着从数学专业的教学训练中得到的那一份逻辑与理性。”复旦大学数学科学学院姚一隽说，数学英才实验班一直朝着培养“有真正科学精神的学者”的方向而去努力。
然而，伴随高等教育普及以及科技的迅猛发展，“因材施教”也面临着多重挑战。
高瑞分析，一是学生多样性的挑战。随着我国高等教育进入普及化阶段，更多来自不同教育背景的学生进入同一间教室，他们有不同的学习目的、学习风格和学习习惯，这就需要根据不同学生的情况和特点制定相应的培养方案。二是教学资源供给不平衡的挑战。在高等教育优质教育资源供给不足的情况下，如何公平、有效地分配资源，满足不同学生的个性化需求，是一个十分重要的问题。此外，在教学内容和教学模式方面，尤其是近年来人工智能技术的进步，各种教育资源不断涌现，如何实现教育数智化，提高教师的数字素养，如何以更有效更个性化的互动方式来增强教学效果也成为一项新挑战。
“从应对来说，要加大高校对人才培养重视的力度和投入资源的密度。高校资源的投入越多、平台越高、师资汇集力度越大，就越有利于因材施教的开展。”高瑞说，从管理角度，也需要紧密围绕学生兴趣导向和发展目标，在管理设计上创新突破。在数智时代，要探索教与学的新形态，以数智技术去塑造“因材施教”的新优势。
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做好科教融汇：围绕创新项目，跑出成长“加速度”
刘子琪是天津大学“强基计划”数学与应用数学专业的本科毕业生。
本科四年间，他参加了美国大学生数学建模大赛，获得三等奖；在导师的指导下，参加DNA存储系统的设计开发，不仅获得了天津市优秀结项论文，而且带领团队参加第九届全国大学生创新创业大赛，拿到天津市金奖。
“从建模大赛到创新创业项目，我真正感受到了如何把专业课学到的知识运用到科研、实践项目中。”刘子琪说，今年他还参加了学校举办的天津大学新工科首批本科生科研自主创新项目，进一步挖掘数学赋能产业的奥秘。
“刘子琪的培养，是天津大学科教融汇、高质量数学人才培养的一个体现。”天津大学应用数学中心教师陈鑫介绍，天津大学数学与应用数学专业入围“强基计划”和拔尖计划2.0基地后，学院优化了培养方案，除注重扎实数学基础外，还鼓励学生“学用结合”，在学好数学知识之余，让学生早进课题组、早进科研团队，开展项目式学习，在解决数学科学问题中，成长为具备扎实基础的数学与应用数学人才。
“科教融汇是数学与应用数学专业人才培养的重要抓手。”陈鑫说，应用数学中心成立之初就担负着服务新质生产力的使命，在人才培养过程中，注重培养学生的科研创新能力和科技成果转化能力，依托国家应用数学中心、天津大学学科交叉中心应用数学分中心等科研平台，为学生创新提供良好的科研训练。
“我们的学生有机会参与到国防、制药、化工、物联网等有实际产出的数学技术问题项目中。”陈鑫颇感自豪。
采访中，许多专家学者指出，科教融汇是畅通教育科技人才良性循环的重要因素，也是国际通行的拔尖创新人才培养路径。而科教融汇的途径之一，在于不分院系、不问出身，围绕一个创新目标，多学科交叉结合，打造跨学科、跨学院、跨专业的共享模式。
任禹谦是浙江大学竺可桢学院2021级混合一班学生，他的专业方向是电子科学与技术，全班24名学生则包含了光电信息科学与工程、计算机科学与技术、信息安全、信息工程、自动化（控制）等专业。
“相较于普通专业学生，混合班学生在专业之外，还要学习数学分析、工程图学、线性代数、普通化学及实验等跨专业课程；更重要的是，我们还可以与不同专业学生参加到课题组中，在‘真刀真枪’的实践中提高能力。”任禹谦说，这些课程不仅使自己更丰富地理解这个世界，而且做项目时会用多学科、跨学科的视角解决问题；不同学科同学在一起，也时常会碰撞出不一样的思维火花。
大二时，任禹谦进入了导师所在的网络传感与控制研究组开展科研训练，研究方向为阵列信号处理，而课题组成员来自电子科学与技术、控制科学与工程、光电科学与工程等多个学科。
“通过动手参加科研训练，我不仅更深刻地掌握了阵列信号的基本理论，也了解了科研过程，还看到了研究成果是如何为无人机、通信等工业应用提供理论基础的，使自己的理论和实践打通了。”任禹谦说，在两年的竺院导师制培养下，他的成长跑出了“加速度”，投出了第一篇会议论文，并被一个较有影响力的会议接收。
“破界，是我们培养拔尖创新人才的重要途径。”浙江大学竺可桢学院党委书记、常务副院长葛坚说，秉持着“工科人才理科培养”的理念，1984年浙江大学成立（工科）混合班，到2000年竺可桢学院成立，始终秉持着“服务国家、探索未知、交叉复合、不畏艰险”的精神，注重培养拔尖学生跨学科能力和解决复杂问题的能力。
葛坚介绍，目前，竺可桢学院学生培养类别涵盖所有7个学部、12个学科门类，在办班级学生培养专业覆盖39个学科，形成了学科门类齐全、培养规模较大的多学科交叉混合培养的独特模式。
科教融汇符合科技创新和高层次人才培养一体化的本质规律。然而，当前高校在科教融汇方面存在着资源不足、制度不畅等瓶颈，科研实力难以转化为育人实力，在拔尖创新人才培养上仍未发挥出应有的作用。
“科教融汇的‘最后一公里’主要在于教师的主动意识，只有教师真正把教学也当作科研来做，科教融汇才能真正落地。”高瑞认为，尤其是高层次专家、顶级学者，承担着国家重大科研项目，身处大平台、率领大团队、承担大项目，是培育拔尖创新人才的最优秀师资。
此外，高瑞还表示，在拔尖创新人才培养中还要重视发挥产教融合的作用。“一方面可以将行业导师纳入培养体系；另一方面还可以将教育和产业对接，在解决真实问题中促进新质生产力发展，使学生真正成长为敢闯会创的拔尖创新人才。”高瑞说。
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促进开放多元：打造广阔视野，提升竞争能力
8月初，清华大学“姚班”大三学生史睿哲刚刚结束在华盛顿大学Simon S. Du教授组内为期一学期的访问学习，回到了清华。
在华盛顿大学，史睿哲参与了“解码时间语言模型多目标对齐算法”和“直接偏好优化算法的理论分析”两个科研项目，并以第一作者身份向NeurIPS 2024投稿论文。
“是春研机制让我能够深度参与海外教师的科研项目，大大拓展了我的国际视野和学术能力。”史睿哲说。
在全球化视野下，拔尖创新人才培养指向适应并引领未来变化的国际化人才，营造开放的人才成长环境，促进多元文化沟通交流，提升拔尖学生的国际胜任能力是必然要求。
黄隆波介绍，姚期智先生非常重视学生的国际视野，倾力打造了帮助学生接触国际一流学术群体的全球学程平台，学生可以参与联合培养、交换学习、暑期实践、短期考察、参加国际会议等。在2015年姚先生又创立了“大三春季境外出访机制”（简称“春研机制”），与麻省理工学院、加州理工学院等海外名校建立合作关系，已支持290多人到美、英、法等8个国家30多所高校交流研学。除了走出去，“姚班”中还有来自麻省理工学院等国外顶尖高校的多名学生，在课堂上与中国学生互学互鉴。
以大师育人才，具有杰出原创性成就的世界级科学家往往能够极大地影响和感召年轻一代，让学生们“在心生敬意的同时萌生科研志向”。
黄隆波说，姚期智先生坚持“以大师引大师”，逐一面试、延聘“姚班”核心课程任课教师。2010年，姚先生亲赴美国引进密歇根大学费米讲席教授、斯隆奖得主段路明教授兼任清华大学姚期智讲座教授，段路明于2018年全职回国出任清华大学首批基础科学讲席教授，并于2023年当选中国科学院院士。姚先生又数次亲赴海外引聘人才，累计引进数十名麻省理工学院、斯坦福大学等名校毕业生入职执教。“人工智能入门”课程自2019年开课至今，已邀请包括多位美国科学院院士在内的45位海外顶尖学者走进课堂。
在开拓学生国际视野、培养全球胜任力方面，山东大学泰山学堂也进行了多层次探索。
“一是与英国诺丁汉大学、巴黎高等师范学院、新加坡国立大学等全球顶尖高校建立了暑期研学、长短期交换项目等。二是在具体的课程中延请顶尖师资。如化学方向的外教来自卡尔斯鲁厄理工学院、伦敦城市大学，数学方向外教则来自英国纽卡斯尔大学等，给学生创造国际化的成长环境。三是利用好数字时代红利，加强数字教育资源的国际合作，与全球一流高校建立学科合作计划，开发学分互认。多措并举，给学生创造国际化的成长环境。”高瑞说，学堂还积极推动“请进来”，实施全球英才成长计划，与国外友好高校合办国际暑期学校，吸引国外学生到校与本土学生互学互鉴、共同成长，为构建人类命运共同体汇聚更多青春力量。
经过40多年的政策推动和实践探索，我国在拔尖创新人才自主选拔培养方面积累了丰富经验。
具体包括：将拔尖人才培养作为国家战略，合理设计和布局；创新选拔和培养模式，因材施教，夯实基础，强化交叉；加强国际合作和教育国际化，汇聚优质资源强化人才培养质量等。专家也指出，在高等教育大众化背景下，培养具有全球竞争力的拔尖创新人才，面临着新的难题和挑战。
“中国特色的拔尖创新人才培养项目的价值导向是积极的社会责任意识，这种选育模式暗示学生‘能力越大，责任越大’，因而在大学本科阶段能否养成真正的志趣是衡量本科拔尖创新人才培养效果的重要指征。”复旦大学高等教育研究所副所长陆一认为，从这个角度来看，未来需要进一步完善遴选拔尖创新人才的科学范式，要在拔尖创新人才的志趣或者价值取向的培养上下更大的功夫。
具体培养中，葛坚则指出：“学生自主选择的空间较小，培养方案中课程修读学分较多，学生开展科教融汇实践的时间较少等，都是需要解决的问题。从评价角度，对拔尖学生的评价体系还不够科学，鼓励学生‘多元冒尖’的宽松成长环境还未形成。如何设计选拔和评价体系，让‘偏才’‘怪才’冒出来还需要进一步探索。”
“今天，我们应该给学生更多时间去自己思考、探索。真正的科研是学生在对科学有了足够了解之后，找到自己真正热爱的方向和课题。拔尖创新人才的产生一定是极度的热爱和投入的结果。”在姚一隽看来，拔尖创新人才的涌现需要一个较大规模的人才基数，这也提示我们，如果哪天发展到讨论“如何提高某专业学生的整体水平”时，相关专业的拔尖创新人才培养可能就会水到渠成、开花结果。
