基礎(chǔ)學(xué)科創(chuàng)新人才培養(yǎng)的實踐探索
——以北京大學(xué)城市與環(huán)境學(xué)院本科生“拔尖計劃”為例

王宇凡

(北京大學(xué) 城市與環(huán)境學(xué)院，北京 100875)

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基礎(chǔ)學(xué)科創(chuàng)新人才培養(yǎng)的實踐探索
——以北京大學(xué)城市與環(huán)境學(xué)院本科生“拔尖計劃”為例

王宇凡

(北京大學(xué) 城市與環(huán)境學(xué)院，北京 100875)

文章以該計劃在城市與環(huán)境學(xué)院的實施為例，詳細闡釋了“拔尖計劃”的創(chuàng)新培養(yǎng)模式、創(chuàng)新管理機制等，并通過對“拔尖計劃”實施5年多來初步成效的總結(jié)分析，明確了創(chuàng)新為導(dǎo)向的課程體系、個性化培養(yǎng)方案、基礎(chǔ)科研訓(xùn)練與實踐、高水平國際交流等環(huán)節(jié)對基礎(chǔ)學(xué)科拔尖學(xué)生培養(yǎng)的重要性，對“拔尖計劃”未來的改進方向提出了建議。

創(chuàng)新人才培養(yǎng)；拔尖計劃；基礎(chǔ)學(xué)科

2009年，北京大學(xué)作為第一批啟動試點院校開始實施“基礎(chǔ)學(xué)科拔尖學(xué)生培養(yǎng)試驗計劃”(以下簡稱“拔尖計劃”)，在數(shù)學(xué)、物理、化學(xué)、生命科學(xué)和計算機科學(xué)5個基礎(chǔ)學(xué)科領(lǐng)域設(shè)立了5個基礎(chǔ)項目組開展拔尖人才培養(yǎng)試驗，并于2010年加入城市與環(huán)境學(xué)院、環(huán)境工程學(xué)院聯(lián)合成立的環(huán)境科學(xué)項目組?！鞍渭庥媱潯笔潜本┐髮W(xué)多樣性與全方位創(chuàng)新人才培養(yǎng)體系建設(shè)的一個重要部分。

城市與環(huán)境學(xué)院自2011年9月正式開始實施“拔尖計劃”，制定了《城市與環(huán)境學(xué)院拔尖人才培養(yǎng)計劃實施辦法》，選拔學(xué)生覆蓋環(huán)境科學(xué)、生態(tài)學(xué)和地理科學(xué)3個本科專業(yè)。五年多來，學(xué)院本著機制創(chuàng)新、機會均等、雙向選擇、動態(tài)篩選、個別指導(dǎo)、課程改革和科研創(chuàng)新的指導(dǎo)原則，倡導(dǎo)個性化培養(yǎng)為模式、推行指導(dǎo)教師制為措施、啟發(fā)學(xué)術(shù)興趣為導(dǎo)向、加強基礎(chǔ)訓(xùn)練為手段、強化實踐環(huán)節(jié)為核心，在培養(yǎng)本科生產(chǎn)生濃厚的科研興趣以及開展創(chuàng)新研究方面取得一定進展。

一、“拔尖計劃”創(chuàng)新培養(yǎng)模式

(一)以創(chuàng)新人才培養(yǎng)為導(dǎo)向的新課程體系

城市與環(huán)境學(xué)院專門組織教學(xué)委員會和專業(yè)全體教師對課程體系進行優(yōu)化，保持并強化核心理論課程。為讓學(xué)生了解學(xué)科全貌，發(fā)現(xiàn)專業(yè)興趣，將專業(yè)導(dǎo)論課程放在大一第一學(xué)期，并在課程內(nèi)容中安排學(xué)生盡早開始學(xué)習(xí)閱讀和評述文獻，努力發(fā)現(xiàn)和思考問題。學(xué)院通過對主干基礎(chǔ)課、拓展提高型課程以及學(xué)科前沿課程的建設(shè)，讓學(xué)生加深對學(xué)科知識的思考，了解學(xué)科前沿動態(tài)，開拓國際視野。除專門開設(shè)相關(guān)課程外，學(xué)院還邀請國內(nèi)外一流專家學(xué)者進行學(xué)術(shù)講座和學(xué)術(shù)沙龍活動，為學(xué)生營造濃厚的學(xué)術(shù)氛圍。

(二)以學(xué)生為主體的個性化培養(yǎng)方案

“拔尖計劃”特別重視在培養(yǎng)過程中保護好學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣、好奇心和想象力，充分尊重個體差異，通過個性化培養(yǎng)方案，為學(xué)生提供自由寬松的學(xué)習(xí)空間。學(xué)院鼓勵學(xué)生跨院選修專業(yè)相關(guān)課程，并可納入培養(yǎng)計劃的專業(yè)課學(xué)分。個性化教育以指導(dǎo)教師責(zé)任制為保障，導(dǎo)師可協(xié)助學(xué)生制定突破原定教學(xué)計劃的個性化培養(yǎng)方案。個性化還體現(xiàn)在學(xué)生與導(dǎo)師的雙向選擇上，學(xué)生在大一學(xué)年結(jié)束前可自由選擇導(dǎo)師，此后如有更換需要，學(xué)院可為其協(xié)調(diào)安排。

(三)以科研訓(xùn)練與實踐為核心的能力培養(yǎng)方法

直接參與基礎(chǔ)性科學(xué)研究是“拔尖計劃”的核心內(nèi)容。學(xué)院根據(jù)“拔尖計劃”三個專業(yè)的特點，逐步形成了“基礎(chǔ)實驗—課間實習(xí)—實習(xí)課程—社會實踐—本科科研—本科論文”的系統(tǒng)科研訓(xùn)練流程。通過科研實踐，希望幫助學(xué)生掌握科學(xué)研究的基本方法和技能，包括了解選題原則、熟悉文獻查詢和歸納方法、掌握數(shù)據(jù)獲取手段、培養(yǎng)數(shù)據(jù)分析能力、鍛煉論文寫作和成果表達技巧等。導(dǎo)師實驗室與課題組對本科生開放。學(xué)生選擇感興趣且有一定挑戰(zhàn)性的科研題目，逐步開展研究。早期參與科研的方式能培養(yǎng)學(xué)生擁有強烈的科研興趣、良好的科研能力，改變學(xué)生的學(xué)習(xí)方式和思維模式，引導(dǎo)學(xué)生形成較強的觀察、分析和創(chuàng)新思考能力。

(四)以國際化為特點的高水平交流平臺

“拔尖計劃”鼓勵并資助計劃內(nèi)三、四年級本科生參加國際會議，支持計劃內(nèi)的三年級下學(xué)期和四年級上學(xué)期學(xué)生短期出國留學(xué)五個月。根據(jù)新教學(xué)計劃，學(xué)生可在兩年半完成絕大部分課程，三年級下學(xué)期開始國際交流。除與學(xué)院簽有協(xié)議的學(xué)校外，也支持自行聯(lián)系國外知名大學(xué)和導(dǎo)師開展出國交流。從派出學(xué)生的反饋來看，出國交流經(jīng)歷對拓寬視野和提高學(xué)術(shù)水平很有幫助。

“拔尖計劃”創(chuàng)新培養(yǎng)模式的4個方面貫穿培養(yǎng)過程始終，從新生入學(xué)開始，循序漸進，使拔尖學(xué)生通過自我選擇而自然成長起來。整個培養(yǎng)過程可大致分為4個階段：拓寬視野與興趣啟蒙階段：一年級學(xué)生在學(xué)校提供的海量課程中廣泛涉獵。學(xué)院精心安排的專業(yè)導(dǎo)論課、主干基礎(chǔ)課、學(xué)科前沿課程以及學(xué)術(shù)交流講座是培育專業(yè)興趣的土壤；專業(yè)選擇與個性化指導(dǎo)階段：有意愿深入專業(yè)學(xué)習(xí)和進行創(chuàng)新研究的一年級學(xué)生均可隨時報名加入“拔尖計劃”，自由選擇導(dǎo)師，并在一年級結(jié)束之前確定專業(yè)，導(dǎo)師根據(jù)學(xué)生的興趣和特點設(shè)計個性化培養(yǎng)方案；綜合提升與科研實踐階段：二年級開始，學(xué)生可通過拓展提高型專業(yè)課進一步了解專業(yè)前沿，逐步明確研究興趣，接受科研訓(xùn)練。不少學(xué)生在這一階段已在導(dǎo)師指導(dǎo)下開始設(shè)計自己的科學(xué)假設(shè)和研究思路并著手開始研究；高水平交流與創(chuàng)新成果階段：三年級以上的學(xué)生可以完成相對獨立的研究工作，獲取實驗和觀察數(shù)據(jù)，在分析數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上完成創(chuàng)新研究成果。學(xué)生也可在國際交流項目中得到進一步提升。

二、“拔尖計劃”創(chuàng)新管理機制

(一)動態(tài)進出機制

城市與環(huán)境學(xué)院對“拔尖計劃”學(xué)生采用動態(tài)選拔的方式，給予學(xué)生均等機會，充分尊重學(xué)生個人意愿。“拔尖計劃”的進入不設(shè)置GPA等任何門檻，凡愿意參與并能夠完成培養(yǎng)目標的相關(guān)專業(yè)本科生均可申請加入。本科一年級學(xué)生可隨時報名進入，名額不限。二年級和三年級下學(xué)期分別進行一次年度考核，通過考核的學(xué)生進入下一階段。一年級未報名學(xué)生也可直接參加兩次年度考核中的任何一次，通過競爭進入“拔尖計劃”。已加入計劃的學(xué)生，年度考核不合格可終止計劃。三年級下學(xué)期年度考核之前，學(xué)生在與導(dǎo)師協(xié)商的基礎(chǔ)上可隨時申請退出，此后通過考核的學(xué)生不能再退出。

(二)指導(dǎo)教師責(zé)任制

城市與環(huán)境學(xué)院“拔尖計劃”的指導(dǎo)教師責(zé)任制并非輔導(dǎo)員式的咨詢，而是類似指導(dǎo)研究生方式的細節(jié)指導(dǎo)。學(xué)院制定明確的規(guī)章制度確保導(dǎo)師有足夠的時間和精力對學(xué)生進行個性化指導(dǎo)。年度考核和結(jié)題驗收時，除學(xué)生本人外，導(dǎo)師也需遞交總結(jié)報告，接受考評。導(dǎo)師與學(xué)生之間建立雙向選擇機制，為保證質(zhì)量，原則上作為第一導(dǎo)師指導(dǎo)的本科生不能超過兩名。學(xué)生也可跨專業(yè)、跨學(xué)院選擇導(dǎo)師，鼓勵國外高水平教師參與指導(dǎo)。

城市與環(huán)境學(xué)院三個相關(guān)專業(yè)的學(xué)科帶頭人全部積極帶頭加入計劃，在研究如何更好地培養(yǎng)具有學(xué)術(shù)潛力的拔尖本科生方面投入大量精力。目前，學(xué)院共有“拔尖計劃”導(dǎo)師36名，包括陶澍、方精云、傅伯杰3位院士，長江學(xué)者6人，杰青獲得者12人。導(dǎo)師們?nèi)恐苯訁⑴c各年級本科生理論課與實驗課教學(xué)，并指導(dǎo)學(xué)生開展具有國際前沿性的科學(xué)研究。

(三)年度考核與結(jié)題驗收制

“拔尖計劃”實施過程中，在二年級和三年級下學(xué)期進行兩次年度考核，學(xué)生和指導(dǎo)教師分別提交年度總結(jié)，學(xué)生進行口頭答辯。年度考核由“拔尖人才培養(yǎng)計劃管理委員會”通過“師生交流是否通暢”“指導(dǎo)教師投入精力”“學(xué)生科研投入時間”“學(xué)生研究進展”等指標對學(xué)生和導(dǎo)師分別進行考核?！鞍渭庥媱潯睂W(xué)生畢業(yè)前進行結(jié)題驗收，學(xué)生對由“拔尖計劃”資助的科研成果進行匯報，由“拔尖人才培養(yǎng)計劃管理委員會”綜合評分。學(xué)生通過結(jié)題驗收，將按選修課記3個學(xué)分。畢業(yè)1年半內(nèi)，導(dǎo)師需提供證明，說明學(xué)生為第一作者的國際SCI論文發(fā)表情況。

三、“拔尖計劃”項目的實施成效

(一)參與人數(shù)覆蓋率較高，啟發(fā)學(xué)生學(xué)術(shù)興趣卓有成效

從2011年9月至2016年2月，城市與環(huán)境學(xué)院有6屆共165位本科生參加“拔尖計劃”項目，33人中期退出。目前，新入學(xué)的2015級學(xué)生就已有15人報名進入“拔尖計劃”，學(xué)年第二學(xué)期人數(shù)還將有大幅上升。

學(xué)院“拔尖計劃”對應(yīng)的環(huán)境科學(xué)、生態(tài)學(xué)、地理科學(xué)專業(yè)中，本科生參與“拔尖計劃”的比例總體呈上升趨勢。“拔尖計劃”的優(yōu)化教學(xué)體系、特色課程和學(xué)術(shù)交流活動等都對促進學(xué)生了解專業(yè)及啟發(fā)學(xué)術(shù)興趣產(chǎn)生促進作用。

表1 城市與環(huán)境學(xué)院“拔尖計劃”參與者概況

表2 城市與環(huán)境學(xué)院“拔尖計劃”參與人數(shù)占專業(yè)總?cè)藬?shù)比重

(二)建設(shè)了一批高質(zhì)量的專業(yè)課程，營造良好的學(xué)術(shù)氛圍

“拔尖計劃”緊扣國際頂尖課程對授課模式進行優(yōu)化，購買了大批國外精品教材作為主要教學(xué)參考資料?！鞍渭庥媱潯边€聘請國際一流師資授課，專門開設(shè)了環(huán)境科學(xué)前沿、生態(tài)學(xué)和地理學(xué)前沿、環(huán)境科學(xué)前沿秋季講座三門學(xué)科前沿課程，及時傳授學(xué)科國際最新進展，使學(xué)生在創(chuàng)新研究中更具國際視野。國外一流專家們在來中國授課之前就已在網(wǎng)絡(luò)上提供了相關(guān)基礎(chǔ)知識介紹、經(jīng)典文獻、科學(xué)問題等內(nèi)容，供學(xué)生提前熟悉和準備，課上學(xué)生可以就相關(guān)科學(xué)問題進行闡述和交流。

(三)系統(tǒng)科研訓(xùn)練和實踐發(fā)揮作用，學(xué)生科研創(chuàng)新成果突出

“拔尖計劃”高年級本科生每周約有10—14小時從事科研活動，低年級本科生每周約有6—10小時從事科研活動。寒暑假期間，學(xué)生還自發(fā)利用大量集中時間進行科研。經(jīng)過3-4年的科研訓(xùn)練，學(xué)生普遍掌握了科學(xué)研究方法，具備科學(xué)研究的經(jīng)驗和視野，研究成果突出。目前，學(xué)院“拔尖計劃”學(xué)生中已有8人以第一作者身份在國際SCI期刊上發(fā)表論文，還有一批學(xué)生第一作者的SCI論文進入審回修改階段。

學(xué)院已畢業(yè)的兩屆“拔尖計劃”本科生，絕大部分繼續(xù)相關(guān)專業(yè)學(xué)習(xí)研究。2010級、2011級共32名畢業(yè)生，31人繼續(xù)進行研究生深造，其中15人赴美國斯坦福大學(xué)、加州大學(xué)伯克利分校等國際一流高校學(xué)習(xí)。從現(xiàn)階段培養(yǎng)成果來看，不少學(xué)生再經(jīng)過未來十幾年的學(xué)習(xí)研究，極有可能成長為地理學(xué)科、生態(tài)學(xué)科、環(huán)境學(xué)科的領(lǐng)軍人才。

(四)建立了穩(wěn)定的國際交流合作，助力拔尖學(xué)生進一步提升

“拔尖計劃”項目實施期間，學(xué)院先后邀請了法國氣候變化與環(huán)境研究所副所長Philippe Ciais教授、美國科學(xué)院院士Kirk Smith教授、歐洲科學(xué)院院士Sven Erik Jorgensen教授等46位國外一流學(xué)者來學(xué)院進行“拔尖計劃”相關(guān)教學(xué)工作，包括本科生課程全英文授課，舉辦學(xué)術(shù)講座和學(xué)術(shù)沙龍等。學(xué)生國際化培養(yǎng)方面，學(xué)院與美國萊斯大學(xué)、馬薩諸塞大學(xué)、俄勒岡州立大學(xué)、紐約州立大學(xué)等4所國外高校簽訂了本科生交流項目協(xié)議，并由國家留學(xué)基金委員會批準了4項優(yōu)秀本科生國際交流項目高校合作項目，每年派出至少5名高年級學(xué)生進行5個月交流學(xué)習(xí)。

四、對本科生“拔尖計劃”的思考

在5年來的“拔尖計劃”本科生培養(yǎng)過程中，我們發(fā)現(xiàn)：“滾動式”的動態(tài)進出機制，隨時對希望從事基礎(chǔ)學(xué)科科研的學(xué)生開放申請，允許學(xué)生主動退出，有效確保了學(xué)生的主動性和積極性，也避免了教育資源浪費。目前通過這一機制選拔出了一批真正有科學(xué)追求、有學(xué)術(shù)潛力的拔尖學(xué)生；對拔尖人才的培養(yǎng)有非常重要的意義；本科生的科研潛能不可低估且值得發(fā)掘，鼓勵低年級本科生早日進實驗室開展基礎(chǔ)研究，能使得科研訓(xùn)練更加系統(tǒng)化、專業(yè)化，明顯提高學(xué)生的基本科研素質(zhì)；邀請國際一流專家學(xué)者參與本科生教學(xué)，激發(fā)了學(xué)生的求知欲和創(chuàng)新潛能，并在很大程度上為學(xué)生樹立了世界一流科研工作者的典范。

在初步摸索到一些經(jīng)驗的同時，我們對“拔尖計劃”的培養(yǎng)模式還存在一定問題，在不少方面還要進行探索與改進。

個性化培養(yǎng)的自由度值得商榷。隨著加入“拔尖計劃”的學(xué)生越來越多，我們面臨更多的差異化個體，在培養(yǎng)方案管理上是給學(xué)生更充分的自由，還是依據(jù)學(xué)習(xí)認知規(guī)律和學(xué)科特點給予一定引導(dǎo)性限制，還有待進一步研究。

評估機制有待完善。學(xué)院“拔尖計劃”對年度考核、結(jié)題驗收的現(xiàn)有評價體系較為簡單，畢業(yè)1年半內(nèi)學(xué)生以第一作者身份發(fā)表國際SCI論文的成果評價指標過于單一。拔尖學(xué)生的成長是一個長期過程，在項目評價體系中，對學(xué)生的整個培養(yǎng)和后續(xù)成長過程都應(yīng)有所考量。

國際交流需進一步加強?！鞍渭庥媱潯钡亩唐诮涣黜椖堪才帕?個月的派出時間，對一些學(xué)生來講時間較短，不足以充分開展科研工作；而另一些學(xué)生則擔(dān)心出國交流會耽誤自己國內(nèi)在研項目的進度。對派出學(xué)生在國外交流期間的培養(yǎng)方案需進行更加細致靈活的安排。

探索長期教育的新模式。創(chuàng)新人才培養(yǎng)是一項長期性任務(wù)，拔尖創(chuàng)新人才的成長發(fā)展不僅僅在本科教育階段，作為教育者應(yīng)關(guān)注整個教育體系的貫通，跟蹤了解拔尖人才的后續(xù)發(fā)展，為他們制訂更為長期、系統(tǒng)的培養(yǎng)計劃。

(責(zé)任編輯：陳勇)

Cultivation of Creative Talents among Students of Basic Sciences

Wang Yufan

(CollegeofUrbanandEnvironmentalSciences,BeijingUniversity,Beijing, 100875,China)

Taking the the program carried out in College of Urban and Environmental Sciences of Beijing University, the paper gives a detailed explanation of the innovative training mode and innovative management mechanism contained in the "Topnotch Personnel" program. It sums up the initial results achieved in the past five years, pointing out the importance of innovation-oriented curriculum, individualized training program, basic scientific research training and high-level international exchange to the cultivation of topnotch talents among students of basic sciences.

cultivation of creative talents; Topnotch Personnel program; basic sciences

王宇凡( 1988-),女, 北京大學(xué)城市與環(huán)境學(xué)院助理研究員。

10.13585/j.cnki.gxfdyxk.2016.06.005

G641

A

1674-5337(2016)06-0018-04