力学拔尖创新人才培养模式探索

徐业鹏，余天堂

（河海大学 工程力学系，江苏 南京 211100）

拔尖创新人才属于精英人才范畴，是新知识的创造者、新技术的发明者、新学科的创建者，具有独立思考、自由探索、勇于创新的特征。培养拔尖创新人才，是提升自主创新能力、建设创新型国家的战略需要［1］。《国家中长期人才发展规划纲要（2010—2020年）》将基础学科拔尖学生培养写入了国家战略计划中［2］，因为基础学科是交叉学科的核心，所以面向重大应用需求的拔尖人才培养问题自然而然地成为整个民族教育工程的重中之重。

2009年，教育部联合中组部、财政部推出了一项“基础学科拔尖学生培养试验计划”，在清华大学、北京大学等19所高校进行拔尖创新人才培养试点。同年9月，清华大学成立钱学森力学班，成为入选该计划的唯一工科基础班［3］。随着清华大学“钱学森班”在力学拔尖人才培养上硕果累累，国内很多高校陆续开启了对力学拔尖人才培养模式的探索之路。北京大学元培学院通过打破传统模式，大胆为学科培养做“乘法”，以跨学科教育创新性引擎驱动，引导学生跨越学科边界，让多学科融合交汇，生发出成倍于单一学科研究的科研力量，人才培养效果显著［4］。大连理工大学设立了钱令希力学创新实验班，该班的十六字培养理念是“加强基础、拓宽专业、因材施教、质量一流”。大连理工大学力学一级学科是国家重点学科，其工业装备结构分析实验室也入选国家重点实验室，钱令希力学创新实验班正是基于这些优质的教育教学资源建设的。通过招收在力学前沿基础理论研究与重大工程应用方面既有兴趣又有很大发展潜力的学生，采用研究型教学模式及相对灵活的管理模式，大力培养全面发展的厚基础、宽口径、复合型工程力学拔尖创新人才［5］。在拔尖创新人才培养方面，浙江大学走出了“特区”“特色”双路径。学校依托竺可桢学院大力推进“基础学科拔尖人才培养计划2.0”，构建“荣誉学院—荣誉项目”相结合的本科生荣誉培养体系；持续推进全球开放发展战略，深入开展“以我为主、高水平、一对多”的中外合作办学，首创国际联合学院，积极打造成为国际合作教育样板区；建立“一带一路”国际医学院，打造国际化、高水平、研究型特色的全球区域性医学教育高地。上海交通大学依托教育部“基础学科拔尖学生培养计划”，在致远学院探索了数、理、化、生、计算机五个方向的拔尖人才培养工作，并以“致远荣誉计划”为载体在2014年开始向工科、医科方向拓展，培养了一大批“以投身科学研究为人生最大价值追求”的优秀致远学子。在教育部拔尖计划2.0启动后，上海交大致远学院同步推出了“致远方案”2.0版，在十年拔尖人才培养探索和实践的基础上，开展更深层次的人才培养改革与创新，充分发挥上海交通大学在理、工、医、经、管、文、法等9大学科门类的办学优势，以及在国际舞台上崇高的学术影响力，通过学习世界一流大学整合各类科学课程的经验，进一步优化教学资源配置，将物理、化学、生物、计算机的学科知识整合贯通，为学生从事交叉科学问题的研究打下更加坚实的基础［6］。中国科学技术大学联合中国科学院力学研究所开办了钱学森力学科技英才班，打造出国内非常强大的力学学科培养体系，目前有9位全职工作的院士参与学生的授课与培养。南京航空航天大学结合自身行业背景，在工程力学专业设立了“钱伟长班”，希望能培养出具备深厚数力基础及扎实航空航天工程技术专业知识，有能力解决现代航空航天等大型工程中面临的重要力学问题，政治上过硬，知识、能力、素质综合发展的高水平创新型拔尖人才。在第一学期初择优授予部分“钱伟长班”学生本硕（博）连读培养资格。经过几年的探索和实践，“钱伟长班”人才培养取得了很好的效果。哈尔滨工业大学是隶属于工信部的一所工科“尖端”强校，近年来通过抓住“培养杰出人才”这个着力点，成功迈出了构建拔尖人才培养体系的关键步骤。自2020年9月以来，哈尔滨工业大学设立的一批由院士领衔或担任班主任的特色班，成为站位高、起点高、特色鲜明的人才培养载体。尽管研究领域各不相同，但院士班的目的只有一个，那就是为国家培养具有国际视野、家国情怀、创新思维、攻坚能力的未来领军人才［7］。除了以上高校，西南交通大学、宁波大学等国内其他高校也陆续成立了自己的力学拔尖班，在拔尖人才培养的道路上不断探索与实践。

河海大学于1995 年成立土木水利工程类综合改革试点班，在总结其办学经验的基础上，以综合改革为先导，锐意进取为办学精神，于2006年成立了基地强化班，培养具有优良综合素质和开拓创新能力的高水平建设者。之后，在累积设立多年的试点班和基地强化班经验的基础上，于2010年成立了“徐芝纶班”，专门培养力学拔尖创新人才。

力学是基础学科，也是工程技术学科。力学是工科的基础、是人类认识自然界的有力工具、是现代工程技术的基础。历史告诉我们，力学不仅能够为工程服务，也可以统帅工程、指引工程，所以，力学拔尖人才的培养显得尤其重要。本文结合河海大学十几年的力学拔尖创新人才培养经验，探索力学拔尖创新人才培养模式。

一、建立科学的拔尖创新人才选拔机制

选好“苗”，才可能培养出拔尖创新人才。要选拔出具有较强的创新意识和创新能力、浓厚的学术兴趣、突出的培养潜质的学生，特别是对力学学科具有独到见解、表现出特殊才能的学生。高分数不代表高能力，更不反映其创新意识。因此，建立科学的拔尖创新人才选拔机制至关重要。

首先，根据高考成绩选拔第一批拔尖创新人才培养者。新生入学后一个月内通过笔试和面试再进行第二批选拔，这样做的目的是希望能选拔出部分高考发挥欠佳，但综合能力好、学习兴趣浓、发展潜质大的优秀学生。笔试主要考查学生的基础知识储备是否充足、数理基础知识是否扎实、逻辑思维能力是否发达等，面试主要考查学生的心理素质是否过硬、人文与综合素质是否全面以及智力潜能和创新设计能力是否突出。其次，建立差异化的动态进出机制。拔尖人才是在激烈的竞争中脱颖而出的。因此，采取动态的、差异化的进出机制，对学生学业水平实施动态评估，对难以胜任或兴趣转移的学生可以在学期或学年末申请转至普通班级。同时，在二年级初，可以从普通班择优选拔部分学生进入拔尖创新班，确保拔尖创新班学生的高质量。最后，对特别优秀的学生实施本硕博贯通“一体”培养，采用3+1+X的学制，不拘一格地选拔人才。

二、构建特色鲜明的培养方案，“交叉融通”引领创新

培养方案是实施人才培养和开展质量评价的基本依据。课程体系是培养方案的主体，是拔尖创新人才培养实施的载体，要以一流的课程服务一流人才的培养。人才培养方案的核心是课程体系的优化，课程体系的优化又是提高教学质量的有效途径。品德优、厚基础、求创新是拔尖创新人才培养的核心目标，因此，如何以课程体系和教学内容的改革为切入点，构建多元课程思政育人体系，夯实专业基础能力，注重学科交叉和专业特色，转化自身优势，构建符合力学学科拔尖创新人才培养需求的培养方案是一项重要的研究内容。

结合学校特色，构建基础宽厚、学科交叉、文理互补、特色鲜明、综合集成的课程架构，实现意识养成、知识获得、能力培养兼容并蓄的知识结构。课程体系包括核心基础课和科技进阶课。核心基础课由科学基础课、工程基础课和人文素养课组成，重点培养学生具备坚实的数理基础、系统的工程基础和丰富的人文素养。科技进阶课由学科交叉课、创意交流课、项目研讨课和科学研修课组成，这些课程要具有前沿性、交叉性、开放性、未来性、创新性等特征，以培养学生的源头创新能力。另外，把立德树人融入思想道德教育、文化知识教育、社会实践教育各环节。将知识传授、价值塑造和能力培养融为一体，在课程教学大纲中设置课程思政核心素材模块，在专业教学中融入“徐芝纶爱国报国育人情怀”“郭永怀用生命保护研究资料”等素材，在课堂讲授、考核评价等各环节，全面推动课程思政与专业教学深度融合。

三、探索“四融合三制三化”育人模式

“四融合”育人模式指的是教书与育人融合、课内与课外融合、理论与实践融合、学校与企业融合。教书与育人融合，可以塑造学生健全的人格；课内与课外融合，可以增强学生的社会责任感；理论与实践融合，可以提高学生的实践创新能力；学校与企业融合，可以组建实践育人共同体，协同育人。

“三制”指的是“学分制、3+X导师制、准书院制”的管理模式。完善“学分制”管理模式，能够营造自由的学习空间，打破专业壁垒，实现多学科融合贯通培养。以学分积累作为学生的毕业标准；设置“学分认证兑换制度”，允许跨校、跨年级、跨专业选修课程，用科研训练成果、学科竞赛获奖等兑换学分。实施“3+X导师制”，从学业、事业、生活等不同层面给予学生指导，构建学教共同体。辅导员负责学生的思想政治引领与生活规划指导；班级导师负责学业指导与学术启蒙；专业导师负责为学生制订个性化的培养方案，强化学生的创新意识和科研实践能力；助学导师开展纵向朋辈指导；创训导师依托创新创业训练项目进行针对性辅导；实践导师以社科实践为平台发掘学生的实践能力；国际导师指导学生把握全球学术动态前沿。依托国家级科研平台和项目，实现创新能力训练全覆盖、实践能力培养全程化、创新训练指导全方位。分年级实现“培养学术兴趣—夯实专业基础—参与科研实践—培养科研能力—独立科学研究”的全过程，开设多门类创新课程，建立创训选题库，开放国家级科研平台与重点工程，将生涯规划贯穿其中，实现“知识、实践、交流、职业”一体化成长。创新“准书院制”管理，营造浓郁的研学氛围。依托学校拔尖人才培养基地和专业学院，探索“一体化管理、多样化培养、开放式运行”的拔尖创新人才培养管理新模式。

“三化”指的是“个性化、小班化、国际化”的教学模式。通过实施个性化培养，能够充分彰显学生个性。学生在专业导师指导下制订个性化培养计划，因材施教，挖掘每个学生的优势潜能。开展小班化教学，培养学生的批判性思维、创新精神、创业意识和实践能力。课堂教学形式十分自由与灵活，将讲授、讨论、指导、启发等各种方式充分融入教学中，同时将教师在研究领域产生的新观点、新视角和新发现引入教学。课后练习方式多样化，考核评价方式多维度（笔试、面试、报告等）。拓宽国际化渠道，开阔学生国际视野。充分利用学校的教学资源，积极为学生创造到国（境）外学习交流的机会。聘请国内外名师授课讲座、共建课程，开阔学生的国际视野。按“本硕博”统筹考虑，形成国内学习和国外提升相结合的国际化学习培养模式。

结语

拔尖创新人才选拔机制、培养方案和育人模式，是所有专业拔尖创新人才培养面临的共性问题。河海大学工程力学专业在拔尖创新人才的选拔与培养上，通过十几年的探索，实践了“四融合三制三化”的育人模式，并结合“学分制、3+X导师制、准书院制”的管理模式以及“个性化、小班化、国际化”的教学模式，为国家培养输送了大批优秀的力学拔尖人才。该模式能够很好地契合河海大学力学学科的发展路径，对国内其他兄弟高校拔尖人才的选拔与培养也有一定的借鉴和参考价值。