走向推廣的拔尖創(chuàng)新人才培養(yǎng)實(shí)驗(yàn)田
新聞中心記者 周襄楠
2005年，創(chuàng)辦于1998年的清華大學(xué)數(shù)學(xué)—物理基礎(chǔ)科學(xué)班（以下簡(jiǎn)稱(chēng)數(shù)理基科班）的招生從兩個(gè)班擴(kuò)展為8個(gè)班，數(shù)理基科班的寬口徑、創(chuàng)新型的培養(yǎng)模式從“實(shí)驗(yàn)”走出了邁向推廣的第一步——這8個(gè)班不僅包括原有的兩個(gè)數(shù)理基科實(shí)驗(yàn)班，還包括理學(xué)院的物理系和數(shù)學(xué)系的本科生，信息學(xué)院的部分招生名額也并入數(shù)理基科班一起招生。在這個(gè)跨院系的數(shù)理大類(lèi)平臺(tái)的基礎(chǔ)上，實(shí)行按照數(shù)理基礎(chǔ)科學(xué)專(zhuān)業(yè)統(tǒng)一招生，前兩年學(xué)生在理學(xué)院共同學(xué)習(xí)基礎(chǔ)課程、強(qiáng)化數(shù)理基礎(chǔ)和科學(xué)素養(yǎng)教育，二年級(jí)末學(xué)生根據(jù)“規(guī)?？刂?，雙向選擇”的原則確定專(zhuān)業(yè)方向。
2007年5月，2005級(jí)數(shù)理基科班的230余名同學(xué)將面向全校的院系選擇自己將來(lái)的學(xué)業(yè)方向。
“這是具有9年歷史的數(shù)理基科班從實(shí)驗(yàn)走向推廣的一個(gè)重要標(biāo)志。通過(guò)實(shí)驗(yàn)班，清華在探索一種新的寬口徑大類(lèi)培養(yǎng)的培養(yǎng)模式。從實(shí)驗(yàn)走向推廣，這正是當(dāng)初辦數(shù)理基科實(shí)驗(yàn)班的一個(gè)基本目標(biāo)?！鼻迦A大學(xué)副教務(wù)長(zhǎng)陳永燦說(shuō)。
為培養(yǎng)新世紀(jì)能夠在基礎(chǔ)科學(xué)領(lǐng)域有所發(fā)現(xiàn)、有所創(chuàng)新的后備人才，清華大學(xué)先后在1998年創(chuàng)辦“數(shù)學(xué)—物理基礎(chǔ)科學(xué)班”、2003年開(kāi)辦“化學(xué)—生物學(xué)基礎(chǔ)科學(xué)班”（以下簡(jiǎn)稱(chēng)化生基科班），本科階段依托理學(xué)院，執(zhí)行獨(dú)立的培養(yǎng)方案，實(shí)行導(dǎo)師制，研究生階段面向高等研究中心、理學(xué)院、信息學(xué)院和全校各個(gè)學(xué)科專(zhuān)業(yè)；人文社科學(xué)院在舉辦“中外文化綜合班”及 “文科試驗(yàn)班”的基礎(chǔ)上，2005年按“人文科學(xué)試驗(yàn)班”、“社會(huì)科學(xué)試驗(yàn)班”兩大類(lèi)招生，進(jìn)一步探索綜合型人才培養(yǎng)模式；2006年，計(jì)算機(jī)“圖靈獎(jiǎng)”獲得者、清華大學(xué)高等研究中心教授姚期智先生倡導(dǎo)創(chuàng)辦“軟件科學(xué)實(shí)驗(yàn)班”，與微軟亞洲研究院合作，以注重基礎(chǔ)科學(xué)、注重國(guó)際學(xué)術(shù)交流和實(shí)踐環(huán)節(jié)為特色，探索培養(yǎng)世界頂尖計(jì)算機(jī)科學(xué)人才的模式。
追尋這些“實(shí)驗(yàn)班”的成長(zhǎng)軌跡，我們可以發(fā)現(xiàn)在新世紀(jì)清華培養(yǎng)拔尖創(chuàng)新人才開(kāi)拓性的探索。
勤于耕耘 拔尖創(chuàng)新人才脫穎而出
即將畢業(yè)的數(shù)理基科班白雪寧同學(xué)，從大二下學(xué)期起就師從物理系樓宇慶教授研究理論天體物理。大三的時(shí)候發(fā)表了一篇關(guān)于星系磁流體密度波的SCI論文，同年提出新的理論課題“研究非球?qū)ΨQ(chēng)的自引力塌縮過(guò)程及其應(yīng)用”，他還在物理系張雙南教授的課程中給出了一種特殊情形下冪律譜指數(shù)的估計(jì)方法，很快應(yīng)用到清華大學(xué)物理系天體物理中心的工作中?，F(xiàn)在他已經(jīng)收到了來(lái)自加州理工大學(xué)和康奈爾大學(xué)的offer。
石振宇，化生基科班即將畢業(yè)的2003級(jí)本科生，提出一種合成生物塑料的新方法，并被其導(dǎo)師生物系陳國(guó)強(qiáng)教授采納，此項(xiàng)目已經(jīng)成功申請(qǐng)到國(guó)家“863”計(jì)劃經(jīng)費(fèi)支持；與其他研究人員合作發(fā)表兩篇SCI論文，被陳國(guó)強(qiáng)教授評(píng)價(jià)為“獨(dú)立開(kāi)展研究的能力不亞于很多即將畢業(yè)的研究生”。
白雪寧、石振宇這樣的例子還有很多。在數(shù)理基科班和化生基科班，一批拔尖人才已經(jīng)脫穎而出。
寬口徑大類(lèi)培養(yǎng)夯實(shí)拔尖創(chuàng)新的基礎(chǔ)
在談到實(shí)驗(yàn)班的人才培養(yǎng)理念時(shí)，大家無(wú)不提到了“寬口徑大類(lèi)培養(yǎng)”的概念。
“中國(guó)五六十年代的教育體制是以培養(yǎng)‘成品’如‘紅色工程師’為目標(biāo)的，這在當(dāng)時(shí)是適應(yīng)中國(guó)經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平的。隨著中國(guó)經(jīng)濟(jì)的持續(xù)成長(zhǎng)，清華必須立足于創(chuàng)新型人才的培養(yǎng)，因此本科教育不再是以‘成品’為目標(biāo)了。要蓋高樓而不是平房，打基礎(chǔ)花的時(shí)間就要長(zhǎng)，所以我們更為重視基礎(chǔ)。按照這樣的思路培養(yǎng)出來(lái)的學(xué)生具有更強(qiáng)的創(chuàng)新潛力和更為廣泛的適應(yīng)性?！睌?shù)理基科班的創(chuàng)始人之一、清華大學(xué)理學(xué)院副院長(zhǎng)白峰杉教授說(shuō)。
隨著整個(gè)社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，本科教育在整個(gè)教育體系中的定位發(fā)生了變化，本科階段主要是打基礎(chǔ)。同時(shí)，社會(huì)的發(fā)展對(duì)復(fù)合型文科人才的需求在增長(zhǎng)，這樣我們的本科培養(yǎng)模式必須隨之作出調(diào)整和改變?！?人文學(xué)院副院長(zhǎng)張勇說(shuō)。
在這種理念的指導(dǎo)下，數(shù)理基科班同時(shí)強(qiáng)化物理和數(shù)學(xué)訓(xùn)練，旨在培養(yǎng)既有數(shù)學(xué)的高度抽象思維能力，又有現(xiàn)代物理的形象思維和實(shí)驗(yàn)技能的學(xué)生。在頭兩年的夯實(shí)基礎(chǔ)的階段，數(shù)理基科班將學(xué)習(xí)以高等微積分、代數(shù)與幾何、普通物理、普通物理實(shí)驗(yàn)這4門(mén)課程為核心的基礎(chǔ)課程以及數(shù)理平臺(tái)課程體系。
化生基科班誕生在交叉學(xué)科化學(xué)生物學(xué)興起的大背景下，其課程設(shè)置主要包括化學(xué)系的“四大化學(xué)”基礎(chǔ)課程以及生物系的“四大生物”基礎(chǔ)課程，還有化學(xué)和生物學(xué)的基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)。為了帶領(lǐng)同學(xué)們接觸交叉學(xué)科的最前沿，老師們根據(jù)化學(xué)生物學(xué)的最新發(fā)展對(duì)這些課程都做了改進(jìn)。
人文學(xué)院兩個(gè)實(shí)驗(yàn)班在學(xué)生入學(xué)后的前兩年，實(shí)行不分專(zhuān)業(yè)的通識(shí)教育，通過(guò)系列的基礎(chǔ)課程打好專(zhuān)業(yè)學(xué)習(xí)基礎(chǔ)。自第3學(xué)年開(kāi)始，學(xué)生可以根據(jù)自己的興趣分別選擇不同方向的專(zhuān)業(yè)課程，為學(xué)生的專(zhuān)業(yè)課程選擇與個(gè)性發(fā)展提供了充分廣闊的空間。
特色課程引領(lǐng)學(xué)生登高峰
在夯實(shí)基礎(chǔ)的前提下，如何引領(lǐng)同學(xué)們攀登科學(xué)研究的高峰？
寬厚的基礎(chǔ)加上完整的科研訓(xùn)練，是數(shù)理基科班和化生基科班的共同特點(diǎn)。從大三開(kāi)始持續(xù)三個(gè)學(xué)期的“專(zhuān)題研究課”，是數(shù)理基科班學(xué)生進(jìn)行科研實(shí)踐訓(xùn)練、跨入科研大門(mén)的第一步?；咀龇ㄊ牵涸谛?nèi)外聘請(qǐng)專(zhuān)題研究課導(dǎo)師，由導(dǎo)師提出課題，列出必讀文獻(xiàn)，向?qū)W生公布，學(xué)生根據(jù)自己的興趣、愛(ài)好，報(bào)名選擇題目和相應(yīng)的導(dǎo)師。專(zhuān)題研究課課題按內(nèi)容將學(xué)生分成若干小組，課題研究進(jìn)展定期在小組內(nèi)報(bào)告和全年級(jí)交流。在專(zhuān)題研究課的選擇上，學(xué)生享有充分的自主權(quán)，可以根據(jù)自己的興趣更換導(dǎo)師。
化生基科班吸收數(shù)理基科班的“專(zhuān)題研究課”的教學(xué)經(jīng)驗(yàn)，設(shè)置了9個(gè)學(xué)分的“科學(xué)研究訓(xùn)練”環(huán)節(jié)，在這個(gè)環(huán)節(jié)，學(xué)生將根據(jù)自己的興趣愛(ài)好選擇實(shí)驗(yàn)室和導(dǎo)師直接進(jìn)行類(lèi)似研究生階段的科學(xué)研究?！翱茖W(xué)研究訓(xùn)練”要求每周不少于6個(gè)學(xué)時(shí)，但是經(jīng)過(guò)統(tǒng)計(jì)，每周在實(shí)驗(yàn)室度過(guò)20－30個(gè)學(xué)時(shí)在2003級(jí)同學(xué)中間相當(dāng)普遍，他們對(duì)于科研的熱情用“著迷”形容一點(diǎn)也不為過(guò)；由于有寬厚的科學(xué)知識(shí)基礎(chǔ)，很多學(xué)生在實(shí)驗(yàn)室做起研究來(lái)游刃有余，同時(shí)他們還可以根據(jù)自己的興趣選擇一些專(zhuān)業(yè)課程，與研究相得益彰。
在這樣的培養(yǎng)模式下，數(shù)理基科班和化生基科班的一些學(xué)生已經(jīng)具備相當(dāng)強(qiáng)的獨(dú)立研究能力，他們非常關(guān)注前沿科學(xué)問(wèn)題，并撰寫(xiě)學(xué)術(shù)論文，鉆研學(xué)術(shù)課題。
截至目前，化生基科班2003級(jí)的27名同學(xué)已經(jīng)發(fā)表了14篇學(xué)術(shù)論文。羅望熙同學(xué)在大三的時(shí)候就在導(dǎo)師崔愛(ài)莉的指導(dǎo)下，在實(shí)驗(yàn)室合成了以前未見(jiàn)報(bào)道的一種新化合物，并以第一作者的身份發(fā)表了一篇SCI論文闡述了合成的方法以及應(yīng)用前景，他還在2006年獲得清華SRT優(yōu)秀項(xiàng)目一等獎(jiǎng)。在談到科學(xué)研究訓(xùn)練的時(shí)候他說(shuō)：“提前讓本科生進(jìn)實(shí)驗(yàn)室，能夠開(kāi)闊我們的視野，讓我們?cè)诒究频臅r(shí)候就知道怎么做科學(xué)研究，對(duì)于所學(xué)的基礎(chǔ)課程也是一種應(yīng)用?！?
化學(xué)系副主任張新榮教授說(shuō)：“寬厚的基礎(chǔ)加上完整的科研訓(xùn)練，很容易激發(fā)同學(xué)們的科研熱情，也使得他們?cè)诒究齐A段就已具有較強(qiáng)的科研能力，這樣他們?cè)谶x擇未來(lái)道路時(shí)就非常有理性，能較早地確定發(fā)展目標(biāo)，這些都為培養(yǎng)優(yōu)秀的拔尖創(chuàng)新人才奠定了基礎(chǔ)?！?/P>
在軟件科學(xué)實(shí)驗(yàn)班，第4學(xué)年的學(xué)生將在清華或微軟從事實(shí)際專(zhuān)題研究與實(shí)踐，而優(yōu)秀學(xué)生將有機(jī)會(huì)派往國(guó)外參加國(guó)際交流及培訓(xùn)。
名師云集育英才
“選天下名師而師之”。名師主講，與同學(xué)面對(duì)面地探討科學(xué)問(wèn)題，是這些實(shí)驗(yàn)班的一大特點(diǎn)。
在軟件科學(xué)實(shí)驗(yàn)班，按照培養(yǎng)計(jì)劃，從第3學(xué)期開(kāi)始到第6學(xué)期，清華將與微軟亞洲研究院的知名學(xué)者共同為“軟件科學(xué)實(shí)驗(yàn)班”同學(xué)們開(kāi)設(shè)8門(mén)專(zhuān)業(yè)核心課程，以強(qiáng)化科學(xué)基礎(chǔ)訓(xùn)練。除了姚期智先生將主講理論計(jì)算機(jī)科學(xué)（上、下）之外，國(guó)際著名密碼專(zhuān)家、清華教授王小云將親自主講學(xué)生在三年級(jí)春季學(xué)期的核心課程“密碼及安全計(jì)算”。
人文實(shí)驗(yàn)班和社會(huì)科學(xué)實(shí)驗(yàn)班可以說(shuō)聚集了清華人文社會(huì)科學(xué)學(xué)院最好的師資。如國(guó)際問(wèn)題專(zhuān)家閻學(xué)通教授主講“國(guó)際關(guān)系分析”，社會(huì)學(xué)家李強(qiáng)教授主講“社會(huì)學(xué)原理”，歷史學(xué)家教授葛兆光主講“古代中國(guó)社會(huì)與文化”、清華道德與宗教研究中心主任王曉朝教授主講“西方經(jīng)典研讀”等等。
數(shù)理基科班打破學(xué)校之間的門(mén)戶(hù)之見(jiàn)，先后從麻省理工學(xué)院、北京大學(xué)、南京大學(xué)、北師大聘請(qǐng)了一批國(guó)內(nèi)公認(rèn)的優(yōu)秀教師為學(xué)生上課，極大地激發(fā)了同學(xué)們學(xué)習(xí)的積極性。如麻省理工學(xué)院的Kerson Huang教授主講“統(tǒng)計(jì)力學(xué)”，全國(guó)首屆“教學(xué)名師獎(jiǎng)”獲得者、南京大學(xué)盧德馨教授主講“普通物理”，北京大學(xué)俞允強(qiáng)教授主講“電動(dòng)力學(xué)”，北京師范大學(xué)趙錚教授主講“廣義相對(duì)論”等等。
負(fù)責(zé)學(xué)校教學(xué)工作的副校長(zhǎng)汪勁松在清華大學(xué)“十一五”規(guī)劃時(shí)候?qū)⒔逃虒W(xué)的關(guān)鍵詞歸納為：研究型教育教學(xué)模式、多樣化人才培養(yǎng)和拔尖創(chuàng)新人才培養(yǎng)，他說(shuō)：“實(shí)施研究型教育教學(xué)模式，對(duì)我們將是很大的挑戰(zhàn)，需要我們付出相當(dāng)大的努力，做相當(dāng)多的工作?！弊鳛榍迦A大學(xué)因材施教、培養(yǎng)多樣化和拔尖創(chuàng)新人才的試驗(yàn)田，這些實(shí)驗(yàn)班的經(jīng)驗(yàn)正在全校逐步推廣。
