力學拔尖創新人才培養模式探索

徐業鵬，余天堂

（河海大學 工程力學系，江蘇 南京 211100）

拔尖創新人才屬于精英人才范疇，是新知識的創造者、新技術的發明者、新學科的創建者，具有獨立思考、自由探索、勇于創新的特征。培養拔尖創新人才，是提升自主創新能力、建設創新型國家的戰略需要［1］?！秶抑虚L期人才發展規劃綱要（2010—2020年）》將基礎學科拔尖學生培養寫入了國家戰略計劃中［2］，因為基礎學科是交叉學科的核心，所以面向重大應用需求的拔尖人才培養問題自然而然地成為整個民族教育工程的重中之重。

2009年，教育部聯合中組部、財政部推出了一項“基礎學科拔尖學生培養試驗計劃”，在清華大學、北京大學等19所高校進行拔尖創新人才培養試點。同年9月，清華大學成立錢學森力學班，成為入選該計劃的唯一工科基礎班［3］。隨著清華大學“錢學森班”在力學拔尖人才培養上碩果累累，國內很多高校陸續開啟了對力學拔尖人才培養模式的探索之路。北京大學元培學院通過打破傳統模式，大膽為學科培養做“乘法”，以跨學科教育創新性引擎驅動，引導學生跨越學科邊界，讓多學科融合交匯，生發出成倍于單一學科研究的科研力量，人才培養效果顯著［4］。大連理工大學設立了錢令希力學創新實驗班，該班的十六字培養理念是“加強基礎、拓寬專業、因材施教、質量一流”。大連理工大學力學一級學科是國家重點學科，其工業裝備結構分析實驗室也入選國家重點實驗室，錢令希力學創新實驗班正是基于這些優質的教育教學資源建設的。通過招收在力學前沿基礎理論研究與重大工程應用方面既有興趣又有很大發展潛力的學生，采用研究型教學模式及相對靈活的管理模式，大力培養全面發展的厚基礎、寬口徑、復合型工程力學拔尖創新人才［5］。在拔尖創新人才培養方面，浙江大學走出了“特區”“特色”雙路徑。學校依托竺可楨學院大力推進“基礎學科拔尖人才培養計劃2.0”，構建“榮譽學院—榮譽項目”相結合的本科生榮譽培養體系；持續推進全球開放發展戰略，深入開展“以我為主、高水平、一對多”的中外合作辦學，首創國際聯合學院，積極打造成為國際合作教育樣板區；建立“一帶一路”國際醫學院，打造國際化、高水平、研究型特色的全球區域性醫學教育高地。上海交通大學依托教育部“基礎學科拔尖學生培養計劃”，在致遠學院探索了數、理、化、生、計算機五個方向的拔尖人才培養工作，并以“致遠榮譽計劃”為載體在2014年開始向工科、醫科方向拓展，培養了一大批“以投身科學研究為人生最大價值追求”的優秀致遠學子。在教育部拔尖計劃2.0啟動后，上海交大致遠學院同步推出了“致遠方案”2.0版，在十年拔尖人才培養探索和實踐的基礎上，開展更深層次的人才培養改革與創新，充分發揮上海交通大學在理、工、醫、經、管、文、法等9大學科門類的辦學優勢，以及在國際舞臺上崇高的學術影響力，通過學習世界一流大學整合各類科學課程的經驗，進一步優化教學資源配置，將物理、化學、生物、計算機的學科知識整合貫通，為學生從事交叉科學問題的研究打下更加堅實的基礎［6］。中國科學技術大學聯合中國科學院力學研究所開辦了錢學森力學科技英才班，打造出國內非常強大的力學學科培養體系，目前有9位全職工作的院士參與學生的授課與培養。南京航空航天大學結合自身行業背景，在工程力學專業設立了“錢偉長班”，希望能培養出具備深厚數力基礎及扎實航空航天工程技術專業知識，有能力解決現代航空航天等大型工程中面臨的重要力學問題，政治上過硬，知識、能力、素質綜合發展的高水平創新型拔尖人才。在第一學期初擇優授予部分“錢偉長班”學生本碩（博）連讀培養資格。經過幾年的探索和實踐，“錢偉長班”人才培養取得了很好的效果。哈爾濱工業大學是隸屬于工信部的一所工科“尖端”強校，近年來通過抓住“培養杰出人才”這個著力點，成功邁出了構建拔尖人才培養體系的關鍵步驟。自2020年9月以來，哈爾濱工業大學設立的一批由院士領銜或擔任班主任的特色班，成為站位高、起點高、特色鮮明的人才培養載體。盡管研究領域各不相同，但院士班的目的只有一個，那就是為國家培養具有國際視野、家國情懷、創新思維、攻堅能力的未來領軍人才［7］。除了以上高校，西南交通大學、寧波大學等國內其他高校也陸續成立了自己的力學拔尖班，在拔尖人才培養的道路上不斷探索與實踐。

河海大學于1995 年成立土木水利工程類綜合改革試點班，在總結其辦學經驗的基礎上，以綜合改革為先導，銳意進取為辦學精神，于2006年成立了基地強化班，培養具有優良綜合素質和開拓創新能力的高水平建設者。之后，在累積設立多年的試點班和基地強化班經驗的基礎上，于2010年成立了“徐芝綸班”，專門培養力學拔尖創新人才。

力學是基礎學科，也是工程技術學科。力學是工科的基礎、是人類認識自然界的有力工具、是現代工程技術的基礎。歷史告訴我們，力學不僅能夠為工程服務，也可以統帥工程、指引工程，所以，力學拔尖人才的培養顯得尤其重要。本文結合河海大學十幾年的力學拔尖創新人才培養經驗，探索力學拔尖創新人才培養模式。

一、建立科學的拔尖創新人才選拔機制

選好“苗”，才可能培養出拔尖創新人才。要選拔出具有較強的創新意識和創新能力、濃厚的學術興趣、突出的培養潛質的學生，特別是對力學學科具有獨到見解、表現出特殊才能的學生。高分數不代表高能力，更不反映其創新意識。因此，建立科學的拔尖創新人才選拔機制至關重要。

首先，根據高考成績選拔第一批拔尖創新人才培養者。新生入學后一個月內通過筆試和面試再進行第二批選拔，這樣做的目的是希望能選拔出部分高考發揮欠佳，但綜合能力好、學習興趣濃、發展潛質大的優秀學生。筆試主要考查學生的基礎知識儲備是否充足、數理基礎知識是否扎實、邏輯思維能力是否發達等，面試主要考查學生的心理素質是否過硬、人文與綜合素質是否全面以及智力潛能和創新設計能力是否突出。其次，建立差異化的動態進出機制。拔尖人才是在激烈的競爭中脫穎而出的。因此，采取動態的、差異化的進出機制，對學生學業水平實施動態評估，對難以勝任或興趣轉移的學生可以在學期或學年末申請轉至普通班級。同時，在二年級初，可以從普通班擇優選拔部分學生進入拔尖創新班，確保拔尖創新班學生的高質量。最后，對特別優秀的學生實施本碩博貫通“一體”培養，采用3+1+X的學制，不拘一格地選拔人才。

二、構建特色鮮明的培養方案，“交叉融通”引領創新

培養方案是實施人才培養和開展質量評價的基本依據。課程體系是培養方案的主體，是拔尖創新人才培養實施的載體，要以一流的課程服務一流人才的培養。人才培養方案的核心是課程體系的優化，課程體系的優化又是提高教學質量的有效途徑。品德優、厚基礎、求創新是拔尖創新人才培養的核心目標，因此，如何以課程體系和教學內容的改革為切入點，構建多元課程思政育人體系，夯實專業基礎能力，注重學科交叉和專業特色，轉化自身優勢，構建符合力學學科拔尖創新人才培養需求的培養方案是一項重要的研究內容。

結合學校特色，構建基礎寬厚、學科交叉、文理互補、特色鮮明、綜合集成的課程架構，實現意識養成、知識獲得、能力培養兼容并蓄的知識結構。課程體系包括核心基礎課和科技進階課。核心基礎課由科學基礎課、工程基礎課和人文素養課組成，重點培養學生具備堅實的數理基礎、系統的工程基礎和豐富的人文素養?？萍歼M階課由學科交叉課、創意交流課、項目研討課和科學研修課組成，這些課程要具有前沿性、交叉性、開放性、未來性、創新性等特征，以培養學生的源頭創新能力。另外，把立德樹人融入思想道德教育、文化知識教育、社會實踐教育各環節。將知識傳授、價值塑造和能力培養融為一體，在課程教學大綱中設置課程思政核心素材模塊，在專業教學中融入“徐芝綸愛國報國育人情懷”“郭永懷用生命保護研究資料”等素材，在課堂講授、考核評價等各環節，全面推動課程思政與專業教學深度融合。

三、探索“四融合三制三化”育人模式

“四融合”育人模式指的是教書與育人融合、課內與課外融合、理論與實踐融合、學校與企業融合。教書與育人融合，可以塑造學生健全的人格；課內與課外融合，可以增強學生的社會責任感；理論與實踐融合，可以提高學生的實踐創新能力；學校與企業融合，可以組建實踐育人共同體，協同育人。

“三制”指的是“學分制、3+X導師制、準書院制”的管理模式。完善“學分制”管理模式，能夠營造自由的學習空間，打破專業壁壘，實現多學科融合貫通培養。以學分積累作為學生的畢業標準；設置“學分認證兌換制度”，允許跨校、跨年級、跨專業選修課程，用科研訓練成果、學科競賽獲獎等兌換學分。實施“3+X導師制”，從學業、事業、生活等不同層面給予學生指導，構建學教共同體。輔導員負責學生的思想政治引領與生活規劃指導；班級導師負責學業指導與學術啟蒙；專業導師負責為學生制訂個性化的培養方案，強化學生的創新意識和科研實踐能力；助學導師開展縱向朋輩指導；創訓導師依托創新創業訓練項目進行針對性輔導；實踐導師以社科實踐為平臺發掘學生的實踐能力；國際導師指導學生把握全球學術動態前沿。依托國家級科研平臺和項目，實現創新能力訓練全覆蓋、實踐能力培養全程化、創新訓練指導全方位。分年級實現“培養學術興趣—夯實專業基礎—參與科研實踐—培養科研能力—獨立科學研究”的全過程，開設多門類創新課程，建立創訓選題庫，開放國家級科研平臺與重點工程，將生涯規劃貫穿其中，實現“知識、實踐、交流、職業”一體化成長。創新“準書院制”管理，營造濃郁的研學氛圍。依托學校拔尖人才培養基地和專業學院，探索“一體化管理、多樣化培養、開放式運行”的拔尖創新人才培養管理新模式。

“三化”指的是“個性化、小班化、國際化”的教學模式。通過實施個性化培養，能夠充分彰顯學生個性。學生在專業導師指導下制訂個性化培養計劃，因材施教，挖掘每個學生的優勢潛能。開展小班化教學，培養學生的批判性思維、創新精神、創業意識和實踐能力。課堂教學形式十分自由與靈活，將講授、討論、指導、啟發等各種方式充分融入教學中，同時將教師在研究領域產生的新觀點、新視角和新發現引入教學。課后練習方式多樣化，考核評價方式多維度（筆試、面試、報告等）。拓寬國際化渠道，開闊學生國際視野。充分利用學校的教學資源，積極為學生創造到國（境）外學習交流的機會。聘請國內外名師授課講座、共建課程，開闊學生的國際視野。按“本碩博”統籌考慮，形成國內學習和國外提升相結合的國際化學習培養模式。

結語

拔尖創新人才選拔機制、培養方案和育人模式，是所有專業拔尖創新人才培養面臨的共性問題。河海大學工程力學專業在拔尖創新人才的選拔與培養上，通過十幾年的探索，實踐了“四融合三制三化”的育人模式，并結合“學分制、3+X導師制、準書院制”的管理模式以及“個性化、小班化、國際化”的教學模式，為國家培養輸送了大批優秀的力學拔尖人才。該模式能夠很好地契合河海大學力學學科的發展路徑，對國內其他兄弟高校拔尖人才的選拔與培養也有一定的借鑒和參考價值。