走向推广的拔尖创新人才培养实验田

新闻中心记者 周襄楠

  2005年,创办于1998年的清华大学数学—物理基础科学班(以下简称数理基科班)的招生从两个班扩展为8个班,数理基科班的宽口径、创新型的培养模式从“实验”走出了迈向推广的第一步——这8个班不仅包括原有的两个数理基科实验班,还包括理学院的物理系和数学系的本科生,信息学院的部分招生名额也并入数理基科班一起招生。在这个跨院系的数理大类平台的基础上,实行按照数理基础科学专业统一招生,前两年学生在理学院共同学习基础课程、强化数理基础和科学素养教育,二年级末学生根据“规模控制,双向选择”的原则确定专业方向。

  2007年5月,2005级数理基科班的230余名同学将面向全校的院系选择自己将来的学业方向。

  “这是具有9年历史的数理基科班从实验走向推广的一个重要标志。通过实验班,清华在探索一种新的宽口径大类培养的培养模式。从实验走向推广,这正是当初办数理基科实验班的一个基本目标。”清华大学副教务长陈永灿说。

  为培养新世纪能够在基础科学领域有所发现、有所创新的后备人才,清华大学先后在1998年创办“数学—物理基础科学班”、2003年开办“化学—生物学基础科学班”(以下简称化生基科班),本科阶段依托理学院,执行独立的培养方案,实行导师制,研究生阶段面向高等研究中心、理学院、信息学院和全校各个学科专业;人文社科学院在举办“中外文化综合班”及 “文科试验班”的基础上,2005年按“人文科学试验班”、“社会科学试验班”两大类招生,进一步探索综合型人才培养模式;2006年,计算机“图灵奖”获得者、清华大学高等研究中心教授姚期智先生倡导创办“软件科学实验班”,与微软亚洲研究院合作,以注重基础科学、注重国际学术交流和实践环节为特色,探索培养世界顶尖计算机科学人才的模式。

  追寻这些“实验班”的成长轨迹,我们可以发现在新世纪清华培养拔尖创新人才开拓性的探索。

  勤于耕耘 拔尖创新人才脱颖而出

  即将毕业的数理基科班白雪宁同学,从大二下学期起就师从物理系楼宇庆教授研究理论天体物理。大三的时候发表了一篇关于星系磁流体密度波的SCI论文,同年提出新的理论课题“研究非球对称的自引力塌缩过程及其应用”,他还在物理系张双南教授的课程中给出了一种特殊情形下幂律谱指数的估计方法,很快应用到清华大学物理系天体物理中心的工作中。现在他已经收到了来自加州理工大学和康奈尔大学的offer。

  石振宇,化生基科班即将毕业的2003级本科生,提出一种合成生物塑料的新方法,并被其导师生物系陈国强教授采纳,此项目已经成功申请到国家“863”计划经费支持;与其他研究人员合作发表两篇SCI论文,被陈国强教授评价为“独立开展研究的能力不亚于很多即将毕业的研究生”。

  白雪宁、石振宇这样的例子还有很多。在数理基科班和化生基科班,一批拔尖人才已经脱颖而出。

  宽口径大类培养夯实拔尖创新的基础

  在谈到实验班的人才培养理念时,大家无不提到了“宽口径大类培养”的概念。

  “中国五六十年代的教育体制是以培养‘成品’如‘红色工程师’为目标的,这在当时是适应中国经济发展水平的。随着中国经济的持续成长,清华必须立足于创新型人才的培养,因此本科教育不再是以‘成品’为目标了。要盖高楼而不是平房,打基础花的时间就要长,所以我们更为重视基础。按照这样的思路培养出来的学生具有更强的创新潜力和更为广泛的适应性。”数理基科班的创始人之一、清华大学理学院副院长白峰杉教授说。

  随着整个社会经济的发展,本科教育在整个教育体系中的定位发生了变化,本科阶段主要是打基础。同时,社会的发展对复合型文科人才的需求在增长,这样我们的本科培养模式必须随之作出调整和改变。” 人文学院副院长张勇说。

  在这种理念的指导下,数理基科班同时强化物理和数学训练,旨在培养既有数学的高度抽象思维能力,又有现代物理的形象思维和实验技能的学生。在头两年的夯实基础的阶段,数理基科班将学习以高等微积分、代数与几何、普通物理、普通物理实验这4门课程为核心的基础课程以及数理平台课程体系。

  化生基科班诞生在交叉学科化学生物学兴起的大背景下,其课程设置主要包括化学系的“四大化学”基础课程以及生物系的“四大生物”基础课程,还有化学和生物学的基础实验。为了带领同学们接触交叉学科的最前沿,老师们根据化学生物学的最新发展对这些课程都做了改进。

  人文学院两个实验班在学生入学后的前两年,实行不分专业的通识教育,通过系列的基础课程打好专业学习基础。自第3学年开始,学生可以根据自己的兴趣分别选择不同方向的专业课程,为学生的专业课程选择与个性发展提供了充分广阔的空间。

  特色课程引领学生登高峰

  在夯实基础的前提下,如何引领同学们攀登科学研究的高峰?

  宽厚的基础加上完整的科研训练,是数理基科班和化生基科班的共同特点。从大三开始持续三个学期的“专题研究课”,是数理基科班学生进行科研实践训练、跨入科研大门的第一步。基本做法是:在校内外聘请专题研究课导师,由导师提出课题,列出必读文献,向学生公布,学生根据自己的兴趣、爱好,报名选择题目和相应的导师。专题研究课课题按内容将学生分成若干小组,课题研究进展定期在小组内报告和全年级交流。在专题研究课的选择上,学生享有充分的自主权,可以根据自己的兴趣更换导师。

  化生基科班吸收数理基科班的“专题研究课”的教学经验,设置了9个学分的“科学研究训练”环节,在这个环节,学生将根据自己的兴趣爱好选择实验室和导师直接进行类似研究生阶段的科学研究。“科学研究训练”要求每周不少于6个学时,但是经过统计,每周在实验室度过20-30个学时在2003级同学中间相当普遍,他们对于科研的热情用“着迷”形容一点也不为过;由于有宽厚的科学知识基础,很多学生在实验室做起研究来游刃有余,同时他们还可以根据自己的兴趣选择一些专业课程,与研究相得益彰。

  在这样的培养模式下,数理基科班和化生基科班的一些学生已经具备相当强的独立研究能力,他们非常关注前沿科学问题,并撰写学术论文,钻研学术课题。

  截至目前,化生基科班2003级的27名同学已经发表了14篇学术论文。罗望熙同学在大三的时候就在导师崔爱莉的指导下,在实验室合成了以前未见报道的一种新化合物,并以第一作者的身份发表了一篇SCI论文阐述了合成的方法以及应用前景,他还在2006年获得清华SRT优秀项目一等奖。在谈到科学研究训练的时候他说:“提前让本科生进实验室,能够开阔我们的视野,让我们在本科的时候就知道怎么做科学研究,对于所学的基础课程也是一种应用。”

  化学系副主任张新荣教授说:“宽厚的基础加上完整的科研训练,很容易激发同学们的科研热情,也使得他们在本科阶段就已具有较强的科研能力,这样他们在选择未来道路时就非常有理性,能较早地确定发展目标,这些都为培养优秀的拔尖创新人才奠定了基础。”

  在软件科学实验班,第4学年的学生将在清华或微软从事实际专题研究与实践,而优秀学生将有机会派往国外参加国际交流及培训。

  名师云集育英才

  “选天下名师而师之”。名师主讲,与同学面对面地探讨科学问题,是这些实验班的一大特点。

  在软件科学实验班,按照培养计划,从第3学期开始到第6学期,清华将与微软亚洲研究院的知名学者共同为“软件科学实验班”同学们开设8门专业核心课程,以强化科学基础训练。除了姚期智先生将主讲理论计算机科学(上、下)之外,国际著名密码专家、清华教授王小云将亲自主讲学生在三年级春季学期的核心课程“密码及安全计算”。

  人文实验班和社会科学实验班可以说聚集了清华人文社会科学学院最好的师资。如国际问题专家阎学通教授主讲“国际关系分析”,社会学家李强教授主讲“社会学原理”,历史学家教授葛兆光主讲“古代中国社会与文化”、清华道德与宗教研究中心主任王晓朝教授主讲“西方经典研读”等等。

  数理基科班打破学校之间的门户之见,先后从麻省理工学院、北京大学、南京大学、北师大聘请了一批国内公认的优秀教师为学生上课,极大地激发了同学们学习的积极性。如麻省理工学院的Kerson Huang教授主讲“统计力学”,全国首届“教学名师奖”获得者、南京大学卢德馨教授主讲“普通物理”,北京大学俞允强教授主讲“电动力学”,北京师范大学赵铮教授主讲“广义相对论”等等。

  负责学校教学工作的副校长汪劲松在清华大学“十一五”规划时候将教育教学的关键词归纳为:研究型教育教学模式、多样化人才培养和拔尖创新人才培养,他说:“实施研究型教育教学模式,对我们将是很大的挑战,需要我们付出相当大的努力,做相当多的工作。”作为清华大学因材施教、培养多样化和拔尖创新人才的试验田,这些实验班的经验正在全校逐步推广。

2007年04月10日 11:59:30  清华新闻网

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