工科高校实施基础学科拔尖人才培养的探索与实践
王宏志 苏明明 沈毅
摘? 要：哈尔滨工业大学以英才学院为培养平台，以2011年入选教育部“基础学科拔尖学生培养试验计划”为契机，紧扣拔尖创新人才培养一条主线，围绕示范区、桥头堡、特训营三个基点，搭建荣誉课程、科技创新、大师引领、国际交流和素质教育五大平台，不断强化面向学生、教师、院系、学校战略和拔尖计划五大服务，构建了先进完善、特色鲜明的“1355”拔尖人才培养模式，对学生的创新能力、学术水平、德育素养等提升发挥了显著成效。
关键词：英才学院;拔尖计划;人才培养
中图分类号：C961 文献标志码：A? ? ? ? ?文章编号：2096-000X（2021）06-0163-05
Abstract： Taking the Honors School as the cultivating platform， taking the opportunity of being selected as a member of "the pilot program for cultivating top-notch students in basic disciplines" by the Ministry of Education in 2011， Harbin Institute of Technology closely follows a main line of cultivating top-notch innovative talents， focuses on the demonstration zone， bridgehead and special training camp， sets up the five platforms of honorary courses， scientific and technological innovation， leading by Masters， International exchange and liberal education， continuously strengthens five major services， namely， those for students， teachers， colleges and departments， school strategies and top-notch programs， and constructs an advanced， complete and distinctive "1355" top-notch talent cultivating model， plays a remarkable promotion effect to the student's innovation ability， the academic level， the moral education accomplishment and so on.
Keywords： Honors School; Top-notch Programs; talents cultivating
哈尔滨工业大学作为一所工科强势高校，对拔尖人才培养的探索始于1993年成立的实验学院，在全国范围内来说起步较早。2009年实验学院设立英才班，2011年学校入选教育部“基础学科拔尖学生培养试验计划”，在整合实验学院和英才班的基础上成立“英才学院”，标志着学校基础学科拔尖人才培养工作步入正轨。作为哈工大对拔尖学生实施“精英教育”的荣誉学院，英才学院秉承“学术型、国际化、高素质、重创新”的培养理念，以培养具有创新能力和国际竞争力的拔尖创新人才为办学宗旨，大力培养未来的学术带头人、工程领军人，力争为拔尖学生的科学精神培养和综合素质提高创造便利条件。2019年，为进一步推动基础学科拔尖人才培养工作，《教育部等六部门关于实施基础学科拔尖学生培养计划2.0的意见》出台，计划建设的学科范围更宽、可申报的学校和基地数量更多，我国的拔尖创新人才培养工作进入新阶段。知来处方能明去处，回顾以往的发展历程，有助于明确未来拔尖人才培养工作的努力方向，進而在新机遇、新挑战、新起点上取得新作为。
一、目标定位
为响应《国家中长期教育改革和发展规划纲要》中提出的“实施基础学科本科拔尖学生培养试验计划”，坚持把改革作为根本动力，以改革激发教育事业发展的生机活力[1]。哈工大自觉承担起拔尖创新人才培养艰巨任务，注重基础学科建设，充分发挥学科交叉融合优势，积极探寻基础学科拔尖学生培养新模式，构建并不断完善基础学科拔尖学生培养体系。英才学院成立初期以“探索路子、培养尖子”为己任，担负本科教育教学改革示范区、学生国际交流合作桥头堡、拔尖创新人才培养特训营三个重要角色，努力为学生提供最好的政策资源，拓展海外留学游学渠道，搭建大师引领、校企协同的科创平台，以“强化基础，注重能力，尊重选择，因材施教”为培养原则，以“知识与兴趣，能力与意识，素质与品德”为培养重点，以“激发学生潜能，培养创新能力”为教育目的，着力培养投身社会主义现代化建设的拔尖创新领军人、国家建设栋梁材。
二、育人机制
（一）深化教学改革，优化体系内容
1. 打造“硬核”的拔尖学生课程体系。建设荣誉课程平台，学校吸收借鉴MIT、斯坦福大学等国际一流大学先进的人才培养模式，以知识、能力、素质的全面提升为目标，按照通识教育、专业教育、实践创新、个性发展“四个结合”的培养原则，建设了数理基础课、人文通识课、语言能力课、创新特色课、专业教育课等五大模块的荣誉课程，课程的高阶性更实、创新性更强、挑战度更高。建设荣誉学分/项目平台，鼓励学有余力的拔尖学生参加导师课题小组或者跨学科实验室进行前沿高端研究，给拔尖学生提供参与前沿科学研究的机会，对拔尖学生进行精英式教育和系统化培养。
2. 科研引领教学，丰富教学内容。高水平科研是培育拔尖创新人才的关键。哈工大科研实力强，培养凝聚了一大批高水平专家学者，鼓励将优秀科研成果固化为拔尖学生的教学内容，将科研项目用于拔尖学生培养，将科研设备转化为实验教学平台，将科研方法用于学生创新实践能力培养，支持教师结合科研成果编写新教材，开设新课程，建设了一批特色鲜明、内容前沿、富有创新思维的高水平课程。通过教学内容的前沿性、教学过程的实践性、教学活动的探究性，促进了拔尖学生科学研究和创新能力的培养。
3. 实施课堂革命，更新教法学法。推进以学生探究为基础，以能力培养为目标的研究型课堂教学改革。持续推进教师挂牌授课制度，建立校院两级的课堂教学改革与创新机制，以学生为主体、以教师为主导，积极推广问题式、启发式、研讨式、参与式、互动式的课堂教学方法;因课制宜选择课堂教学方式方法，充分运用智慧教室和各类信息化教学平台，推广小班化教学、混合式教学、翻转课堂、虚拟教学等，构建线上线下混合教学模式。深化课程考核方式改革，通过考试内容的综合化、考题题型的多样化、考试答案的非标准化、考试形式的非标准化、考分评判的综合化等形式，完善多元评价体系和多层次评价模式，增加学生的学业难度和挑战度，以考辅教、以考促学，充分激发学生学习积极性。
（二）强化科技创新，激发学习志趣
1. 校企联合，面向重大需求。加强校企合作，引入华为、腾讯、浪潮、航天科工、航天科技等优秀企业界人士参与拔尖人才培养，将企业资源融入拔尖人才培养。建立企业创新创业导师库，选拔拔尖人才前往国内一线企业，在企业导师指导下进行学习并完成毕业设计。邀请名企大咖、创业校友，举办“名企小班行”系列微课、“新时代 新使命 新征程-名企微课空中宣讲月”等活动。依托高端企业，建立企业俱乐部、科技创新俱乐部，开启“高企之旅”校企学术交流活动，增加学生面向复杂科学工程问题的机会，提升学生的科技创新实践能力。
2. 竞赛交流，营造学术氛围。动员学生积极参加全国大学生创新创业、互联网+、挑战杯、全国大学生物理学术竞赛、全国大学生数学建模竞赛等高水平大赛，举办C9、E9高校荣誉峰会等，激发学生对学科的学习志趣和内在动力。定期开展“科创推广周”学术性交流活动，每月确定一个科研实践或学科竞赛主题，邀请优秀指导教师、竞赛俱乐部负责人或获奖学生开展“compass沙龙”，交流、分享参加科研实践及参赛经历与体验，向学生推广各类竞赛及科技创新活动。实施博士生学长“领航计划”制度，聘请优秀博士研究生作为朋辈开展学业支持和科研引导，帮助学生更好适应英才学院学习生活，激发学习主动性，增进专业了解，指导探究式学习和科技创新项目学习。定期举办哈尔滨工业大学本科生学术论坛，营造开放、和谐的学习环境和浓郁的学术氛围，引领学生从事科学研究，激发学生探究式学习的意识。
3. 榜样示范，培育科研志趣。设立知新讲坛、光熙论坛、学术俱乐部等平台，邀请国内外知名专家学者分享自身学术成长的历程、生活和科研的感悟等，让学生了解科学研究的基本流程与思路，培育科研志趣，引导创新意识，提高进行科学创新活动的热情，坚定同学追求科学、追求真理的志趣和理想，为未来真正走向科学研究岗位埋下一颗种子。截至目前，知新讲坛已举办了80多期的讲座，如清华大学朱邦芬院士“探索中国一流科学人才成长之道”;新加坡国立大学 Prof. Cheng-Wei Qiu“光学低维超表面：从3D超材料到平面光学”;宾夕法尼亚州立大学曹文武教授“开启科学研究之门”的讲座等。
（三）注重大师引领，强化学术指导
1. 启动“紫丁香拔尖创新人才培养计划”。2019年哈工大依托两院院士、国家杰出青年基金获得者、教育部长江学者等知名专家团队和国家级、省部级重点实验室与实验教学示范中心，搭建37个面向拔尖人才培养的科研创新高端平台，将顶级科学家团队引入本科人才培养，强化“大师引领”，打造创新人才培养“高地”。进入平台的拔尖学生可以得到知名专家学者亲自指导，参与国家级项目的研究开发，零距离接触国际学术前沿。建立学术讲座与研讨制度，定期开展学术讲座与研讨活动。
2. 开展“名师小班行”系列活动。为拔尖学生提供与学术界、教育界、工程界的大师级人物进行面对面交流的机会，让学生切身感受大师的学术气质和人文情怀。截至目前，“名师小班行”活动已经组织近100期，学术大师结合自身奋斗历程和育人经验，与学生们談理想、谈人生、谈学业、谈创新，树立学术榜样，引导学生科学规划学业。计算机学科中，原哈工大党委书记、ACL终身成就奖李生教授讲述光熙精神;中国工程院院士方滨兴教授讲授国家网络主权;哈工大副校长、软件学院创始人徐晓飞教授讲述国家软件产业人才发展理念;国家“973计划项目”首席科学家李建中教授讲述中国计算机人的担当;院长王亚东教授讲述学科国际前沿与发展规划等。
3. 举办“教授接待日”系列讲座。推进高水平教授承担本科教学任务，与学生多见面、多接触。哈工大高度重视高水平教授承担本科教学任务，为加大高水平师资对本科生教学的投入力度，加强高水平教师与本科生之间的深入交流，学校启动“教授接待日”活动，活动每次2个学时，定期发布活动信息及场地，有针对性地邀请相关领域的知名专家，给学生开展相关领域最新研究进展报告或讲座，营造学术氛围， 开阔学生的学术视野。
（四）搭建交流平台，对接国际一流
1. 引进来，以大师培养大师。发挥夏季小学期优势，大力支持国际暑期学校、组织精英班等国际化教学项目建设，建立“一带一路”特色国际学生项目。推进“与国际名师共建课程计划”，与国际知名大学或企业共建课程，邀请国外学者或者知名企业研究员来访问讲学，使得学生能够领略到不同的授课方法和授课内容。有效利用国外优质教学资源，扩大拔尖学生国际导师库，与世界顶尖高校等合作建立国际联合实验室，与国外一流大学合作培养拔尖学生。邀请世界顶尖科学家来校访问，邀请海因里希·罗雷尔、大卫·格罗斯、丁肇中、拉杰·瑞迪、曼纽尔·布鲁姆、约瑟夫·斯法克斯等诺贝尔物理学奖获得者、图灵奖获得者、国外院士等大批国际知名教授来校开设前沿讲座和交流活动，为拔尖学生接触世界科学文化研究最前沿、融入国际一流学术群体创造条件，为学生攀登学术高峰搭建坚实可靠平台。
2. 走出去，与时代精英同行。拓展校内外资源，拓宽国际游学留学渠道，丰富国际交流学习形式。依托中俄工科大学联盟开展联合办学，建设哈工大-圣彼得堡联合办学项目、哈工大-莫斯科鲍曼大学联合办学项目。设立国际交流资金，支持学生参与相关国际交流项目，推进拔尖学生的联合培养与短期交流，提升学生国际化视野及国际交流能力。开展外语专项培训，鼓勵学生参加语言考试，获得参与相关国际交流项目所需的语言资格证书。规范境外交流管理，完善境外交流学分认证，做好学分认证指导。力争实现每1位拔尖学生在本科期间都有一次国际交流或名企实习的机会，让想出去的学生能出去、能出去的同学多出去。
（五）学生综合发展，素质全面提升
1. 深耕第二课堂，拓展平台、提供舞台。推进心理健康教育与素质拓展项目：完善《大学生心理训练与潜能开发》团体辅导课程，根据拔尖学生群体的特点及需求，设计对应的团体辅导方案，引导学生强化自我认知，体验团体动力，感悟成长过程，对大学学习生活进行科学、合理的规划。建立拔尖学生社会实践学分制度和志愿服务学时制度：鼓励学生积极参加社会调查、生产实习、志愿服务、公益活动、勤工助学等社会实践的内容和形式，提高社会实践的质量和效果，进而了解社会，在实践中促进学生成长成才。传播榜样力量，开展朋辈引导：选树优秀学生典型，建立优秀拔尖学生榜样库，评选年度“十佳毕业生”，每年组织 “优秀毕业生成长分享交流会”，编撰《英才学院优秀学生成长历程》系列宣传册，为优秀学生提供展示的舞台，让广大学生感受青春榜样的力量。
2. 凝练拔尖文化，内化于心，外化于行。以德育人、以文化人。丰富学生志愿服务形式类别，从硬性规定学生参加志愿服务转为由学生主动发现服务项目，变被动为主动，形成志愿服务、奉献社会的公益文化。利用学校九三经典阅览室，组织名师经典导读、国学经典诵读、名著阅读分享，形成研读经典 明理修身的阅读文化。秉承求适于用，求理于行的宗旨，组织英才学社、MUSICA合唱团、冰壶俱乐部等学生社团开展各类活动，全方位培养学生的精英内涵，形成团结协作、携手共进的社团文化。强化理想信念教育，结合重大事件、重要节点，开展特色鲜明的主题教育活动，引导学生将个人理想融入“中国梦”，打造人文精神与家国情怀、艺术修养与审美能力、人际交往与沟通能力等综合素质培养高地。
三、培养成效
1. 创新能力不断增强。以创新学分为驱动，以导师制为依托，从年度创新计划项目、大学生创新创业训练计划、学科竞赛等多条途径助推拔尖学生创新能力培养。王健楠、冷晓琨先后获得“中国青少年科技创新奖”，冷晓琨入选2018福布斯亚洲30位30岁以下精英榜，自主研发的舞蹈机器人登上央视春晚舞台，并在2018年平昌冬奥会闭幕式“北京8分钟”亮相。近3年，累计获得省级一等奖以上科技创新竞赛奖199次，其中孙鹏团队获得2016年“英特尔杯”全国大学生软件创新大赛全国唯一特等奖，刘昊宇团队获2017年“蓝桥杯全国软件专业人才设计与创业大赛团体赛”全国唯一特等奖，池嘉洋团队荣获2018年中国机器人及人工智能大赛一等奖，董彦辰团队获2019年全国高校人工智能创新大赛特等奖等。
2. 学术能力显著提升。以面向国家重大需求的大项目、大平台做引领，带动拔尖学生学术研究能力与科学素质培养。如李建中教授主持973计划项目“海量信息可用性基础理论与关键技术研究”;王亚东教授主持国家重点研发计划项目“中国十万人基因组计划”。借助大项目、大平台的实际环境，学生将所学的理论与实践相结合，有助于激发学生的科研志趣;在项目的执行过程中，促进对学生的系统分析能力、工程实践能力等素质的培养。李明达同学在本科学习期间，参与了李建中教授主持的国家“973计划项目”，展开了大数据清洗方面的研究，在CIKM、SIGMOD Record等重要国际和会议和期刊上发表论文 4 篇，被国际知名大学UCLA全奖录取攻读博士学位。付译磊同学参加了王亚东教授主持的国家重点研发计划项目，在生物信息学重要会议发表学术论文2篇，被国际知名大学RICE全奖录取攻读博士学位。
3. 德育成效逐渐凸显。设立志愿服务学分制度，树立奉献社会的精神。坚持在拔尖学生中开展“青春使命”志愿服务计划，先后建立了安达市信息中心、哈尔滨125中学等6个志愿服务基地，组织300余名本科生深入基地开展农村信息化建设、电脑知识培训、爱心捐赠帮扶等志愿服务活动，得到了实践基地的高度认可。荣获全省“共青团关爱农民工子女志愿服务优秀项目奖”、两次获得黑龙江省“大中专学生志愿者暑期‘三下乡社会实践活动优秀团队”荣誉称号，先后被人民网等多家媒体和网站报道转载，“夕阳e时代”实践品牌获评教育部“礼敬中华示范项目优秀奖”。
四、未来展望
面向教育部“拔尖计划2.0”的实施，学校将本着“高起点、厚基础、重实践、求创新”原则，配备一流教学资源平台，营造一流学术环境氛围，注重大师引领，强化创新教育，深化国际合作，充分发挥学校工科优势对基础学科拔尖人才培养的促进作用，做到“两个融合”：
（一）基础学科研究与工程类应用相融合
依工强理，理工不分家，培养“基础学科+”拔尖创新人才。基础学科的研究不能脱离工程实际，技术的进步也离不开坚实的理论基础。哈工大培养高水平、创新型的拔尖人才一直坚持理工结合，在学校优势工科的研究领域中寻找基础学科发展的结合点，以工科的特色和需求带动基础学科的增长。学校的数学学科面向航空航天、信息科学等国家重大工程中的关键数学问题，提供数学理论和计算技术支撑，其中基于压缩感知理论提出单像素遥感成像新体系，有效提升小载荷卫星成像质量;基于高性能算法，有效解决不完备数据的高分辨重构。参与的星地激光链路试验项目入选“中国高等学校年度十大科技进展”，指导学生完成的《基于偏微分方程数值解的可视化系统研究》获国家级大学生创新创业训练项目优秀项目二等奖，培养出的学生不仅拥有丰厚的理论基础，而且有较强的工程实践训练，不仅知其然而且知其所以然。
（二）重大需求牵引与求知欲培养相融合
哈工大人始终把国家需要作为自己的追求和使命，把个人命运和国家繁荣紧密结合在一起。生命科学与技术学院黄志伟院长说：“作为科研工作者，就要树立勇攀科學高峰的信念，意识到我们所肩负的责任，那就是要为人类造福、为社会进步作贡献，要做有重要意义的事。”在黄志伟教授团队四破世界级科学难题的背后，是一支从零开始、不断成长壮大的学生队伍，他们平均每天在实验室工作16个小时，每天凌晨3、4点回寝室睡觉是一件再平常不过的事情，甚至有时连续做实验做了两个白天一个晚上，支撑他们的就是对生命奥秘的探索，对未知知识的追求。正是这种执着的求知精神，时刻激励着他们潜心钻研、不断挑战和破解新的世界级难题。
（三）课堂知识讲授与研讨式互动相融合
在拔尖学生培养中，在传统的课堂教学以“教师讲授”为主的基础上，特别重视强调孔子、苏格拉底式对问题的探讨，给予学生更多的自主空间与主动权。学校设置了《物理纵横》《算法设计与分析》等互动式、对话式课程，教师通过对话、交流与学生实现共同活动，学生在交互中学习知识、掌握能力、传承文化、提升志趣。师生互动不仅表现为答疑解惑，还包含交流和讨论，对话的目的未必是为了得到一个统一结果的“求同”，更是为了更好的去尊重差异、理解差异和珍视差异的“存异”。
（四）科学精神塑造与滋养化熏陶相融合
哈工大近百年的历史形成了优良的办学传统和鲜明的办学特色，这些历史传统和文化特色，是哈工大人做人、做事、做学问的共同标准和行为规范。以“哈工大故事”塑造学生的科学精神，要讲好李昌的故事、八百壮士的故事、马祖光的故事、小卫星团队的故事、激光通信的故事等等，让学生从前辈师长的故事中汲取成长的养分，塑造学生的探索精神、实证精神、创新精神和独立精神，使“规格严格，功夫到家”的校训成为镌刻在每一位哈工大人身上的深深烙印[2]。依托国家级大学生文化素质教育基地，构建内容丰富的文化素质讲座体系，深化校园特色讲坛品牌内涵;加强“两馆一园”军工文化建设，不断提升学生的精神品质、理想追求和价值取向，培育学生的人文情怀与思辨精神;深入开展中华优秀传统文化艺术传承活动，提高学生对传统文化的认同度和自信心，增强学生做中国人的骨气和底气;发挥专业教育对学生文化素质养成的潜移默化作用，深入挖掘专业课程和实践课程中蕴涵的丰富人文精神和科学精神，将文化素质教育贯穿于专业教育始终。
力争通过“拔尖计划2.0”的实施，加大政策条件支持，不断推动高等教育的思想创新、理念创新、方法技术创新和模式创新[3]，深化教育教学改革，引导拔尖学生投身基础科学研究，更加凸显基础学科拔尖学生培养“特区”的示范辐射作用，凝练形成哈工大规格的拔尖人才培养体系。计算机、物理、数学、生命等基础学科拔尖学生培养基地的发展方向更加明确、特色重点突出，发展态势良好，引导学生积极主动应对全球共同面临的重大科学难题，贡献中国智慧。学生的科学精神、人文素养更加深厚，服务国家战略的使命感更加强烈，全球竞争力更加突出，在未来20-30年内涌现出一批勇攀世界科学高峰、勇担民族复兴大任、勇立时代发展潮流，对世界级科学难题破解和人类文明进步产生深远影响的大师巨擘。
参考文献：
[1]陈宝生.认真学习贯彻全国教育大会精神开启加快教育现代化、建设教育强国新征程[J].中国大学教学，2018（10）：4-6，24.
[2]周玉.校训彰显育人之道[J].中国大学教学，2016（2）：7-9，18.
[3]吴岩.新工科：高等工程教育的未来[J].高等工程教育研究，2018（6）：1-3.
