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中科大创办科技英才班:求解钱学森之问

科普小知识2022-08-11 13:23:22
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"为什么我们学校总是不能培养出优秀的人才?"

“钱学森问题”引起了教育界的反思,也为长期工作的中国科技大学提出了新的课题。

为了探索我国科技领域拔尖人才培养的新模式,培养创新型领军人才,中国科技大学于2008年向中国科学院提出了“创建科技卓越班”的构想,得到了中国科学院领导的高度重视和大力支持。自2009年3月以来,中国科技大学和中国科学院相关研究机构联合设立了11个科技卓越班,重点培养有潜力的优秀本科人才。

现在,五年后,科学技术卓越班怎么样了?

学生表现:近95%的毕业生去国内外一流大学和研究机构深造。

中国科学技术大学党委副书记、教务处主任蒋易说,该校的科技卓越班包括数学、物理、化学、生命和力学等7个基础科学卓越班,以及计算机、信息和材料等4个高科技卓越班。其中,华数学科技创优班等五个基础学科创优班入选国家“基础学科拔尖学生培养实验计划”。

迄今为止,已有1556名学生报名参加这些精英班。在485名毕业生中,459人在毕业那一年继续深造,毕业率为94.6%(整个学校平均为72%);其中,196人出国留学,包括麻省理工学院、耶鲁大学、加州理工学院、斯坦福大学、巴黎师范大学等国际顶尖大学。263人被护送到中国著名的研究机构和大学。华等五个基础学科优秀班的继续教育率达到98.4%。严济慈·蔡颖班2009级的46名学生继续深造,其中39人去斯坦福大学和其他世界著名大学攻读研究生。

经过严格系统的科学训练,精英班的一些学生在科学研究中取得了成绩。例如,在过去的一年里,陆嘉熙蔡颖班的2010级学生在国际学术期刊上发表了15篇论文,其中第一作者4篇,第二作者5篇。

精英班的学生也非常有能力“做事”。国际基因工程机器竞赛是一项为合成生物学领域的顶尖大学生举办的国际科技竞赛。每年都会吸引来自世界各地的优秀大学生参加,竞争异常激烈。在美国麻省理工学院举办的2012年国际遗传工程机器大赛决赛中,由严济慈科技精英班2009级学生康凯率领、陈奇副组长的中国科技大学团队获得了竞赛软件组的最高奖项——最佳软件项目奖。

副校长陈楚生对科技精英班学生的表现表示满意:“精英班的研究生学习率远远高于全校平均水平,显示了投身科研的雄心,培养质量也远远高于全校平均水平,初步实现了创建科技精英班的目标。”

模式探索:科学与教育相结合,理论与实践相结合,系统相结合

不久前,国际著名学术期刊《德国先进材料》发表了第一作者戚迹的论文,他是严济慈蔡颖班的2009级本科生。石墨烯的光电控制研究取得了重要进展。

目前,美国普林斯顿大学的研究生戚迹下学期去了国家微尺度材料科学实验室的常松教授的实验室,作为高年级研究生的实验助手。在充分了解实验室的各个研究方向后,他为石墨烯光电效应的研究提出了新的思路,得到了曾老师的鼓励和支持。因此,他建立了自己的实验装置,开始独立研究,并在高三写了一篇论文。

“我在本科阶段就进入了前沿实验室,接受了从做实验到写论文发表的完整的科研训练——我觉得这是本科四年来最大的收获。”戚迹说。

戚迹的优异表现是科技精英阶层“三结合、两段、长周期、国际化、个性化”培养模式的结果。

中国科技大学校长侯建国认为,这种培养模式的核心是“三结合”:即“科教结合”,这给了学生接触科研前沿的机会。“理论与实践相结合”(理论与实践相结合),提高学生的原始创新能力;“系院结合”(系院结合)在整个过程中优化学生的成长条件。

适应“三个结合”,精英班学生接受了为期四年的“两阶段”培训:第一阶段是基础教育,在中国科技大学进行,奠定了坚实的数学基础;第二阶段是专业教育,由中国科技大学和中国科学院相关研究所共同完成。例如,华班的学生在前三年就读于中国科技大学。与此同时,中国科学院数学与系统科学研究所选择了一些院士和研究人员来承担一些高级课程,提供专题报告和短期暑期课程,或安排学生在暑假期间参加研究所的专题讨论课和科研活动。在第四学年,学生去数学和系统科学学院学习,主要是研究性学习。除了专为华班设计的课程外,学生主要在科学家的指导下参加研讨会、接受科研训练和完成毕业论文。

“三个结合”不仅充分利用了中国科学院高质量的科研资源,而且使对科研感兴趣的大学生能够在适当的时候接受正规的科学训练,从而点燃他们的创新梦想。”侯建国信了。

教学改革:借鉴国际一流大学经验优化课程体系

科学没有国界,教育应该互相学习。中国科技大学精英班以课程建设为核心,考察和借鉴欧美一流大学的经验,结合学校“重基础、强化交叉、突出前沿”的培养特色,推进教学内容和教学方法的改革,构建适合拔尖创新人才成长的新课程体系。

陆嘉熙化学科技卓越班的课程体系引人注目:学院组织了来自中国科学院和学校的20多名专家和教授对剑桥大学的基础化学课程进行了全面研究。结合中国科技大学的特点,该学院对这些知识点进行了重新分类,形成模块,并对每个模块的教学内容、学时、教学周和教师进行了定义,从而形成了新的基础化学教学体系。在保持学校“慷慨基础”特色的基础上,新制度一般将课时减少到20-40小时。课程模块化后,选择对相关教学内容有深入研究的科研教师授课。他们根据自己积累的科研实践背景进行选择,把最核心的内容教给学生。

“严济慈班的课程体系没有发生重大变化,但教学模式进行了大胆的改革。”物理研究所副所长王冠中表示,与普通班相比,严济慈精英班的课程应该既有深度又有广度,但内容不应该太全面。

在强调基础的同时,教师鼓励学生独立探索和学习。为此,他们探索了三种教学模式:一种是大班和小班相结合,即严济慈班的学生与其他班级一起参加大班,另一种是为严济慈班配备专门的教师,负责课程的专题讨论和研究性学习;第二种是小班教学的双教师模式,由两名教师组成,小班教学,讨论和研究性学习;第三种是小班化单一教师加主导模式,以小班化教学为主,以导为主。

“这三种教学模式可以说是因材施教,最大限度地实现了教育的个性化。”王冠中说道。

独特的方法:让每个大学生都有机会在国外一流大学学习。

不久前,2010级本科生严济慈·蔡颖班的杨振斌与密歇根大学的两位教授合作,在国际知名的高能物理杂志《高能物理杂志》上发表了一篇学术论文。今年8月,他将去普林斯顿大学攻读博士学位,目前正与两位教授合作撰写另一篇论文。他承认科学成就直接受益于去年夏天在密歇根大学为期两个月的交流。

本科期间在国外一流大学短期学习是中国科技大学优秀学生的一项重要“福利”。

"学生在国外大学学习的费用主要由学校承担."严济慈班项目助理曾长福教授自豪地说,每个学生都有机会出国交流。去年夏天,这个班的34名学生去了哈佛大学、牛津大学和其他著名大学学习。“这不仅会提高学生的科研能力,而且有助于提高他们的外语水平,为将来的进一步学习打下基础。从去年第一批严济慈班毕业生的访问来看,出国留学的实践取得了事半功倍的效果。"

此外,每个精英班还利用暑期引进国内外优质教学资源,开设前沿课程。北张世英才学院暑期班“生命科学讲堂”每年聘请5至6名某一领域的国际专家在学校授课。他们把最新的研究进展带给学生,开阔他们的视野,提高他们的科研兴趣。

“总的来说,科技精英班五年的探索和实践还是令人满意的。”校长侯建国说:“今后我们将继续完善拔尖人才培养模式,为我国培养拔尖科技人才提供有益的借鉴。”(原题:蔡颖班解答钱学森的问题)