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复旦大学开放式拔尖学生培养模式的实践与探索

2014-08-19应质峰等

中国大学教学 2014年3期
关键词:计划课程教学

应质峰等

经教育部批准,复旦大学于2009年起在数学、物理学、化学、生物学四个基础学科中开始试点实施“基础学科拔尖学生培养试验计划”(简称“拔尖计划”)。该计划旨在本科阶段培养出既具备本专业领域较为深厚的理论知识,又充分接触前沿研究成果并参与前沿研究,未来有望成长为相关基础学科领域领军人才的学生。

学校充分发挥各基础学科学术研究前沿教授云集、国内外知名学者往来频繁的优势,依托各教学和科研实验室,集全校之力为基础学科研究型人才的培养构建了一系列的培养平台。经过拔尖计划四年多的探索和实践,学校深入改革基础学科优秀学生培养机制,借鉴国际一流高校的优秀学生培养理念和教学手段,吸引一批一流的师资参加教学,加强教学过程管理与评价,拓展学生的国际化培养渠道。目前数学、物理学、化学、生物学四个基础学科都初步形成了适合各自学科特点的优秀学生培养机制。

一、科学的管理模式和可持续发展的运行机制

复旦大学各级教学管理和服务部门齐心协力,全力为拔尖计划的实施创造条件。为了顺利实施计划,学校层面成立了拔尖计划领导小组、专家委员会以及工作小组三层议事决策、咨询与管理机构。领导小组负责顶层政策的制定和审议,重大教学改革的执行和调整,以及专家委员会成员的聘任。专家委员会负责研究、审议基础学科拔尖学生培养整体方案的可行性并出具专家意见,以及向领导小组提供咨询意见。工作小组负责制订具体的学生培养各阶段工作方案,落实学校的各项政策要求,定期召开相关单位的研讨会议协调处理具体行政事务,检查经费使用情况,整理拔尖计算机的相关信息,管理档案等。

在各院系层面也成立了与之相似的“决策-专家咨询-行政执行”机构,各院系主要领导亲自主抓拔尖学生的培养,多名长江学者和资深教授参加院系专家委员会,亲自面试遴选学生,落实、检验各学科学生培养的具体措施。各院系正在向本学科内其他学生积极推广行之有效的教学改革模式。

在学校教务处的牵头下,拔尖计划工作小组在过去几年定期召开研讨会,就学生的遴选模式、基础课程教学模式、专业课程教学模式、个性化培养过程中的导师制问题、学生科研训练平台的搭建、学生国际交流途径等问题进行反复研讨,在坚持创新人才培养的共同目标下,按照各学科的特点和规律研究个性化、差异化的人才培养机制,并不断在实践中修正相关教学改革措施,总结经验,推动各学科的交叉与交流,确保拔尖计划的可持续发展。

二、学生动态遴选机制和“六轮驱动”培养平台

拔尖计划没有要求采取单一的学生管理模式。各高校在实践中,有独立组成学院、相对集中培养的为一类;复旦等学校采取学生分布在相关院系培养的为另一类。复旦大学这种模式的优点在于充分调动参加项目所在院系的积极性,入选学生与其他学生之间没有明确的界限,便于学生的动态进出机制的实施,也能带动其他学生的学习;各专业培养的独立性较强,可以相互借鉴经验等。

各院系在进行学生初次遴选过程中,重点考查学生的兴趣与专业基础,尽可能接纳有潜力的学生,以形成较大的基数,使得学生之间保持竞争意识,为下一轮的动态进出打下基础。各院系每学期对学生进行考核,重点考查前一阶段在学习和研究中的表现,允许学生主动退出。而对原来在拔尖计划之外的学生,也开放申请加入的机会,通过专家考核后加入计划,从而避免了将学生“圈养”后思维固化、不思进取以及不适应拔尖计划的学生无法退出的问题,充分发挥了学生的主观能动性。

复旦大学认为拔尖学生一定是在恰当的土壤和环境中自然成长起来的。“与其专心去培植花草,不如致力于把土地养肥沃”,在这样的思想指导下,学校确立了“学生自主思考学习、导师指导科研训练、学校创造各种条件”的学生培养原则。同时为了避免群体固化后的惰性以及让尽可能多的学生有参加的机会,学校采取了“自由申请、择优录取、定期考核、动态进出”的遴选原则,一方面让有志于科研的学生充分感受到竞争的压力而奋发学习研究,另一方面也确保了相关学科所有学生机会平等和退出机制上的平稳衔接。

在具体的培养机制上,学校建立了“六轮驱动”学生培养平台,分别是:

(1)增设基础课程平行班,加强课程的深度或广度;

(2)推进探究式课程,改革传统教学方法;

(3)邀请国内外知名教授开设专业基础课以及学术讲座;

(4)开设大量前沿领域专题研讨班,学生可根据兴趣自主参加不同方向的研讨班接触学科前沿,并组织讨论;

(5)在学校已有的本科生学术研究资助平台(FDUROP)上,让学生在导师的指导下独立开展科学研究的训练,培养学生的创新精神和独立开展科学研究工作的能力;

(6)搭建学生国际交流平台。

四年下来各学科针对拔尖学生的特点因材施教,建成了一大批基础课程平行班,为学生打下坚实的基础。在学生进入二年级后各学科每年开设十余个前沿领域专题研讨班,如“数学物理方法专题选讲与研讨”、“生命科学专题研讨”等等,深受学生欢迎。

在教学手段上学校一方面借鉴国外一流高校经验大量开展探究式教学,启发、培养学生独立思考、解决问题的能力;另一方面花大力气引进海内外一流的师资开展与学科前沿相关的教学,同时组织年轻教师参与教学。

学校将FDUROP平台与拔尖计划进行无缝对接,相关院系均在二年级起为拔尖计划的学生配备了导师(大部分都有海外学习经历),指导学生开展独立的课题研究。学生可在合适的时间自由提交申请,定期接受专家检查和质询(中期报告制度)。课题研究在学生毕业前结题即可。四年来参与拔尖计划的院系中有两百多名学生通过FDUROP平台参加了课题研究,部分学生在完成课题研究后将其成果撰写成第一作者论文发表,或受邀参加国内外学术会议。

此外学校积极开拓学生国际化访学交流渠道。逐渐形成了国家留学基金委公派项目、校际合作项目、院系合作项目、学生个人访学等多种形式的海外交流模式,支持学生赴国(境)外一流高校或研究机构参加科研见习或者课程学习(包括毕业论文)。通过这些国际化交流、访学经历,大大开阔了学生的眼界。

三、各学科特色

1.数学

数学科学学院建设了一大批无学分课程讨论班,每学期均按照不同的主题和方向开设十余门课程。讨论班由热心教学、富有经验的教师负责授课,学生可根据兴趣自由选修。教师选择一些和课堂教学相关但又互为补充的课题,组织学生阅读参考书和论文,达到开阔视野、加深理解、提高兴趣的目的。讨论班分常规基础型和数学专题两类,学生至少选择一个常规讨论班,高年级学生更多地选择专题讨论班,其中优秀的学生可以直接跟随教师进行课题研究。讨论班面向所有学生开放。

数学科学学院根据拔尖学生的特点就部分专业课程开设了单独的平行班,如“泛函分析”和“概率论”。平行班提高教学目标,重组教学过程,以期达到更高的教学质量。

数学科学学院还开设专门的“苏步青讲堂”,并配置了不少数学的原版教材。学生在苏步青讲堂自我管理,自由讨论交流,形成非常好的学习、思辨氛围,并通过示范效应逐渐吸引更多的学生参加。

2.物理学

物理学系对学生很早就开始实行“寝室导师”制,多名“长江学者”、“杰出青年”等名师对学生各方面发展进行全方位指导。在拔尖学生培养方面,充分考虑了学生“热爱物理学科、资质偏高、未来志在科研”的特点,采取因材施教的培养手段。

(1)以科研为导向的分段式培养模式。在基础知识培养阶段,重点夯实学生的自然科学基础,激发对物理学习的热情;在专业基础知识培养阶段,重点以专业课程为纽带,通过课程教师的创新性教学方法,夯实学生的专业基础,激发学生对科研的兴趣;在科学研究能力培养阶段,通过课题研究、科研实践、科研项目、研究性设计性物理实验等平台,让学生全面体验科学研究的过程;在国际化视野培养阶段,通过选派学生赴国外学习、参加国际学术会议,以及邀请国际专家来校开设讲座或授课等措施,开阔学生的国际视野,紧跟国际前沿。

(2)“自助”式的模块化培养。物理学系在培养内容上进行了分模块设置,具体包括专业知识模块、科研训练模块、人文素养模块(讲座、论坛、教授午餐会等)、素质拓展模块(学术年会、定期的学术报告会等),供学生自主进行选择与组合。

(3)以创新的教学方法培育创新能力。物理学系在“大学物理”等专业基础课程中对拔尖计划学生实行大班教学加专题讨论,对课堂教学内容进行深化和拓展,培养学生的创造性思维和批判性思考能力,以及把物理科学方法和原理恰当地运用到处理各种复杂问题上的能力,激发学生强烈的求知欲和自我学习的热情。在实验教学创新改革上,增加了数据处理方法与技能的系统教学。同时为加强学生“用脑做实验”的理念,在绪论课中增设“苏格拉底”式组会讨论,加强对学生讨论和分析能力的培养,训练他们的发散思维。

3.化学

化学系为拔尖计划学生单独授课,组织以国家级教学名师牵头、国家杰出青年为主体的团队进行基础课程授课。在内容、方式等方面进行了积极的探索,增加研讨环节,着力培养学生的主动学习及参与讨论的能力。邀请活跃在学科前沿又热心教学的中外教授及专家参与教学,如连续两年邀请了北京大学长江学者特聘教授裴坚讲授有机化学,邀请大冢制药中国总经理程杰飞博士(外籍)讲授药物化学,邀请美国北卡罗莱纳大学Domenic J. Tiani博士讲授分析化学等。

在学生培养过程中,化学系分三个阶段分别采用不同的培养措施。

(1)专业基础知识培养阶段。采取各种措施,强化第一课堂的作用,包括选派优秀教师、实行小班化授课、加强深度和广度、推行研讨型教学模式、精心设计实验内容以及聘请校内外著名学者讲学等。

(2)科学研究能力培养阶段。定期开设学术系列讲座,充分考虑本科生现有的知识层次,定制“学术报告”,开展专业课程的第二课堂教学,介绍化学研究前沿,传递化学文化,扩大专业教学的内涵和外延,同时营造浓厚的学术研究氛围。

(3)国际化视野培养阶段。化学系拔尖学生优先享受海外学习、实践、学术会议等国际交流机会,并根据学业表现获得资助,合作学校主要有加州大学伯克利分校、加州大学洛杉矶分校、乔治敦大学等。此外积极邀请国外教学名师来为学生集中授课,丰富学生的国际化培养的资源。

4.生物学

生命科学学院根据学科特点,确立了“基于研究的学习”培养理念和“导师制”培养模式。每年通过“生命科学专题”研讨班选拔约20名优秀学生(要求:对生命科学基础研究有浓厚兴趣,自主性强,思想活跃,具有较强的综合能力和发展潜质)在导师的指导下进行个性化培养。

生命科学学院设立了“立人”拔尖人才培养基金,鼓励学生根据兴趣在导师指导下独立设计课题,开展探索性研究,自主安排使用经费。学院也资助学生参加国内外各类学术论坛及创新创业活动(如国际合成生物学大赛iGEM等)。

为促进对拔尖学生进行系统性和连贯性培养,生命科学学院制订了“生命科学拔尖学生本博贯通培养方案”,遴选学习成绩优秀、具有较强的创新意识并在项目研究方面取得初步成绩的学生作为“直博候选人”直接进入研究生阶段学习和培养。通过整体设计,实现课程贯通、科学研究贯通、学位层次贯通,促进连续性学习和知识积累,导师贯穿指导,保证科学研究的连贯性和完整性,保障科研成果的高质量和高创造性。

生命科学学院定期聘请外教参加授课与讲座。如聘请美国华裔退休教授John E. Kuo博士每周为学生开设专题讲座,讲解如何观察生物学现象、如何发现问题、如何针对提出假设并设计有针对性的实验研究方案、如何撰写研究论文等;针对生命科学研究由定性向定量发展的趋势,聘请了瑞典乌普萨拉大学生物统计和群体遗传学专家Martin Lascoux教授开设了为期六周的“群体遗传学生物学中的数学”课程,系统讲授定量分析理论和方法。学院还积极拓展学生出国交流渠道,先后安排拔尖计划学生赴英国伯明翰大学和美国贝勒医学院、加州大学、耶鲁大学、布朗大学、密歇根大学、纽约州立大学、麻省理工学院等进行交流学习(在实验室直接参与研究工作或跟随导师赴野外进行考察),耳濡目染地接受研究思路的熏陶,感受世界一流实验室的氛围。

四、培养成效

人才培养是一项长期工程。本科阶段实施的拔尖计划主要是为学生打下扎实的基础,并明确今后的研究方向。

在本科阶段,由于学生创新意识得到了引导和鼓励,创新能力得到了训练,不少学生在校期间完成了课题研究并在国际一流的学术期刊上发表了高水平文章,如:化学系任东在曹勇教授指导下独立承担课题“温和条件下纳米金催化喹啉选择加氢”,首次成功实现了在温和条件下负载型纳米金颗粒对喹啉化合物的高效催化选择加氢,任东以第一作者于2012年将该研究成果发表在化学顶尖期刊Journal of the American Chemical Society,毕业后到康奈尔大学深造。达佩玫在郑耿锋教授指导下在Nano Lett.上发表第一作者论文,并继续在复旦读博深造。

生命科学学院丁琦亮在李辉教授指导下参与了多个课题的研究:“基于计算语言学证据驳斥现代语言的非洲起源说”课题,利用群体遗传学方法对人类语言数据进行分析,驳斥了前人提出的语言非洲起源说,以第二作者在国际顶级学术期刊Science上发表论文一篇;“利用Y染色体新增遗传标记研究汉族常见单倍型O3a1c-002611的源流”课题,发表论文两篇,以第一作者在Advances in Anthropology上发表论文。学生现跟随金力院士攻读研究生。

物理学系谢欣参与撰写的论文发表在物理学顶级期刊Nature Material。

数学科学学院09级学生从生源水平上与08级差不少,但在第三届丘成桐大学生数学竞赛中取得了更好的成绩,在“应用与计算数学”笔试中,获奖人数占全国1/5。

2013年复旦大学首届参加拔尖计划的学生顺利毕业,他们中绝大多数学生都在美国斯坦福大学、哥伦比亚大学、美国加州大学洛杉矶分校、法国巴黎高师、香港大学、中科院、北京大学、复旦大学等国内外知名学府继续求学深造,走上学术之路。这一比例远高于拔尖计划实施以前相关学科毕业生中学生求学深造的比例。尤其是数学学科,选择在基础数学中深造的学生比例比前几个年级都高。

拔尖计划各项工作的核心始终围绕着学生培养的“土壤”展开,故各学科未参加计划的学生也受益匪浅。随着拔尖计划的后续深入,学校最终要实现的是将通过试点拔尖计划,建立起从学校到院系直至实验室完整的、系统的、符合教学规律的优秀学生培养机制(如更灵活的学分制,更多元的培养方案等),并推广到复旦大学所有的本科生,同时在学生中逐步形成投身学术研究的氛围。

五、今后展望

复旦大学近期已将经计算机科学也纳入拔尖计划,在累积了多年ACM程序设计竞赛与训练经验的基础上,探索计算机科学领域的拔尖学生培养机制。

学校此前还借鉴数学、物理学、化学、生物学四个学科试点拔尖计划的相关经验,利用自筹经费在中文、历史学、哲学等人文基础学科开展校级拔尖学生培养试点。随着试点的深入,各人文学科在大量开展研讨课程教学、加强导师对学生的科研指导的同时,也在逐步探索符合人文科学的学生培养模式。如哲学学科大幅优化了课程设置,减少课程数量,建设若干门主干课程,强化学生的阅读与写作,引进外教等,对加强学生的专业基础起到了显著的成效。

复旦大学今后将进一步加强拔尖计划各学科之间的交流,打破院系边界遴选与培养学生,使各学科共享师资、课程、实验室等资源,鼓励导师跨学科指导学生,增加学科之间的交流与融合。逐步培养出交叉型、复合型的创新性人才。

[责任编辑:余大品]

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