理工衔接?强基致远?培养可堪大任的创新人才

李俊峰??徐芦平??苏芃

摘 要：行健书院是清华大学于2020年为落实国家强基计划、进一步推进学校本科人才培养改革而建立的五个书院之一。行健书院以培养具有深厚的数学和力学基础、面向若干关键领域的未来创新人才为目标。两年来，书院创建深厚的共同核心基础、多类路径多层出口的培养体系，设置挑战性问题牵引、进阶式科研训练，通过全覆盖导师制倡导从游文化、鼓励学生多样发展，积极探索更加全面地评价学生成长，开展全方位的人才培养改革。行健书院一系列改革举措取得了初步的成效，也将在中国特色、清华风格的书院制建设中不断探索。

关键词：强基;理工融合;科研引导;从游文化

在清华大学111年的办学历史上，一直注重育人过程中价值、能力和知识之间的有机融合。进入新时代，清华大学确立了价值塑造、能力培养、知识传授“三位一体”的教育理念。我们要培养有抱负、有思想、有远见、有担当，把个人追求融入社会进步主流的人，要让学生获得更大的成长空间和成长幅度，要使学生获得宽口径、厚基础的扎实训练，具备核心的学科素养和跨学科的知识结构，在未来事业发展中可以走得更高更远，成为可堪大任的创新人才。

探索新的教学组织模式，推广创新人才培养范式，通过改进培养体系、提升课程质量，给学生更大的成长空间，这是我们的使命和挑战。

在新雅书院、“清华学堂人才培养计划”等探索基础上，2020年清华大学为落实国家“强基计划”成立了致理、日新、未央、探微、行健五个实体书院，2021年、2022年又分别成立了求真书院、为先书院。以书院制培养覆盖了清华大学三分之一的本科生。让书院切实发挥育人的主体作用，这是学校本科教学组织模式的一个重大变革。强基书院定位明确，没有自己的学科和专任教师，唯一的宗旨是育人，“以学为中心”，提高人才培养成效。书院积极探索理工双学士学位、科教融合、导师制、本博贯通培养等新型培养模式，打通评价、选拔、培养和后续发展多个关键环节，关注学生全面成长和多样化发展。

清华大学上述8个新建实体书院，不同于以学科为特色的专业学院。书院的职责和目标聚焦于人才培养，而专业学院要兼顾许多方面。上述8个书院明显不同于古今中外的各类书院，我们的书院对学生进行全面的、全过程的培养，学生整个本科培养阶段都由书院负责，书院负责学生培养方案和计划的设计、实施，既负责第一课堂（课程教学）又负责第二课堂，学生不会在某个阶段转到其他学院/系，一直都在书院。另外，清华大学这些本科书院也各有不同特色。例如，新雅书院是通识教育实验区，日新书院培养历史、哲学、古文字学等基础文科人才，致理书院培养数学、物理、化学、生物、信息与计算科学等基础理科人才，未央书院、探微书院和行健书院分别以基础理科衔接若干工科专业方向的方式培养理科—工科交叉人才。

一、强基拔尖求创新，行健不息向未来

行健书院既培养“强基计划”学生，也培养“基础学科拔尖学生培养试验计划”（简称“拔尖计划”）学生，又承担未来技术学院的建设任务，探索未来技术领军人才培养范式，这与行健书院的建设目标和方案高度契合。

钱学森力学班2009年成立于清华大学航天航空学院，属于国家“基础学科拔尖学生培养试验计划”及“清华学堂人才培养计划”，学生的本科专业是航天航空学院的“工程力学”（授工学学士）。2020年，钱学森力学班加入行健书院，学生的本科专业是行健书院的“理论与应用力学”（授理学学士）。钱学森力学班是首席教授负责制，在首席教授郑泉水院士带领下，钱学森力学班致力于构造一个开放性的创新教育模式，培养创新人才，其中有很多理念和经验是值得借鉴的[1]。例如培养顶尖创新人才三要素：首先给这些学生机会去发现、接触足够大的问题;让学生对这些问题产生兴趣和激情，甚至痴迷于研究和解决这些问题;找到杰出的有经验的导师指导这些学生。钱学森力学班的教学理念和实践经验是行健书院及未来技术学院教育理念的重要源头、实施方案的重要参照。

培养拔尖计划人才，我们经历了十几年探索，形成的基本理念是：学生都有潜在的学术兴趣，可能学生自己不知道或不明确，我们用广泛领域的科学前沿问题研讨帮助学生确认自己的兴趣，引领学生进入感兴趣的领域。我们研讨的科学问题可能来自工程技术，或者有明确的工程技术应用前景，也可能暂时不明确其应用前景。十几年的经验表明，学生喜欢钻研的科学问题基本上都是有明确应用前景的。

培养强基计划人才，国家的强基计划文件中提到了两个“聚焦”：聚焦基础学科的人才培养，聚焦国家重点要发展的那些关键的领域。2020年成立的行健书院就是要落实这两个“聚焦”，希望学生既要打好理科基础，又要聚焦国家重点发展的关键领域，未来能够解决卡脖子问题，成为符合国家战略需求的宽口径、厚基础、广交叉、重创新的科技领军人才。行健书院设计制订了理—工交叉融合的双学位培养方案。行健书院的理科学位是力学，特别重视数学，让学生学会解决数学问题的方法;同時，又特别注重让学生学习力学，因为力学是在所有理工科学科里面最早成熟的，跟数学结合特别紧密，这些课程可以让学生学会把实际问题转化为数学问题。行健书院对接了航空航天、能源等国家重要领域的工科专业，把学生学术兴趣引向关键领域，帮助学生明确学术志向，建立有明确志向引领的学术价值观。我们希望学生在本科理工衔接的基础上能够继续攻读相关博士学位，成为拥有深厚数学力学基础、能够攻克科学技术难题的高层次创新人才。

培养未来技术领军人才，需要瞄准一些未来可能有突破的领域，这些领域应该是专家们可以预测的。对于这样的领域，我们可以按照培养强基计划人才的模式开展工作。当然，也一定有一些领域或方向是不好预测的，不可能预测较长期的发展。针对这种不能预测的“未来”，需要再思考人才培养范式。我们考虑，可以按照钱学森先生的观点，当前目标聚焦在帮助学生打好扎实的基础，吸取基础学科蕴涵的千百年来人类认识、改造自然过程形成的智慧精华。

二、理工衔接重精深，科创进阶乐从游

2019年清华大学围绕本科各专业培养方案开展学情调研，2020年启动以提质减量为重点的培养方案改革。改革以提高课程挑战度、提升学生获得感为目标，课程体系建设的总体思路是：基础课程保质保量，通识课程提质优化，专业课程提质减量，毕业设计/实践融合创新，自主发展贯通引导。

强基计划五个书院都成立了跨专业的教学委员会，与相关各专业院系协同制订培养方案，着力实现通专融合，强化通识教育和基础课教学，旨在养成学生深厚的科学、人文基础与核心专业素养。

行健书院花大力气深度调整培养方案，系统梳理专业核心课程，建立了独特的培养体系。充分发扬力学的“定量”与“创新”的优秀传统[2]，突出力学与多学科交叉融合的特征，着力于课程学习和科研训练双主线的交叉推进。

行健书院践行“宁愿多留白，绝对不超载”的理念，落实“最合适的人上最需要的课”[3]。课程学习注重精深，强化、优化高水平基础课程建设，必修课程总量精简、挑战度高、灵活多样。确保学生有充足时间从容学习、个性化学习、精深学习，为原创性科学研究与技术创新奠定坚实学术基础。“学为中心”的柔性多样的课程设置，让学生实现多样化发展成为可能。既考虑到创新人才培养中应有的学业挑战度，又要充分保障学生的学习信心和在学业进行过程中的获得感。通过本科生课程的自学成效测评，引导学生主动学习。

行健书院科研训练循序渐进，以学生创造性成长为中心，构建贯穿大学四年的进阶式研究训练和创新能力提升课程群，通过“知行合一”的方式，促进学生转变学习与研究心态，激发学术志趣，培养创新思维，提升研究技能，实现从被动学习向主动探索创新转变。

行健书院关注学生长周期的成长，立足本科阶段培养，瞄准博士阶段的学习、科研以及工作初始阶段的职业发展，突出导师引领下的学生自主性、个性化学习。引导学生找到适合研究方向，开展高质量的本博贯通的长周期培养试点，在高水平教师指导下，定制不受学科专业限制的“一人一策”培养方案，给学生提供自主学习、自由探索的成长空间。

行健书院有“大鱼前导、小鱼尾随”的师生从游文化[3]。导师亦师亦友，或讨论学术，或答疑解惑，或畅谈人生;“从游沙龙”有来自不同领域的导师引领;“行健致远”从游节是同学们与校内外导师、企业自由交流的平台，学生了解行业前沿，师生共话挑战性问题。

1.课程学习：共同核心基础深厚，多类路径多层出口

行健书院有8个培养方案，形成“多路径多出口”的结构。有6个培养方案适合绝大部分行健书院学生，属于标准层。第1个是钱学森力学班的培养方案，学生本科毕业时授予“理论与应用力学”专业学士学位，我们简称为“力学+X”方案。总学分要求为147学分，在学校统一要求的47学分通识课程之外，还额外增加了历史、哲学方面的选修要求;在专业基础课程中数学课21学分、自然科学课17学分;主修专业课中的“工科基础模块”要求36学分，其中力学课21学分;在数学自然科学基础课和主修专业课中，设置建设了十几门有高挑战度的荣誉课程;高年级安排了去国际一流大学或国内外科研单位研学，集中3～6个月时间研究挑战性前沿问题。第2～6个是理工双学士学位培养方案，学生本科毕业时分别授予“理论与应用力学+航空航天工程”双学士学位、“理论与应用力学+车辆工程”双学士学位、“理论与应用力学+土木水利与海洋工程”双学士学位、“理论与应用力学+能源与动力工程”双学士学位（最后一个又细分为两个方案）。这5个双学位培养方案的总学分要求从165到169不等，有共同的基础课，包括学校统一要求的47学分通识课，专业基础课中数学课29学分、自然科学课15学分，力学课23或24学分;本科综合论文训练15学分，也可以用贯穿本科四年的“科研导引”“大学生科研训练”“科研进阶”“开放创新挑战研究”“综合论文写作”累计达到15学分来替代。5个方案中不同的是工科方向核心專业课23学分。

行健书院特别重视数学课程。最基础的2门数学课程按照数学专业的标准，更重视数学思维养成。以“数学分析”课程为例，问卷调查表明，约50%学生每周需花费课外时间20小时，是上课时间的4倍，学生学习感受为“很困难”和“比较困难”的约25%和50%，大部分学生表示特别喜欢这门课。培养方案中的其他数学课，按照工科专业的数学课程标准，更重视应用。我们要让学生通过数学课程学会解决数学问题的基本方法。我们知道，有很多特别困难的应用问题，最终是卡在数学上，理工科学生都需要打好数学基础。

行健书院也特别重视力学课程。考虑到力学课程也是学生从数学、物理等理论性很强的课程过渡到应用背景很强的工科课程的过渡，书院安排了几个课程群。同一个课程群内的课程学习要求相同，但课程风格迥异，可以适应学习习惯不同的学生需求。例如，张量分析课可以3选1，流体力学课可以8选1，计算力学课可以8选1。另外，为了方便有些同学自主安排大学课程选课进程需求，即不完全按照书院的分学期的选课指导建议，书院协调开课院系实行多学期开设同一门课程，例如，理论力学课在秋季学期、春季学期、夏季学期都开设同样要求的教学班。

调研表明，有一些学生有能力有意愿独立自学一些课程（主要是物理课、力学课）。我们制订了《行健书院本科生课程自学成效测评管理办法》，通过学期初的严格考核可以直接获得期末最终成绩认定。行健书院首届学生有175名，共有147人次申请4门课程的测评，最终59人次获得优秀成绩认定。

行健书院5个双学位方案中的工科方向核心课程，都是以数学、物理、力学为基础，研究工程对象的理论模型，介绍一些解决实际问题的工程思维。当然，数学、物理、力学以及工科核心专业课程中的“问题”都是比较“干净”的，可以通过课程让学生掌握其转化为数学问题的思路和方法。然而，真实问题中有很多是“脏脏”的，很不容易提炼成理论模型、转化为数学问题，也需要针对这类问题给学生做一些训练。行健书院重视从本科低年级开始科研实践，因为科研中会碰到很多“脏脏”的问题，科研实践就让学生有机会尝试处理这种问题。通过本科阶段完整的成体系的课程学习和科研训练，学生就可以更自信地接受未来不确定性问题的挑战。

在上述6个培养方案构成的标准层之上，设计了相应的荣誉学位方案[4]：针对钱学森力学班的培养方案，要求至少完成数学、自然科学、工科基础、专业与研究、人文社科、综合贯通6个课程模块中的18门荣誉课程并且平均成绩优良，其中至少有两个模块成绩优秀、“开放创新挑战研究”成绩优秀。针对5个双学位培养方案，参照钱学森力学班荣誉课程的标准，分别认定了一批荣誉课程。符合上述要求的学生，在本科毕业时可以拿到清华大学本科荣誉学位证书。

在标准层之下，还有两个培养方案，对应两个本科毕业“出口”：对于学习过程中感到时间不够用，但能适应高挑战度数学基础课程的双学位同学，可以申请按照“理论与应用力学（强基）”方案执行，减少工科方向课程的学习，总学分要求为144学分;对于学习过程中感到时间不够用，并且不适应数学力学等高挑战度课程的双学位同学，可以申请按照“理论与应用力学”方案执行，减少工科方向课程，同时将2门数学基础课程改为工科类高等数学课程，总学分要求也是144学分。

教学方案设计和组织实施，必须符合人才成长规律[5]。行健书院培养人才，强调深厚基础和精深学习，总学分要求不太多。制订培养计划过程中，我们做详尽的调研和分析，发现有些培养方案和教学计划没有顾及学生时间的客观上限，给学生设置了很多很多学习任务，超出了时间的客观上限，学生不能实实在在地完成学习任务。我们知道，基础课程、专业核心课程通常都需要学生有充足的课下学习时间，需要学生想透彻、练扎实。我们提出了培养方案“宁愿多留白、绝对不超载”。在知识爆炸的今天，控制学分、给有天赋的学生更多空间尤为重要。我们特别重视基础课程的学习和训练，越是基础的知识，越能承载高阶性思维，越可以训练学生的可迁移能力，越有利于学生自信地面对未来不确定性的、完全未知的挑战。我们也重视通识课程，真正好的通识课程应该有学理深度，而学科门槛不那么高，并不一定要先学习许多專业知识之后才能学习有学理深度的通识课程。这就需要任课教授的学术水平高并且有丰富的教学经验。以我们对国内外多种教育模式的理解，精深的学习是通识教育的本质，需要打通专业和通识教育中底层的逻辑。

2.科研导引：挑战性问题牵引，进阶式科研训练

钱学森力学班十余年的探索表明，以挑战性问题为牵引、以进阶式研究为主线，可以激发学术志趣和科研热情，培养创造性人格、思维、方法、能力，构建多元化的开放创新人才培养生态。行健书院进一步拓展与相关院系、科研机构、科技企业合作，以科技发展前沿与国家战略需求中的重大挑战问题为牵引，打通课内课外，构建面向基础学科前沿研究与未来技术创新特色培养体系。

为促进学生加深理解数学、力学基础在前沿研究和科技创新中的核心价值，开拓对相关前沿领域的认知，锻炼原创思维与提问能力，钱学森力学班开设“科技创新挑战问题”课，邀请活跃在创新研究前沿的国际学术大师、两院院士、科技企业顶尖专家，来与学生分享前沿挑战，激发学生学术志趣;同时发挥行健书院学生科协力量，邀请航天、车辆、土木水利、海洋、能动、健康、智能等相关领域方向导师、产业专家，借助学术“微沙龙”形式，介绍各领域前沿问题与进展。此外，通过暑期社会实践等方式，组织学生深入探访国家战略领域科研单位，增强学生对相关领域问题与需求的体认，从使命、价值、兴趣等多个角度引导激发学生的学术志趣。

考虑到学生们在科研经历与能力上有差异，行健书院建设了由浅入深、循序渐进的研究学习体系，学生可以根据自身需要和学业安排，灵活选择不同的课程。例如，“科研导引”面向完全没有科研经验的大一、大二年级同学开设，教师带领学生从发现和提出问题开始，逐步开展找导师、文献调研、课题设计、方案撰写、项目开题等环节，通过亲自完成一个科研项目开题，初步领会科研的思维、方法、技能、工具与伦理规范，获得进一步研究学习的信心。“科研进阶”引入过程性管理与个性化专业指导，帮助学生提高文献阅读、研究实践、数据处理与分析、研究进展报告、学术交流与表达等科研能力，提升科研素养。“开放创新挑战研究”通过科研经费资助、过程性指导、科研能力培养，支持学生用一年时间自主设计并开展科技创新课题研究。行健书院支持学生根据自身需要，选择以上课程及相关模块的组合，并可以在此基础上形成本科综合论文的替代方案。进阶式科研训练提高了科研实践的育人效能。

行健书院倡导“以学为主、享受科研”，学生牵头发起科创竞赛、学术交流、科研机构探访等活动，吸引和汇聚校内外导师资源。例如，行健书院学生科协发起组织“五行杯”科创比赛、学生科研实践“合冶计划”，赛课结合、以赛代选，激励学生将“科研导引”课上提出的研究课题以及在基础课、专业课、实验课学习过程中产生的科研创想，通过“五行杯”比赛进入“合冶计划”，在专项资金、导师支持下，开展课题研究、学术交流与朋辈学习。在进阶式研究培养体系和科创文化共同作用下，行健书院学生中学术氛围浓厚，学习、科研、生活融为一体。

为了满足学生科创的多元化需求，行健书院与航天航空、能源动力、车辆运载、土木水利、海洋科技、信息智能、生命医疗等领域的科研机构与领军企业合作，通过聘任导师、创新人才奖学金、科技创新基金、科研实践基地/联合创新中心、暑期学校、校外实习，为学生搭建创新研究、对接未来发展的平台。

3.三全育人：从游濡染观摩，志趣不求而至

行健书院特别重视师生从游文化，优良学风需要制度保障，也需要优秀文化引领[6]。班主任、导师、辅导员在书院制度建设和文化建设中发挥了重要作用。

清华大学在班主任和辅导员工作方面有着丰富经验，制度完善，文化优秀，在行健书院继续发扬光大。行健书院的班主任是相关合作院/系积极推荐的资深教授，育人热情高，责任心强。辅导员是在全校范围内选聘的优秀博士生，品学兼优，与本科生一起住在学生宿舍，关心和指导学生从学业到生活的全面成长。

行健书院全面实行导师制，邀请校内优秀教师担任学生导师，落实“学为中心”的育人理念，帮助同学们树立远大理想、坚定学术志趣、锻造人格品质。新生导师以帮助大一学生快速适应大学生活为主要工作内容。工作重点为关心了解学生的基本情况，指导学生规划成才路径、厚植基础知识和提升综合能力，引导他们志存高远。学业导师以帮助大二学生发掘专业兴趣、寻找学术志趣为主要工作内容。工作重点为帮助学生发现自身学术优势及特长，引导学生从事研究性学习与科研实践。研究导师以帮助大三学生自主开展研究性学习、进行进阶式本科科研探索为主要工作内容，工作重点为协助学生坚定学术志趣，引导进入本研贯通的长周期培养。行健书院的校内导师来自全校文、理、工、管理等学科的15个院系，也是以资深教授为主。每位导师指导的书院学生不超过五名，可以及时回答学生的个性化问题，为学生答疑解惑。2022年，行健书院增设“企业导师”，希望帮助学生了解行业前沿，激发学生主动探索挑战性问题与创新研究的能力，为未来投身相关领域发展，实现基础知识与创新能力的有机融合打下坚实基础。面向专业衔接的科研院所、重点企业邀请新生导师、学业导师和研究导师。每名导师指导学生人数一般不超过3人，鼓励个性化指导。

学生成长、教育培养的全过程，从基础教育到研究生教育，大约20年中，大学是关键阶段。我们要认真分析学生在各个阶段的成长类型，以及在各个阶段需要的教育。我们希望学生能够在大学阶段实现从积累成长转变为创意成长。在这个转变过程中，老师的作用非常大。我们知道，大学里面导师与研究生可以是一对一指导的师徒关系、可以是合作研究的关系，导师都会自愿投入精力。然而，老师与本科生不是这样的关系，老师不一定愿意投入很多精力指导本科生。我们发现，老师和学生都喜欢科研，师生一起去做他们共同喜欢的科研，并不需要学校、书院给老师提要求、给学生下指令。科学研究有助于学生的创意成长和师生保持从游状态。学生们跟着不同的导师体验和尝试科研，对学生的评价就可以做到多样性，更有助于创意成长。科学研究本质上不是一定要尽快得到一个成果，更注重的是探索的过程，更注重长期的目标，也更注重人才培养。书院吸引了一大批关心关爱学生的老师，特别是资深教授做班主任和导师，他们的时间灵活性更大，经验更丰富，幸福感也更强，更容易正面积极引导学生。

行健書院定期举办“院长下午茶”交流活动，书院院长、副院长与书院学生在轻松的气氛中交流书院情况。这两年交流最多的话题是学生的学习、生活体验感受，特别是课程学习中的问题、科创条件、宿舍管理、学生心理建设等。学生们还会针对这些问题进行全面调研，提出改进建议。学生的每一条意见或建议，都能得到及时回应，这让学生们更有热情积极参与交流，形成了全院师生共建书院“大家庭”的氛围。

学校领导也经常利用“开放交流时间”与书院学生小范围面对面交流，听取学生对学校各方面工作的意见建议，针对学生成长中的各种困惑，深入探讨，答疑解惑。

三、结语

强基书院的长期育人成效还有待进一步检验，中国特色、清华风格的书院制实践探索已经形成了良好的辐射效应。学校教学督导组在深入书院师生、课堂开展专题调研后认为，学校倾全校之力，打破了专业和院系的界限，以书院制落实强基计划，以强基计划为契机重新梳理基础课教学和专业课程体系，抓住了学校本科教育教学改革的关键问题。书院的导师制在学生成长中发挥了积极的作用，是学生学习成长良好感受的重要因素。书院“学为中心”的教育理念和教学组织形式在育人上更加深入，有利于在全校进一步形成“学为中心”的局面，也更加有利于清华“三位一体”教育理念的落地落实。

经过共同的改革实践，清华大学师生对“三位一体，通专融合，以学为主，多样成长”的教改核心理念高度认同，对“提质减量”的培养方案改革思路高度认同，对提高师生投入、重在能力培养的课程改革方向高度认同，更多院系花大力气进行深度调整培养方案、系统梳理专业核心课程的改革攻坚。

教育是指向未来的。对于创新人才的培养，要有耐心，要指向更远的目标。行健书院将继续以理工融合、强化基础、精深学习、挑战驱动、进阶研究、从游文化为特色，探索培养可堪大任的创新人才。

参考文献：

[1]郑泉水，徐芦平，白峰杉，等. 从星星之火到燎原之势——拔尖创新人才培养的范式探索[J]. 中国科学院院刊，2021，36（5）：9.

[2]郑泉水. 论创新型工科的力学课程体系[J]. 力学与实践，2018，40（2）：9.

[3]彭刚. 一流创新人才要怎样炼成：清华大学本科教育教学改革中的思考[J]. 四川大学学报：哲学社会科学版，2021（6）：6.

[4]郑泉水，白峰杉，苏芃，等. 清华大学钱学森力学班本科荣誉学位项目的探索[J]. 中国大学教学，2016（8）：5.

[5]李俊峰. 成长动力学[J]. 力学与实践，2020，42（2）：242-247.

[6]李俊峰，高永丽，王晓晶. 制度保障学风传承 价值引领教研创新——大学教学文化建设与研究[J]. 中国大学教学，2020（4）：6.

李俊峰，清华大学行健书院院长，教授。