我国力学专业本科拔尖人才培养模式分析

王心美　令狐栩露　杨未柱　赵彬　张凯　李磊

［摘 要］针对目前缺乏对力学学科拔尖人才培养模式进行系统性总结的问题，文章通过对各高校力学拔尖学生培养方案的细致对比，从拔尖人才培养模式和拔尖人才培养保障体系两个方面进行了剖析，全面阐述了我国力学专业本科拔尖人才培养的现状，为我国力学拔尖学生培养提供可借鉴的经验和规律。

［关键词］力学；拔尖人才；培养体系；培养基地；案例研究

［中图分类号］G642［文献标识码］A［文章编号］2095-3437（2024）05-0132-06

习近平总书记在中央人才工作会议上强调，高校特别是“双一流”大学要发挥培养基础研究人才主力军作用，全方位谋划基础学科人才培养，建设一批基础学科培养基地，培养高水平复合型人才[1]。

我国拔尖人才培养工作始于1978年中国科技大学少年班设立；1991年，首批国家理科基地建立；2003年，自主招生计划正式推出；2009年，基础学科拔尖学生培养试验计划启动；2010年，卓越系列人才培养计划相继发布；2011年，教育部门对基础学科的拔尖创新人才培养做了筹备，选择了17所中国大学的数、理、化、信、生5个学科率先进行试点；2018年，“六卓越一拔尖”计划2.0持续发力，计划新增天文学、地理科学、大气科学、海洋科学、地球物理学、地质学、心理学、基础医学、哲学、经济学、中国语言文学、历史学等学科实施卓越人才培养；2020年，“强基计划”正式出台；2021年，在首批（2019年度）遴选建设104个基础学科拔尖学生培养基地的基础上，教育部按相关工作程序确定了基础学科拔尖学生培养计划2.0基地（2020年度）名单。可以说，目前我国已经形成了拔尖人才培养的政策集群[2-3]。

当前，针对拔尖人才培养的研究往往从宏观上探讨人才培养模式，缺乏对具体培养方案的对比分析，尤其是力学作为一门基础学科，对于工程技术、航空航天、机械制造等行业的发展至关重要，但目前缺乏对力学学科拔尖人才培养模式的系统性总结[4]。本文将通过对各高校力学拔尖人才培养基地培养方案的细致对比，从拔尖人才培养模式和拔尖人才培养保障体系两个方面进行剖析，以揭示国内力学专业本科拔尖人才的培养现状，为我国力学拔尖学生培养提供可借鉴的经验和规律。

我国现有力学拔尖学生培养计划2.0基地（简称力学拔尖学生培养基地）15个，如表1所示。在获批基地的高校中，所有高校均为“双一流”建设高校。

全国现有80余所高校进行力学类专业的招生，具体分为理论与应用力学、工程力学两个专业。在力学一级学科中，全国具有博士授权的高校共53所，在第四轮学科评估中参评的有52所；部分具有硕士授权的高校也参加了第四轮学科评估。参评高校共计80所。第四轮力学学科评估结果中，获批力学拔尖学生培养基地的15所高校囊括了在第四轮力学学科评估中评级为A类的所有高校。

一、拔尖人才培养模式

（一）培养目标

1.共性特点

力学是整个自然科学的基础，同时兼备数学、科学和工科三重属性，扮演着工科基础的角色，有着跨越理工的天然属性。正因为力学工科之基的地位，各高校力学人才的培养目标基本侧重于面向国家重大战略需求和世界科技前沿，培养具有家国情怀和国际视野的新时代力学人才，同时都更加注重夯实数、理、力基础。

2.特色分析

依据力学学科的特点，不同的高校都制定了各具特色的培养目标。

（1）培养特色行业领军人才。西北工业大学力学拔尖学生培养基地致力于培养面向航空、航天、航海等国防重大需求领域、具有战略科学家潜质的行业领军人才。同济大学传承与土木工程紧密结合的传统优势，发展航空宇航、车辆工程相关的专业新方向，力求培养出具有良好工程素養的杰出力学家[5]。北京航空航天大学的空天力学拔尖学生培养基地则致力于打造空天科技领域拔尖创新人才培养的“四强”模式，为空天科技前沿领域创新研究打下深厚的理论功底。

（2）培养交叉学科复合型人才。清华大学钱学森力学班的培养目标明确规定：学生毕业时应掌握力学核心知识以及力学或一门其他工科（如航空、宇航、机械、汽车、土木、水电、能源、环境等）的基础专门知识；了解力学学科和若干重大工程的前沿领域发展动态。天津大学的力学拔尖人才培养目标明确规定：培养过程注重全面夯实工程科学基础理论，提升学生多学科知识交叉与创新的能力。学生毕业后能在机械、航空航天、能源、土木水利、交通、船舶、环境、海洋、材料、化工等行业从事科研、技术开发或大型工程计算及设计、管理工作。各高校的力学拔尖学生培养基地均旨在培养具有创新思维方式、具有国际竞争力、满足行业领域新需求的复合型、多面型创新人才。

（二）课程体系

1.共性特点

与普通的工程力学专业课程设置相比，力学拔尖人才培养更加注重夯实数理化基础，强化课程的深度与难度，同时为培养学生的研究兴趣和能力增设特色课程等。多所力学拔尖学生培养基地公开的培养方案均显示，力学专业课程体系基本可以划分为通识教育课程、专业教育课程以及特色课程三大类。通识教育课程基本涵盖必修的思想政治课程、外语课程以及人文社科课程等；专业教育课程包含数学基础课程、工科基础课程、专业基础课程以及实践课程等。特色课程包含前沿交叉课程以及素质扩展课程等。从清华大学、西北工业大学、北京航空航天大学以及上海交通大学的课程学分设置上看，专业基础课程占比最大，都在60%左右；通识教育课程的占比都在25%左右；除清华大学外，其余三所高校的特色课程占比均在10%左右[6-9]。

清华大学的第四轮力学学科评估结果为A+，其特色课程占比也远大于其余几所高校，达到20%。其培养方案显示，特色课程包含专业与研究课程、国际学者暑期课程以及出国研学或综合论文训练课程。可见，相对而言，清华大学更加注重培养力学拔尖学生的前瞻视角、科研能力以及创新思维。

2.特色分析

每所高校根据本校的培养目标对人才培养中的课程体系都制定了不同的规定。

（1）建议修读与强制修读。西北工业大学力学拔尖学生培养基地的学生满足本大类最低要求的152学分即可毕业，学生可以根据个人发展志愿选择修读特色课程，建议修读15～30学分，但不做强制要求。北京航空航天大学的特色课程为必修课程，学生必须取得相应的技术方向类和科研项目类课程的学分才可以毕业。西安交通大学则实施完全自主的个性化发展方案，注重留白，专业课程分布在前6个学期，学生可完全自主决定自己的发展方向，学校以多元化发展环境助力每个学生成才。

（2）课程学分灵活认定机制。天津大学的力学拔尖学生从第三学年起实行本硕或本博（3+1+N）衔接培养，本科和研究生课程实行学分互认，可提前进入研究生阶段学习。上海交通大学的力学拔尖学生不受专业和年级限制，可按照个人发展兴趣在全校范围内自由选课（中外合作项目课程除外），包括研究生课程。

（三）大师引领

1.共性特点

纵观各所高校的拔尖人才培养制度，独特的导师制也是力学拔尖人才培养的关键一环。在进行力学拔尖人才培养过程中，学校都注重大师引领，为每位学生配备不止一位导师进行专业指导。学院导师要关注学生的生活情况和心理需求，及时发现和解决学生在学习和生活中遇到的问题；学术导师要指导学生的理论学习、科研训练，引导其学术发展方向；校外导师则要结合自身工作经验，对学生感兴趣的行业领域进行专业指导[10]。

2.特色分析

（1）对外交流开阔眼界。浙江大学每学年聘请国际顶尖知名学者为学生开设短期课程或做专题报告，使学生尽快了解学科国际前沿。此外，力学拔尖学生培养基地的学生在本科阶段至少有一次短期或长期出国研修学习的机会，这项制度为培养具有国际视野的力学人才提供了强有力的支撑。

（2）一流团队保障成才。上海交通大学为激励优秀任课教师积极参与拔尖人才培养，将参与相关课程教学作为其评聘、长聘教授的必要条件之一，并在课酬上予以支持，优化薪资、课酬、晋升等各方面政策，以鼓励更多优秀教师投入拔尖人才培养[11]。天津大学力学拔尖学生培养基地名师云集，授课教师和个人导师包括院士、长江学者和“杰青”等国家级教授，“教学名师奖”获得者，国家级教学团队教师和企业高级专家等。

（四）实践和创新能力培养

1.共性特点

新时代创新型人才要求高等院校必须在继承和发扬传统教育优势的基础上，大力开展以培养人的创新能力为重点的教育方法的探索[12]。在力学拔尖人才培养过程中，除了对学生进行专业知识方面的教授，各个力学拔尖学生培养基地也在努力培养学生的实践能力和创新思维[13]。同时，通过开展创新训练、实践实训以及鼓励參与各项竞赛等切实提高学生的创新与科研能力[14]。

2.特色分析

（1）自主学习，进阶提升。浙江大学力学拔尖学生培养基地采用研讨式教学模式，让学生在导师的指导下修读个性化课程，进行问题导向的进阶式科研训练。西安交通大学创建了进阶式实践创新培养体系，从大一开始通过“大师讲力学”活动、专业认知实践、集中科研实践、进阶式科研训练、力学创新挑战训练等，培养学生的创新能力，实现科教融合促创新。

（2）学科交叉，面向前沿。上海交通大学增设了前沿讲座、专题研究等特色课程；结合当前力学领域的主要研究方向——计算力学，设置了计算固体力学与程序设计、复杂系统动力学计算机辅助设计等6门与计算机相关的课程；重视力学与新技术的交叉融合，增设了航空航天、船舶海洋、新材料、能源动力、智能医疗、高端芯片、智能科技等特色选修课程。西安交通大学则依托本校优势、工科教育和科研平台，鼓励学生在大四阶段完全自主选择交叉专业，以激发学生的学习兴趣。

（3）经济支持，校企合作。西北工业大学通过校企联合培养方式，鼓励力学拔尖学生在企业进行为期不少于三周的实习，了解企业的运营与管理，掌握一定的技术实践与研究方法。华中科技大学力学拔尖学生培养基地则以“前沿课题、创新实践”为主线，设立科研训练基金，实施“一生一课题”，着力提升学生的科研创新和自主学习能力，鼓励学生获得一项以上论文、专利或重要竞赛奖励等成果。

二、拔尖人才培养保障体系

（一）拔尖人才选拔机制

1.共性特点

力学拔尖学生培养基地的选拔机制对于整个人才培养全过程起着大浪淘沙的关键作用[15]。各个基地都通过“报名+考核”择优录取力学拔尖学生。在考核过程中，基地也更加注重学生对力学的热爱和坚持及数理基础水平。同时，为了提高人才培养效率，更好地开展一对一培养以及小班化教学，招收规模基本上都在10～20人左右，最多不超过30人。小班化教学，因材施教，特殊培养，效果更佳。

2.特色分析

力学拔尖学生培养基地的选拔机制大致分为三类。

（1）以拔尖学生培养基地为依托，高考后通过“强基计划”进行招募。以西北工业大学和天津大学为例，学生通过高考“强基计划”的报名招募后，直接进入力学拔尖学生培养基地。

（2）高考录取结束后，在已经具有录取资格且未开始上课前自主报名。相关通知显示，浙江大学、哈尔滨工业大学以及天津大学相关专业通过非“强基计划”招录学生，学生在正式学习大学课程前，可以参加力学拔尖学生培养基地的选拔。通过选拔的学生在进入大学阶段后就可以直接按照拔尖学生培养方案进行学习，这样可以更高效地利用基地的优势资源。

（3）学生在已经完成大学一年级的课程后可报名选拔。以北京大学为例，2022年6月发布的《周培源书院招生通知》明确指出，招生对象为工学院2021级本科生，限工学类修读理论与应用力学专业或“强基计划”修读理论与应用力学方向的学生。这一要求有利于学生在经过一年的基础通识课程学习了解力学专业后，更加明确对力学专业能否坚持继续钻研。

（二）平台保障

1.共性特点

力学拔尖学生培养基地对力学拔尖人才的培养需要有强大的资源，才能保障学生进入多样的实验室实验，拥有丰富的实践机会，从而进行多方位、多角度的学习与实践。

2.特色分析

（1）优质的教学资源。北京航空航天大学力学拔尖学生培养基地统一开设的基础课程和通修课程，均为经过专门设计、按照空天科技领域拔尖创新人才培养要求“量身定做”的优质课程，由学院聘请高水平师资实施小班化授课。

（2）丰富的科研条件。西北工业大学的2个国家级实验教学示范中心（力学实验教学示范中心、航空实验教学示范中心）、2个国家级重点实验室（翼型、叶栅空气动力学重点实验室，航天飞行动力学技术重点实验室）、3个国家级国际合作基地（结构力学行为科学与技术创新引智基地、飞行器复杂流动与控制创新引智基地、冲击动力学及其工程应用国际联合研究中心）和3个省部级重点实验室（飞行器结构完整性技术工信部重点实验室、复杂系统动力学与控制工信部重点实验室、陕西省航空发动机结构强度与可靠性重点实验室）全部对“强基计划”及拔尖培养学生开放，以激发学生的创造性思维，为拔尖人才培养提供重要的创新实践平台。上海交通大学面向科研创新的船海工程试验中心大型实验设施群为力学专业高年级本科生的课外创新实践培养提供优先使用权。

（三）政策保障

1.共性特点

在力学拔尖人才培养过程中，学校大都推行定制的培养政策，切实保障人才培养效率最大化。有一部分学校在本研衔接上也进行了“量身定制”。此外，本研衔接的学业管理机制，为学生了解科学研究、培养学生的学术志趣建立了高速通道，从而激发了其内生学习动力与潜能，体现了寓研于学的培养内涵[16]。而本硕博课程体系通过“横向交叉、前沿融通”体现了学科的深入性与交叉性[17]。

2.特色分析

（1）推进本研衔接，实现高速成才。华中科技大学首届力学拔尖学生培养基地实验班的培养方案提到：实行“3+1+X”本研贯通培养模式，学生在本科期间即可选修研究生课程。本科毕业生凭借学习成绩和科研成果，可选择到国际知名学府、国内兄弟院校深造或留校继续攻读硕士/博士学位，切实做到“一生一升学”。与此同时，上海交通大学也有类似的贯通政策。上海交通大学工程力学“强基计划”培养方案明确提出：博士阶段的课程对高年级“强基计划”本科生开放，让学生提前选修博士阶段的课程，从而缩短人才培养的时间，提高人才培养效率。

（2）引入竞争机制，实现动态管理。清华大学钱学森力学班前两年实行动态流动机制，进一步激励学生刻苦钻研、勤奋好学。

（四）国际化

1.共性特点

推进高校国际化发展是我国高等教育高质量发展的内在要求，也是我国高等教育走向世界的必经之路[18]。为了培养具有家国情怀和全球眼界的力学拔尖人才，力学拔尖学生培养基地大都能够为学生提供丰富的对外交流机会，为学生开阔国际视野提供保障。

2.特色分析

（1）经济支撑。浙江大学力学拔尖班的每位学生在大学期间都可以获得学校高额的国际交流基金，用于到世界一流大学学习和研究；同时，可享受竺可桢学院相关政策。西安交通大学提供丰厚的奖学金，支持学生在大四全年到国际顶尖大学交流学习；在大二、大三暑期到世界一流研究大学（机构）交流或世界500强企业学习一个月，为拔尖人才成长开辟绿色通道。

（2）政策支持。清华大学钱学森力学班学生培养方案明确指出：安排高年级拔尖学生到国际著名大学研学3～6个月。华中科技大学鼓励并支持每名拔尖学生有半年的海外研习经历或至少参与一次重要学术会议。

三、结语

力学拔尖人才的培养是一项长期而又艰巨的任务，高校必须在实践中不断探索，才能建立既适合拔尖人才发展又能够推动“双一流” 建设的人才培养模式[19]。对国内本科力学拔尖人才的培养现状进行对比分析，可以为我国力学拔尖学生的培养提供可借鉴的经验和规律。

（1）坚持中国特色。我国力学人才的培养要着力于解决我国“卡脖子”关键技术问题，面向国家重大战略需求和世界科技前沿，培养出具有家国情怀和国际视野的新时代力学人才。

（2）夯实学科基础。力学作为基础学科，打好数理力基础是关键。无论是从现有的力学拔尖学生培养目标中，还是从课程体系的设置中，都可以看出各所高校都将重基础作为核心任务。

（3）注重个性发展。纵观各所高校的培养方案，不难看出，除了基础课程以及力学专业课，在课程选修以及相关实践实训上，高校都给予拔尖学生最大的宽松度，积极推行“一生一策”，以期充分发挥力学拔尖学生的科研潜力和创新性。

（4）加强条件保障。力学拔尖学生创新实践能力、国际化视野等方面的培养，离不开优质的科研实践平台和课程资源、丰富的国际化交流机会，这都需要高校有充足的实验条件和资金支撑，才能为拔尖学生的高质量培养提供有力保障。

［ 參 考 文 献 ］

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[3］ 陶宇斐.我国本科基础学科拔尖人才培养改革的回眸、反思与建议[J].高校教育管理，2023，17（3）：88-99.

[4］ 韩锐，李爽，刘驰.计算机专业拔尖人才培养中的实践教学模式研究[J].计算机教育，2023（4）：128-135.

[5］ 关于浙江大学航空航天学院工程力学（拔尖班）2022年招生选拔的通知[EB/OL].（2022-08-21）[2023-09-11].http：//saa.zju.edu.cn/2022/0821/c7?

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[6］ 清华大学航天航空学院工程力学专业（钱学森力学班）本科培养方案[EB/OL].https：//www.tsinghua.edu.cn/jxjywj/bksjywj/19-gongchenglixue.pdf.

[7］ 西北工业大学工程力学拔尖创新人才培养模式[EB/OL].[2023-09-11].https：//zsb.nwpu.edu.cn/static/front/nwpu/basic/html_web/zyjs_zy.html？zyId=2cf4bd3224874e54b7488abaad8ba958.

[8］ 北京航空航天大学未来空天技术学院2021级本博贯通培养方案：本科阶段培养方案 （未来空天领军计划）[EB/OL].[2023-09-11].https：//jiaowu.buaa.edu.cn/bhjwc2.0/index/queryPyfa.do.

[9］ 上海交通大学工程力学（强基计划）专业培养方案[EB/OL].（2023-04-14）[2023-09-15].https：//zsb.sjtu.edu.cn/web/jdzsb/3810134-3810000003611.htm.

[10］ 吴纯新. 如何让本科生导师制“叫好”更“叫座”[N]. 科技日报，2023-06-28（6）.

[11］ 沈悦青，刘继安.基础学科拔尖创新人才培养要解决的两个关键问题：访上海交通大学原校长、中国科学院院士张杰[J].高等工程教育研究，2022（5）：1-5.

[12］ 段静波，徐步青.力学实验在创新型人才培养中发挥的作用分析[J].教育教学论坛，2023（11）：177-180.

[13］ 李硕豪.“拔尖计划”学生创造力发展影响因素实证研究[J].中国高教研究，2020（4）：51-58.

[14］ 郭菲，张蓝文.参与和获奖孰轻孰重？大学生竞赛的育人作用研究[J].中国高教研究，2023（4）：62-68.

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[16］ 刘世皎.科教融合视域下拔尖创新人才培养探索与实践：以西北工业大学为例[J].山西高等学校社会科学学报，2023，35（5）：61-65.

[17］ 阎琨，吴菡，張雨颀.构建中国拔尖人才培养体系：现状、方向和路径[J].中国高教研究，2023（5）：9-16.

[18］ 王兵，张慧.“双一流”建设背景下高校推进国际化发展的思考[J].高教学刊，2023，9（16）：30-33.

[19］ 董媛媛，赵慧颖，刘天森.“双一流”建设背景下拔尖人才培养模式及保障措施研究[J].现代商贸工业，2023，44（11）：143-146.

［责任编辑：钟 岚］