强化基础，追踪前沿，培养化学创新人才 ——北大化学“拔尖计划”十年记
专 题
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关键词：本科教学改革巡礼 未名学者 化学 拔尖计划2.0
编者按
2009年，作为对“钱学森之问”的回应，“基础学科拔尖学生培养试验计划”启动，北京大学成为“拔尖计划”第一批试点院校。化学学科是重要的基础学科，也是北京大学的优势学科，成为北大“拔尖计划”实施过程中的主力军。
秉承“人才的选拔和培养是一个持续的、变化的过程”的理念，以十年磨一剑的决心，化学与分子工程学院在实施“拔尖计划”的十年间，扎根课堂打好基础，依托科研提高能力，着眼国际交流开阔眼界，形成了独特的人才培养模式。随着“拔尖计划”2.0版的推出，化学与分子工程学院将在强化数理和化学课程的基础上，进一步推进多元化、高阶性、前沿性和挑战性的课程建设计划，构筑创新实验研究平台，培养拔尖人才。
十年来，化学学科的“拔尖计划”是如何开展的？有什么特别之处？取得了哪些成绩？带着这些问题，本报记者采访了化学学院“拔尖计划”的管理者、参与者裴坚、王颖霞、李娜、张奇涵和李维红等老师，一起来听听他们的经历和感悟。
个性化的培养模式
千淘万漉虽辛苦，吹尽黄沙始到金。“拔尖计划”成功的关键在于选拔机制的建设，而人才选拔的过程注定充满变化与挑战，为此化学学院在“拔尖”过程中建立起动态选拔机制。面向化学和元培理科生择优录取并实行开放式的培养模式，在培养过程中，对拔尖学生实行动态管理。通过一系列实践探索，化学学院逐渐探索出“拔尖计划”的选拔管理机制，即对低年级学生进行统一培养，为高年级学生制定个性化教学方案，鼓励学生参加本科生科研，选修中级和前沿课程，自然分流，实现过程管理和全面把关的人才培养方案。在“拔尖计划”实施过程中，化学学院也在不断改进课程设置，经过持续的教学改革，逐步构建起多样化、多模式、个性化的立体课程体系。化学学院裴坚教授说：“21世纪以来的高中教学改革和高考改革给大学的人才培养带来了新的难题，化学学院也在通过‘拔尖计划’探索新的适配机制，让不同背景的学生都能在学习中找到自己的位置。”由此可见，个性化培养已经成为化学学院人才培养理念的核心。
个性化培养的关键就是给学生学习与科研的自主性。正如化学学院王颖霞教授在接受采访时所说：“给学生学习自主权，充分发挥学生的自主性，让学生根据个人兴趣，充分挑战自我，这是化学学院教学改革的重点。” 2009 年“拔尖计划”启动时，化学学院制定了《北京大学化学学科拔尖计划学生个性化培养方案》，2016年随着北京大学综合改革计划的推进，化学学院进一步明确了“一体化、多层次、开放式、重基础、求创新”的教学改革指导思想，将学生“知识、能力和素质的协调发展”作为教学体系改革的核心目标，在理论与实验、数学与物理并重的基础上，依据多样化、多模式、个性化的课程体系，为学生提供适合的课程选修方案和多元化发展途径。
从具体实践上看，2016年教学计划修订后，化学学院的课程体系被分为公共课程与专业基础课、化学核心课程、限选课程以及通识与自主选修课程四大部分。王颖霞介绍说：“我们的学生不再被分配专业，而是以‘选课’定专业。例如，选择化学专业的学生选修‘生命化学基础’,选择应用化学专业的学生需要选择‘放射化学’和‘化工制图’两门课。换言之，学生不再受专业的限制被动选课，而是获得了自主选课、探索专业的权利。”
“挑战自我”是化学学院师生经常提到的一个词，而个性化培养也意味着让学生充分感受科研的挑战性，获得攀登学术高峰的激情与动力。在“拔尖计划”实施过程中，化学学院抓牢主干基础课程，在不降低课程标准的同时，开设中文课程、英文课程和小班课，提高课程的难度、深度与广度。以小班课为例，化学学院通过小班授课形式加强师生互动，调动学生学习的积极性，提升课程的针对性，实现个性化授课。例如在“分析化学”课上，针对已具备一定专业知识的学生，化学学院开设了小型阅读讨论班，通过指导学生阅读外文教材，系统学习课程的核心内容，同时引导学生开展独立研究，鼓励学生选择与课程学习相关的题目并查阅文献，探索重要基础概念的起源、演变和发展历程，培养学生独立思考的能力。开设小班课的李娜老师补充说道：“小班课也是培养学生兴趣、提升科研热情、锻炼独立思考能力的第一课堂。在小班课的讨论中，联系学科发展新进展，有意识地将化学知识融入到对现实生活各个领域的思考中，让学生在感受化学之美的同时，理解化学的实用性与前沿性。”
科研能力培养
化学是一门以实验为基础的学科，实验课不仅仅是教学的一个环节，更是培养学生科研能力的关键。基于一代又一代教师的积累，化学学院已经构建起完整系统的实验课程体系。随着学科的发展，也一直在进行着实验课程的改革和完善。首先从课程整体出发，将实验课程划分为两个模块。第一模块是面向全体本科学生的必修课，包括“普通化学实验”“定量分析实验”“有机化学实验”和“物理化学实验”等；第二模块是面向有志于从事化学研究学生的提升课，包括“中级无机化学实验”“中级有机化学实验”等；在此基础上，开设了研究型综合实验，提升学生综合解决问题的能力。“实验课程的设置具有针对性和具体性，不仅能够‘拔尖’，还能够‘固本’，既能够发现并培养优秀科研人才，又能夯实学生的基础实践能力。”说起这个，基础化学实验中心主任李维红老师最有体会。
本科生科研也是化学学院学生科研能力培养的主要手段。为了帮助学生进行本科生科研，化学学院专门聘请院士、长江学者、杰出青年科学基金获得者等作为指导老师，指导学生进行相关研究。与此同时，化学学院还建立了科研发表激励机制和考核机制，鼓励本科生在大二下学期通过“本研”进入课题组，确定学术导师，跟随导师开展科研工作。“通过以上办法，化学学院为有志于投身科研的优秀学生提供更好的学习条件、更广阔的科研平台和更多样的交流机会，让更多优秀学生找到了未来的志向。”负责“本研”课程的老师张奇涵说道。
2015年在化学楼A104，
2012级本科生科研结题优秀展板获奖学生合影
化学学院和国际学界有良好的交流与合作关系，学院也鼓励学生积极参与国际交流。学院和芝加哥大学签署有交换项目，也支持学生自主联系导师。化学学院通过“拔尖计划”项目提供经费支持，鼓励学生前往世界顶级大学交换，开展校外暑期科研实践，拓宽视野，提升科研能力。返校后，学院组织暑期科研交流答辩，学生报告和分享研究成果并制作研究海报在化学楼大厅展示，效果和反响俱佳。
通过基础实验训练、参加本科生科研和暑期科研，学生们巩固了实验基础并大大提升了科研能力。在参加各种比赛如“全国大学生化学实验邀请赛”“全国化学类专业大学生科技活动交流会”“全国大学生化学实验创新设计竞赛”等活动中均有出色表现。与此同时，也实现了对课程建设的正向反馈，推动了化学学院课程建设的调整与改进，体现了国际交流与国内办学、科研与教学相辅相成的效果。
展望未来 继续远航
十年树木，百年树人。人才的培养并非一蹴而就。化学学院“拔尖计划”至今已经施行十年有余，为国家培养了数以千计的优秀人才。参加“拔尖计划”的学生在毕业后大都选择了继续深造。通过“拔尖计划”选拔人才，化学学院不断为国家教育和科技发展贡献力量。化学学院2011届毕业生宫勇吉深造回国后，赴北京航空航天大学任教授；2012届本科生傅永平毕业时获得“化学之星”的称号，也将回北大化学学院任教，继续拔尖人才的培养工作，为国家发展培育新的人才。
2011年，学生在2008级本研结题展板前交流
十年磨一剑，十年再启航。化学学院“拔尖计划”2.0的实施也已提上了日程。习近平总书记在科学家座谈会上发表的重要讲话中提到，要加强创新人才教育培养，要加强高校基础研究，布局建设前沿科学中心，要尊重人才成长规律和科研活动自身规律。在接受采访过程中，裴坚表示，在“拔尖计划”2.0中，化学学院将继续围绕个性化培养推动教学与科研改革，一方面要给学生更多自主权，另一方面要将课程平台建设在“强化理论”的基础上，注重能力的培养，强调实践学习，牢固打好化学学科的基本功。
为此，化学学院设立了创新实验平台，全面改进实验课程体系，构建与现有实验课程并行的新的课程体系。在这一体系下，化学学院将改革综合化学实验平台，改进中级化学实验模块，调整基础实验设置；将采取项目研究模式，以问题为导向，打破学科壁垒，进行实验和研究探索，实现学科交叉和知识融合，引导学生独立思考，关注前沿性科学问题。
王颖霞告诉记者，化学学院有着悠久的育人传统，前辈科学家对学生辛劳付出的精神至今影响着化学学院每个人。这种精神正是北大化学人的初心，在这种初心的感召下，“拔尖计划”已走过十年，“拔尖计划”的未来十年也将继续远航。
记者 | 殷金琦
编辑 | 陈锦雯
本文转载自 北京大学校报
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