南京大学副校长陆现彩:理科基础学科拔尖学生培养的探索与思考

理科基础学科拔尖学生培养的探索与思考

陆现彩

◎摘  要  “完善拔尖创新人才发现和培养机制”是提升高等教育综合实力、发挥教育的战略引领作用、推动人才强国建设的重要着力点。高校应深刻把握人才培养目标的内涵，统筹推进教育科技人才一体发展。南京大学聚焦“基础、实践、前沿”三个关键，强化“三位一体”基础课程体系，构建三阶段进阶式科研训练体系，强化从传统课堂到学科前沿的转化机制，进行了一系列理科基础学科拔尖学生培养的新探索。面向未来，应在激励学生保持专业兴趣、提供更积极的跨学科体验、创新学生评价机制等方面深化改革。

◎关键词  基础学科；理科；拔尖创新人才

理科基础学科是基础研究的载体、科技创新的根基，是驱动产业变革与社会发展的引擎。在百年变局加速演进的大背景下，基础学科拔尖创新人才对于应对国际竞争、保障国家安全、推动高质量发展等具有重大战略意义。《中共中央关于制定国民经济和社会发展第十五个五年规划的建议》将“科技自立自强水平大幅提高”[1]作为“十五五”时期的战略目标，提出要加强原始创新和关键核心技术攻关。实现高水平科技自立自强，关键要靠拔尖创新人才，需要源源不断的青年拔尖人才供给。

深刻把握理科基础学科拔尖学生培养目标的新内涵

理科基础学科是研究自然现象及其变化规律的科学体系，旨在揭示自然的深层结构和基本规律，研究的突破主要体现在从未知到已知、从不确定性到确定性，其发展往往具有周期长、难度大、不确定性高等特点。因此，理科基础学科人才培养具有其独特性。首先，不仅要让学生扎实掌握基础科学原理和基本研究方法，还要强化科学精神，拓展学科视野，具备开展学科交叉研究、探索学科前沿的坚实基础。其次，要重视训练学生的逻辑思维、抽象思维、批判思维、创新思维等，通过逻辑论证、循证推理、抽象建模、类比推演、模拟实验等培养其独立创新能力。第三，要保护、激发并维持学生的好奇心、探索欲，引导学生形成对真理的执着追求和对未知世界的探索激情，从而敢于坚持、持久专注于某一领域。

在当前人工智能（AI）深刻影响高等教育变革的大背景下，理科基础学科的人才培养也处于快速转型阶段。一是学科内涵重建。人工智能不仅正在打破传统学科壁垒，促进专业智能化升级和整合发展，催生新兴交叉学科方向，还有力驱动各学科研究范式创新，助力科学研究向“极端”迈进，引发基础理论创新的链式变革。二是教学关系重构。师生互动主导的传统教学模式快速向“师—生—机”互动转变，教师从知识传授者转变为学习引导者和AI教学构架师，学生通过多元途径自主获取知识，激发主动学习意识和探究精神，从而使教育资源广泛共享、教学内容精准供给、学生指导个性化设计成为现实。三是重塑人才价值。在人工智能时代，数智素养与基础知识、学习能力、实践技能一样成为未来人才不可或缺的基本素养，创新型人才的核心竞争力则转换为创新能力、跨学科整合能力、复杂问题解决能力和终身学习能力等支撑可持续成长的高阶能力。

为提升国家科技自立自强水平，抓住人工智能时代快速变革的机遇，理科基础学科拔尖学生的培养目标要加快转变，主要体现在五个方面：在使命担当方面，要培养学生强烈的家国情怀与社会责任感，引导学生将个人理想追求融入国家战略需求与社会经济发展；在知识思维方面，要培养学生的批判性思维和系统性思维，从单纯的知识“拼接”转向知识与思维的深度融合，使学生能够自主构建和发展知识框架，灵活运用多学科知识；在创新创造方面，要培养探究精神与创新创造能力，借力人工智能技术，打破学生被动接收知识的局面，转向鼓励学生主动创造，激发内生动力，探索未知领域；在知行合一方面，要培养复杂问题解决能力，加强理论教学与实践教学的有机衔接，开拓更加真实的实践教学、科研训练、创新创业场景；在做事做人方面，要培养学生广博的知识技能与卓越的专业素养，更要培养科学精神和品格，提高人文素养和文化品位，实现价值引领与能力提升的有机统一。

南京大学理科基础学科拔尖学生培养的新探索

南京大学在国内较早开展理科基础学科拔尖学生培养的改革探索，开创了“大理科人才培养模式”，实行“富有创造能力的学生培养计划”，实施“研究性教学”。近年来，学校实施“奋进行动”本科拔尖创新人才培养行动方案，纵深推进本科人才培养改革，聚焦“基础、实践、前沿”三个关键，开展了一系列新探索。

1.让基础更“基础”，强化“三位一体”基础课程体系

夯实基础是培养理科拔尖创新人才的核心要义。学校从知识体系、能力素养、价值涵养三个维度，构建支撑拔尖学生成长的基础课程体系。

第一，厚植学科根基，重构宽口径整合型“大理科”知识体系。以制订2025版本科人才培养方案和指导性教育教学计划为契机，进一步优化专业课程体系，适度压减必修课程总学分，为学生自主学习和个性发展留出更大空间，推动人才培养模式从框架式培养向学生自驱式发展转变。在“减负”“留白”的同时，强化基础课程的核心地位，整合数学、物理、化学、生物、计算机五大模块，打造“五位一体”的大理科基础平台课程；采用“大课讲解+跨学科研讨”教学模式，以真实跨学科案例驱动课程内容动态革新；依托项目制课程载体，打通多学科知识模块，帮助学生实现跨学科知识的融会贯通。

第二，提升数智能力，增设人工智能素养与能力培养基础课程。学校率先构建“1+X+Y”人工智能通识核心课程体系，突出“分层次、重交叉、强实践”，形成逐层递进、贯穿学生发展全周期的人工智能素养教育教学体系，成为理科基础学科学生培养的新型基础课程。自2024级起，面向全体一年级本科生开设1门人工智能通识大课，与此同时，深化人工智能与学科专业的融合，不断丰富X层次人工智能素养课和Y层次人工智能前沿拓展课的供给。在教学模式上，创新“集体授课+小班研讨+实习实践+AI助教+创新创业”新形式，推动形成教师主导、机器协同、学生主动的新型教学组织形式。此外，学校着力强化实践，打通创新竞赛、科研训练与产业应用的场景边界，打造多层次、全链条的AI实践教学场域，组织赛事，搭建学以致用的实践平台。

第三，涵养科学人文精神，建设“科技与人文”系列通识教育课程。整合多学科优质资源，深化科技教育与人文教育协同，促进学生全面发展。一方面，开设“科学之光”“问道”系列通识课程，由两院院士和国家级青年人才等高水平师资领衔，围绕前沿科研项目与重大科研成果，引导学生真切感知科学价值、激发科学探索兴趣，同时加强科研诚信、科学伦理和科学精神教育。另一方面，创新建设以“大美汉字”为代表的大学语文系列通识课程，汇聚文、史、哲、艺等领域近20位名师大家组成首席教授团，从文字、文学、文化、文明四个层次深度阐释汉字作为中华文明核心载体的美学与文学意涵，引导学生在笔墨书香中传承中华优秀传统文化。

2.让实践更“真实”，构建三阶段进阶式科研训练体系

让学生在真实场景中发现并解决问题是培养理科拔尖人才创新能力的有效途径。学校构建起梯次有序、逐级进阶的本科生高水平科研训练体系，推进项目制课程和创新项目双线协同，实现“一年级科学启蒙、二三年级强化发展、四年级顶峰体验”的三阶段实践能力提升。全面推行“每生一项目”，鼓励学生自主选题，结合个人学术兴趣与个性化发展方向，在导师指导下开展探索性研究，充分激发学生的科研自主性与创新活力。学校搭建新生“种子基金”、本科生全球科考与科研训练项目、“奔赴计划”等实践平台，依托中国国际大学生创新创业大赛、“挑战杯”全国大学生课外学术科技作品竞赛、国家自然科学基金青年学生基础研究项目（本科生）等顶尖赛事与科研项目，实现学生课程学习支持科研训练、创新赛事牵引科研训练的双联动机制。为提高实践教学的真实性，学校深入推动科教融汇、产教融合，与基础研究平台、新兴产业紧密对接，将学科前沿问题、技术难题转化为学生的科研训练选题，分层分类建设多主体参与、多渠道供给、多场景应用的梯次化项目库，让学生在面对真问题、攻克真难题的过程中，锤炼科研思维、锻炼实践本领。

在学校三阶段进阶式科研训练体系统筹实施中，各理科“拔尖计划2.0”基地结合专业特点，探索形成具有学科特色的实践育人路径。例如，化学基地统筹化学专业各个方向，构建了以“基础训练—核心能力—交叉创新”为主线的“一基二核三交叉”全链条实践教学新体系，依托配位化学、生命分析化学等全国重点实验室和国家级科研平台优势，通过课程、平台与导师三维联动，全面推行以项目式学习为核心的教学模式改革，使学生在真实科研场景中完成“技能—思维—精神”的一体化训练，帮助学生从“单纯会用”进阶到“迁移创新”，实现从技能验证到科研创新的阶梯式培养。再如，地理学基地构建了“科考项目—大创项目—创新项目”递进式科研训练体系，低年级“拔尖计划”学生全员参加国际科考，在真实场景中实现“地理认知”的具象化，激发科学探究兴趣；基于国际科考经历，继续参与大学生创新训练项目，锤炼科研基本功，提升科研素养；高年级学生全员进入科研平台，参与科研导师的国家级科研项目，培养解决人地系统复杂问题的实战能力。

3.让前沿更“开放”，强化从传统课堂到学科前沿的转化机制

引领未来的拔尖创新人才必须能敏锐捕捉前沿动态与发展趋势。学校融汇学科、产业、国际、交叉四个领域的发展前沿，将其转化为教学场景，引导学生在理解和参与前沿创新创造的过程中激发科学探索兴趣、收获科研成就感。融入学科前沿，依托重大重点科研项目、国家级科研平台及科教融合育人共同体，让学生深度参与前沿课题研究，在真实科研场景中夯实学术基础、习得科研方法。对接产业前沿，联动城市产业集群、国家区域技术转化中心、央企及行业领军企业等搭建产教融合创新平台，帮助学生明晰产业前沿技术背后的基础学科理论，找准基础学科的应用落点与价值空间。拓展国际前沿，以国际交流交换学习、科研考察、国际学术会议和国际创新竞赛等为载体，拓宽学生国际视野，帮助学生真切感知国际前沿，增强参与全球科技竞争的信心与能力。推进交叉前沿，开设学科交叉实验班，建设学科融合课程，鼓励组建多学科学生科研团队，通过学科竞赛和项目制学习为学生搭建跨学科交流平台，激发跨领域创新灵感和学科交叉研究方向。

各理科“拔尖计划2.0”基地结合专业实际不断深化前沿资源向优质教育教学资源的转化。例如，天文学基地以重大科学问题与国家需求为导向，将国家重大科研项目、大科学装置作为人才培养“实战课堂”。一是课程内容设计锚定深空探测、空间安全等国家战略方向，将“航天器轨道力学”等课程纳入必修体系，将“羲和号”等最新科研成果转化为基础课程的教学案例，开设“人工智能在天文中的应用”等课程，以前沿知识与多学科方法重塑学生的认知框架。二是学生培养实战化，鼓励学生直接参加“羲和号”卫星科学与应用系统团队，全面参与项目论证、卫星研制、科学数据标定等，以“立方星研制”等科研项目为课程载体，锻炼学生“提出问题—方案设计—实践验证”的系统思维，多名在读本科生作为团队骨干主导研制的“天宁星”已成功发射。再如，大气科学基地探索构建“三维拓展、三链融合”拔尖学生培养模式，建立学科基础课程内容动态更新机制，增设“地球系统科学”等8门前沿拓展课程，与挪威卑尔根大学、英国雷丁大学等国际知名高校联合建设30余门英文授课的高水平国际化课程，持续16年开展国际暑期学校，邀请70余位国际大师来校授课，与芬兰赫尔辛基大学共创国内首个覆盖本硕博全层次的大气科学人才培养机构“南赫学院”；在交叉前沿方面，依托12个学科的国家级科研平台，建立学生创新实践的学科轮转机制。

理科基础学科拔尖学生培养的思考与建议

面向教育强国建设的战略使命与人工智能技术快速迭代的时代挑战，基础学科拔尖人才的培养模式还要不断创新提升。一方面，破解制约社会经济发展的“卡脖子”问题、“增长极限”问题，强化理科基础学科的创造性、颠覆性研究是关键，需要对既有认知进行挑战与批判，而这些都离不开好奇与兴趣的驱动。另一方面，“大科学时代”多学科交叉成为解决复杂问题的关键，但在人才培养方面，还需要探索从“拼接”走向“融合”的新路径。此外，理科基础研究往往是一个漫长、宁静而优雅的过程，存在创新路径不明确、方法体系不确定、失败率高等挑战，需要宽容失败、支持创新，加快构建符合理科基础学科特点的评价机制。因此，理科基础学科拔尖学生培养需要着力构建能够持续激发学生内在动力、拓宽认知边界、提供有效支持与科学反馈的育人生态。

1.激励学生保持专业兴趣

为维持并不断激发拔尖学生的专业兴趣，应构建“多阶段、长周期”的兴趣追踪与支持体系。一是强化科学兴趣的早期引导与浸润。将科学兴趣培育的关口前移，在基础教育阶段实施“沃土计划”，创设真实的科研实践情境，培养学生提出科学问题的能力，推动学习从知识积累转向问题解决，在体验中体味科学研究的挫折和成功，树立正确的科研意识，厚植科学文化。二是构建以学生为中心的全链条支持生态。推动AI等技术赋能个性化学习，构建开放型学习共同体；完善导师引领机制，强化对学生科研活动与创造性思维的系统性指导；依托重点科研机构培植基础学科文化，拓宽基础学科多元发展路径，缓解学生的前景焦虑。三是推动产学研融合的创新实践。重视对学生“提出问题能力”的培养，通过校企联合实验室、真实产业课题等载体，引导学生直面前沿挑战，推动从注重知识积累向解决问题、从体会学术成果向现实应用的转化，在解决真实问题中点燃专业热情与创新自信。

2.提供更丰富的跨学科体验

当代科技革命与产业变革的突出特征是复杂性、综合性与不确定性，任何单一学科的知识体系都不足以应对，学生若自始至终只在单一学科专业领域内学习，未来难以在专业领域中开展交叉研究。因此，跨学科学习已从一种补充性教育方式，跃升为培养未来人才的核心手段。

在实践中推动跨学科学习，还需面对学科简单叠加、课程结构零散、体制机制壁垒森严等挑战，需要从理念、模式、机制等多维度进行系统性创新。一是鼓励学生进行跨学科学习，推进长周期、跨学段联合改革探索，构筑更加宽厚的跨学科基础。二是推动课程体系深度重构与AI赋能变革，不仅关注知识传授，而且更关注底层思维能力和“长期潜力”的培养。三是探索学位定制与自主认定模式，在基础学科专业目录范围内探索基于学生学习能力、批判性思维、创新意识和科研经历等的学位定制与自主认定模式。四是推进各拔尖基地开展实质性合作，鼓励跨校、跨院系、跨平台开展联合培养，更好发挥各自特长和优势。

3.构建差异化的学生评价机制

评价不仅是记录和评判学习成果的手段，也深刻地影响着学生的学习动机、发展路径与创新潜能。对于基础学科拔尖学生而言，其成长具有周期长、挑战高的特点，传统的单一分数评价模式已难以适应学生个性化发展与创造力激发的需求，亟须向更科学、更多元的评价体系转型。

传统评价模式的本质是基于专业理论掌握水平、知识记忆情况的量化测评，过分强调分数和排名，容易使学生为迎合外部标准而学习，从而抑制了内在动机与自主探索。同时，现有评价手段不足以衡量学生解决复杂问题的综合能力、创新潜力与个性化特长，可能会存在“评不准”“评不到”的问题。为弥补传统评价的缺陷，强调学生发展的欣赏性评价被证明能显著促进拔尖学生的创造力[2]。欣赏性评价关注学生优势素质和个性特长，提倡以欣赏的眼光对待学生发展，主张通过积极反馈来激发学生的内在自信与学习热情[3]。

目前，国内高校正在积极探索多元化、过程性的评价改革，从“知识评价”转向“素养与能力评价”。南京大学构建诚朴、励学、敦行三张成绩单，分别记录思想品德、学业发展、五育实践的表现，以“德、知、行”三维向量建立多元评价机制，构建动态复合型综合评价体系。优化基础学科拔尖学生评价的关键在于打破“分数主义”的桎梏，发挥欣赏性评价的积极作用，设置梯度化挑战任务与创新奖励机制，激发学生的探究热情与冒险精神。同时，建立更加开放灵活的管理机制，营造鼓励“试错”的文化氛围，为拔尖创新人才的涌现提供制度保障。

【作者：南京大学党委常委、副校长】

（原载2026年第7期《中国高等教育》杂志）

责任编辑：万玉凤  程   旭

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来源 | “中国高等教育”微信公众号

责编 | 施佳欢 车烨