本案例通过总结课题组 7 年的“英才”学生培养经验，提出了一套针对“英才”学生的“进阶式培养”模式，主要通过理念简介、特色做法和结语与建议三个部分进行介绍。

理念简介

“英才计划”是中国科协、教育部于 2013 年提出的中学生科技创新后备人才培养计划，旨在选拔品学兼优、学有余力的中学生走进大学，提前参加数学、物理、化学、生物和计算机等基础学科的科学研究、学术研讨和科研实践，成为“基础学科拔尖学生培养计划”的后备力量。但中学课堂和大学实验室的培养模式有很大区别，前者注重基础知识的传授，后者侧重科研素质的培养。为了快速引导高中生建立具象的科研框架，本课题组将“一带一”策略作为基础的“进阶式”培养理念，在培养学生的过程中，为每名学生配备一名博士生助教进行课题辅导和实验教学，进阶式地完成培养计划，逐渐培养学生的科研兴趣、科研态度和科研能力。

特色做法

化学学科是一门需要理论与实践相结合的科学，理论知识是科研实践的基础，科研实践又是创新学科知识的手段。化学学科的培养过程既需要遵循课堂教学和实验锻炼相统一的原则，还要考虑到高中生的知识储备和现有操作能力无法直接承担大学实验课题的现状，因此我们采取了特色的、进阶式培养方案，具体示例如下。

第一阶段：科研兴趣的培养。“兴趣是最好的老师。”在每届 “英才计划”开始时，郝京诚教授都会向学生讲述获得诺贝尔奖的化学家们的故事，以此来展示化学学科在推动人类发展进程中的贡献。在 2022 届“英才”学生的培养过程中，我们还邀请了董人豪教授作了主题为“碳纳米材料”的专题报告。董人豪教授从蒙昧落后的石器时代聊到当下全新的“碳”时代，以举世瞩目的富勒烯、碳纳米管和石墨烯为例，明确了材料科学的重要地位;董人豪教授还和学生们分享了他在德国留学期间的丰富经历，拉进了师生间的距离，激起了学生对化学殿堂的向往。之后，为了帮助学生们建立起初步的实验印象，助教选择了一些高中实验室无法完成的简单实验，如“水中花园”“大象牙膏”等，在贴近高中生知识储备的基础上，向学生们展示有趣的实验现象，以激发学生的科研兴趣。最后，助教们选择了一些有实际应用价值的基础实验，如“自来水硬度的测定”“维生素 C 含量的测定”等，带领学生们共同完成实验操作，使学生树立“化学服务于生活、生活离不开化学”的观念，为塑造学生的科研追求开启了良好开端。

▲ 郝京诚教授为学生开展科普性授课

▲ 学生进行“自来水硬度的测定”实验

第二阶段：科研态度的培养。我们以“理论教学与实验指导”相结合的方式让学生了解科研的过程，了解如何做学问、创造新知 识，从而建立做学问的基本态度。在这一环节中，助教向学生展示 自己的科研课题并介绍相关课题的研究背景，让学生了解各领域的 前沿进展。学生根据自己的兴趣，选择感兴趣的课题，确定自己的 “一带一”助教，并进行后续专题实验的学习。在学习过程中，助教根据学生的水平，因材施教地向学生发送相关课题的中文或英文文献，并及时考察学生的阅读情况。同时，在助教带领下，学生定期进入实验室，开展专题实验，参观大型仪器，在实验室环境中培养求真的科研态度。

▲ 学生听取助教介绍研究课题

▲ 学生参观透射电子显微镜

第三阶段：科研能力的培养。对自己的研究课题形成完整的文字汇报是检验学生逻辑能力和科学素养的关键环节，也是培养学生科研能力的最后一站。在这一过程中，学生们需要基于前期课堂学习和实验训练的内容，对专题实验的数据进行汇总;并思考实验过程中遇到的问题，形成有逻辑的进展报告，发给导师或助教讨论后，根据导师或助教的建议，阅读文献、提出可以解决实验问题的创新方案，以此培养自己发现问题、解决问题的基本科研素养。通过处理数据，学生还能学会使用常用的科学软件，包括 Origin、 ChemDraw、Photoshop 等。如果时间合适，学生还可以随课题组一起开组会，向助教学习如何提出课题、如何开展实验，全面提高自己的科研能力。

在与学生的讨论过程中，我们发现对化学兴趣极浓的学生不仅能高质量地完成规定的专题实验和文字汇总任务，还能针对实验过程的细节，设计附加实验。比如学生冯雪纯在开展专题实验“DNA热致液晶”时用到了 DNA，认为带负电的 DNA 磷酸骨架与带正电的表面活性剂复配囊泡之间的静电相互作用是形成液晶的主要驱动力。其中，负电荷来源于磷酸基团的解离，磷酸基团的解离程度对结合情况可能会有影响。但是 DNA 的解离常数不好测，所以，她以简单的醋酸为例，设计了滴定实验学习测定解离常数的步骤。

结语与建议

以“一带一”策略为基础的“进阶式”培养理念是本课题组根据多年的“英才计划”化学学科培养经验总结出来的特色方案，但适用范围并不局限于化学学科，也能为非实验学科学生的培养提供一些启发。各学科老师应以学生现有的知识储备为起点，对初入大学课堂的学生采取由浅及深、由表及里的教育方法，引导学生树立正确的科研态度，以此促进中学教育与大学教育相衔接，建立高校与中学联合发现和培养青少年科技创新人才的有效模式，为青少年科技创新人才不断涌现和成长营造良好的社会氛围。