“英才计划”物理学科潜质评测系统开发

张 宏，周保范，罗洪刚，彭 勇

（1. 兰州大学 物理科学与技术学院，甘肃 兰州 730030；2. 兰州大学 电镜中心，甘肃 兰州730030；3. 兰州大学 物理学国家级实验教学示范中心，甘肃 兰州 730030）

为贯彻落实《国家中长期教育改革和发展规划纲要（2010—2020 年）》关于支持有条件的高中与大学、科研院所合作开展创新人才培养研究和试验，建立创新人才培养基地的要求，切实推进高校和科研机构科技教育资源充分的开发开放，中国科协、教育部于2013 年起开展了中学生科技创新后备人才培养计划（简称“英才计划”）[1]。该计划的主要任务是在促进教育公平的时代背景下，对个性化、创新型人才培养需要建立特殊通道，让富有创新潜质、优秀人才素质的学生有适合的成长途径和发展环境。通过组织英才学生进入国内外一流研究机构，接受大师言传身教和环境熏陶，接触科学技术和思想文化研究前沿，让学生耳濡目染，激发科学兴趣，提高创新能力，树立科学志向[2-4]。共有15 个省的20 所高校参与培养工作[5-8]。2018 年10 月，教育部将“英才计划”纳入教育部等6部门《关于实施基础学科拔尖学生培养计划2.0 的意见》，为“英才计划”进一步发展提供政策支持[9]。截至2018 年，“英才计划”已培养了2367 名品学兼优、具有创新潜质的中学生，1152 名学生考入大学，其中到欧美著名高校读书的学生占总数的10%，近70%的学生进入“985 工程”高校[10-11]。

选才鉴才是“英才计划”顺利实施最大的基础[12]。“英才计划”与传统中等教育最大的区别是从知识传授转为创新能力培养。为促进“英才计划”选拔工作更加公平、公正、透明，使有志于数学、物理、化学、生物及计算机5 学科研究，并且具备良好的科学素养和科学潜质的高中生能够申报和参与科技创新后备人才培养计划，中学生“英才计划”全国管理办公室于2014 年发布了《中学生英才计划学科潜质评测系统开发方案》。学科潜质评测系统是挑选“英才计划”学生的第一道门槛，起到为“英才计划”把好入口第一道关的作用，促使学生选拔工作更加公平、公正、透明，确保真正品学兼优、学有余力，具有创新潜质的中学生进入申报程序，以保证入选“英才计划”学生的培养效果，成为拔尖人才的重要后备力量。

我校在2013 起就是“英才计划”试点单位[1]，在甘肃省科协的大力支持下，以及学校管理部门与萃英学院配合下，我校物理科学与技术学院承担了甘肃地区物理学科“英才计划”的培养工作。2018 年起由物理学院罗洪刚院长牵头承担了“中学生英才计划物理学科潜质评测系统开发”项目。本文将详细介绍在“英才计划”物理学科潜质评测题库的开发和应用方面所开展的工作。

1 物理学科潜质测评系统的研究

目前“英才计划”遴选主要采用入选中学推荐+导师面试选拔制度。遴选第一步：试点中学负责推荐品学兼优、学有余力、对基础学科具有浓厚兴趣的高中一年级和高中二年级学生参加申报，要求学生的相应学科成绩至少应在年级前10%，或者综合成绩前15%。针对高中二年级学生优先考虑申请继续培养的上一年度“英才计划”学生，参加继续培养学生比例不得超过20%。遴选第二步：获得推荐资格学生根据个人兴趣爱好及高校导师的研究领域选报导师，并提交相应材料，通过网上初审、面试等程序后进入培养环节。每位导师培养学生数不超过5 人。以我校物理学科“英才计划”为例，2013—2018 年每年度有2 位导师，每位导师培养3 名学生，即我校物理学科每年培养“英才计划”中学生6 名。目前兰州地区“英才计划”试点高中共有8 所，包括兰大附中、兰铁一中、兰州市第三十三中学、兰州市第十四中学、兰州市第五十八中学、兰州市第五十一中学、兰州一中和西北师大附中，每届高一学生超过5000 名。在5000 名学生中选拔出6 名对物理学科有浓厚兴趣并具有发展潜质的学生有一定的难度。以2018 年“英才计划”入选学生为例，6 名入选学生中女生2 名，男生4 名；高中学校来自西北师大附中4 名，兰州一中1 名，兰铁一中1 名。在实际培养过程中发现1 位学生因为身体原因长期无法参加活动，还有3 名学生请假次数较多，真正表现出浓厚科研兴趣和创新潜质的学生只有 1名。在如此杰出的导师团队、充足的科研活动以及一流的研究平台中，学生综合表现完全没有达到预期目标。基于现行“英才计划”培养模式对学员缺乏有效约束和淘汰机制[8]，更凸显“择才”的重要和关键。

目前“英才计划”无论在理论还是实践层面，都存在诸多新的问题和挑战。

（1）选拔范围太窄。当前试点中学负责推荐候选人，往往简单地以学生在校表现和综合成绩作为标准。有些学生尽管某科成绩特别优秀，具有浓厚的该学科兴趣和科研潜力，但因为综合排名达不到要求而进入不了候选人名单。

（2）选拔过程中人为因素造成的不公正性。在入选中学推荐+导师面试选拔制度中，缺乏客观标准化考试，很难保证选拔流程公平、公正、透明。

（3）缺乏理论研究和引领。试点单位对“英才计划”推荐选拔人才在理念、思想和行动上存在误区。

（4）考试面试科目设置不尽科学合理。考试科目与“英才计划”脱钩、与所报专业脱钩，有的仍然以初中高中语数外文化课考试为主，简单增加面试环节，而“知识+兴趣+创新潜质”选拔特色不明显。

（5）选拔的指导思想，考题的设计原则、功能、内容等方面尚未形成完备的体系，单招院校的命题设计缺乏创新，存在结构不清晰、知识、能力、素质权重不明确等问题。设计的考题没有体现基础知识、科学兴趣和创新潜质的价值导向[13]。“英才计划”要选拔培养一批真正具有学科特长、创新潜质和科学志向的优秀中学生，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，促进国家科技创新后备人才的培养，就必须进一步深化人才评审标准和选拔制度，为青少年科技创新人才不断涌现和成长营造良好的氛围和条件。

如何从众多学生中遴选出品学兼优、学有余力，真正对基础学科具有浓厚兴趣和创新潜质的中学生，是“英才计划”能否顺利实施且达到预期目标的关键问题。保证公平、公正、透明，避免人为因素是遴选工作的第一宗旨。而目前采用的中学推荐+导师面试的选拔制度不可避免会引入人为因素。如何避免人为因素在“英才计划”选拔中的作用，进一步扩大学生选拔范围，促使学生选拔工作更加公平、公正、透明，这就是本项目的立项依据。

本项目致力于开发“英才计划”物理学科潜质评测系统，系统包括对学生基本理论知识、实践技能、创新思维和发展潜力的考核。评测系统由1000道以上试题组成，考虑到新进入高一阶段学生的知识水平，且与当前初高中教学水平和学生知识层次相适应，试题将划分出易、中、难三个层次，通过一定比例系统自由组合形成一套试题，包括物理学科的公共基础理论知识，在此基础上也应有一定的深度和难度，以便全面测试学生的知识面和知识拓展能力，以及创新思维和创造能力。潜质评测系统启用后，届时“英才计划”将完全放开申报。通过本学科潜质评测系统测试的学生都有资格取得授权，进入申报程序。学科潜质评测系统可以在规定时间内进行3 次考试，只要学生能够达到学科工作委员会规定的分数，就可以进入下面环节：提交个人陈述、推荐信及个人作品、研究计划，并接受材料审查及面试。

2 物理学科潜质测评题库的建设

2.1 编写考试试题，建设试题库

试题质量是考试工作的核心环节。根据“英才计划”的培养宗旨，一份好的试题，不仅要考查学生对该学科基础理论、基本知识、基本技能的掌握程度，更要考查考生分析问题和解决问题的能力，发现具有学科特长和创新潜质的优秀学生。对试题的质量控制主要强调题量、难度、覆盖面及多样化题型。质量高的试题，其学生考试成绩应呈正态分布，对总体有较高的区分度、信度，其分数能清晰地反映出学生的努力程度和智力差异。

“英才计划”物理学科潜质评测系统有1000 多道试题，通过一定测算比例由系统自由组合形成一套试题，每套100 道题左右。学科题目涉及物理学的8 个二级学科，包括理论物理、粒子物理及原子核物理、原子分子物理、凝聚态物理、光学、声学、等离子体物理及无线电物理。从研究目的和方法上又可以把物理学分为理论物理、实验物理和应用物理三个领域，其中粒子物理和原子核物理以及原子分子物理两个二级学科主要属于实验物理方面，而后5 个二级学科大多研究方向以应用为主，可划归到应用物理领域。每个二级学科各有100 道左右试题，尽可能全面涉及理论、实验和应用物理三个领域，同时划分易、中、难程度。

2.2 开发测试系统

考虑到“英才计划”其他4 个学科已有相应的潜质评测系统，以及项目经费的限制，为了不重复浪费资源，本项目物理学科潜质评测系统将不再单独开发计算机网络考试系统。在试题库编写完成后，直接采用其他学科考试系统实施。

3 物理学科潜质测评系统的实践

3.1 建立学科潜质评测系统

由学科委员会秘书长牵头，组成学科潜质评测系统课题组。课题组成员包括学科委员会委员、试点高校导师或导师团队成员，高中、初中任课教师、教研人员等。课题组按照专家的个人的研究方向，确定8个二级学科理论物理、粒子物理及原子核物理、原子分子物理、凝聚态物理、光学、声学、等离子体物理及无线电物理负责人。二级学科负责人组织本学科试题编写。由课题组负责人牵头，在课题组内部讨论试题及答案的客观性、准确性。修改后在一定范围内组织高一学生进行适应性测试，并最终确定题目及分数。“英才计划”物理学科潜质测评系统开发流程见图1。

图1 “英才计划”物理学科潜质测评系统开发流程图

3.2 聘请相关领域专家评估题库

2019 年2 月22—24 日，“英才计划物理学科潜质测评题库开发研讨会”在我校召开。“英才计划”专家咨询委员会委员、物理学科工作委员会副主任武向平院士，中国科协青少年科技中心院校合作处项目主管王伟，兰州大学校长助理、萃英学院执行院长贺德衍，题库开发项目负责人，“英才计划”导师，及知名中学一线教师等参加了研讨会。专家学者现场全面检验了试题的覆盖度、难易度、合适度以及在选拔英才计划学生的可信度等要素，以现场评议方式确定最终试题报送中科协，探讨了潜质测评系统的实施及成效，总结了“英才计划”学员选拔工作经验。

3.3 物理学科潜质测评题库的实践

学科委员会主任最终审定上述题库后交由专业机构进行网络测试。首先对系统功能进行测试，在规定时间内试卷是否能正常生成、答题时间段内试卷是否完整、是否能正常答题、能否正常交卷、答题时间结束后是否能自动提交、是否有成绩记录等。其次对试题的质量进行测试。试题质量包括题量、难度、覆盖面、题型多样化等因素，计划对2020 年“英才计划”物理学科报名学生进行实践。

4 结语

基础学科拔尖学生培养是高等教育强国建设的重大战略任务[14]。中学生“英才计划”作为教育部基础学科拔尖人才培养计划2.0 的一部分，一直在积极探索中等教育和高等教育的衔接，不断完善学生选拔，探索多种创新培养模式。本文介绍的基础学科潜质评测系统开发和实践是在践行公平、公正、透明教育的基本理念基础上，完善拔尖创新人才的鉴别与选拔，进一步拓展范围，增加数量，提高质量，创新模式。遵循教育规律和人才成长规律，科学选才鉴才，综合考查、科学分流，真正发现和遴选志向远大、学术潜力大、综合能力强、心理素质好的优秀学生，成为拔尖人才的后备力量，并以其公平与公正的考量促成一系列积极的社会效应。