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高校对通过强基计划录取的学生单独制定培养方案，采取导师制、小班化等培养模式。建立激励机制，增强学生的荣誉感和使命感。畅通成长发展通道，对学业优秀的学生，高校可在免试推荐研究生、直博、公派留学、奖学金等方面予以优先安排。
以同济大学为例，2021年强基计划将采用本-研衔接的培养模式。全部学生进入新生院专门的学堂进行为期两年的数学、物理、化学、生物、力学等基础学科强化学习，同时进行通识教育与计算机、外语及写作等能力的培养。第三年，在高端导师的引领下，依托各前沿科学中心、重大科研平台进行学习。第四年，完成培养方案所规定的阶段学习任务且考核合格的学生，将通过专门的渠道进入研究生学习阶段攻读博士学位，研究方向主要面向服务国家重大战略的高端芯片与软件、智能科技、新材料、先进制造和国家安全等关键领域的需求。
整个培养过程依托学校重大科研平台，配备一流的师资，加强通识教育、夯实数理化生基础、提升国际化交流水平、推动大师引领营造学术氛围、提供前沿科学实践平台，实行小班化、研讨式、探究式教学，着力培养未来科学和技术领军人才，努力使受计划支持的学生成长为服务于国家重大战略需求领域和相关基础学科的社会栋梁与专业精英。
在前三年，每学年末开展综合评估，综合评估以学业成绩为基础，由综合评估小组做出评价，不适应强基计划培养的学生可转入同专业普通班学习。在研究生阶段，根据研究生培养的相关规定进行考核和分流，相应取得硕士或博士学历/学位。
学校将专门为强基计划学生制定奖助政策；所有顺利毕业的强基计划学生将获得同济大学颁发的荣誉证书；学生在学期间，在出境交流和交换、参加CSC项目等方面给予重点倾斜。