在高考壓力下，當前普通高中辦學模式趨同問題依然突出。很多學校基本是前兩年學完高中的必修課程，高三整年復習備考；學生對學習內容、學習方式和時間安排沒有太多選擇，難以滿足不同潛質學生的發展需要。2010年7月，《國家中長期教育改革和發展規劃綱要（2010-2020年）》中明確提出：高中階段教育“要探索發現和培養創新人才的途徑，創新人才培養體制、辦學體制，改革教學內容、方法、手段，著力提高學生的學習能力、實踐能力、創新能力”。因而，如何培養創新人才，是我們必須直面的問題。
我們在不斷地思考：作為高中階段學校，面對著已經接受了9年義務教育、今后還要接受至少7年學校教育的學生，如何承上啟下，尊重學生天賦、環境等因素的差異，發現和發展學生的潛能，為他們將來成長成為優秀的創新型人才奠定必備品格與關鍵能力的基礎？
2011年開始，廣州市執信中學啟動“元培計劃”創新人才培養試驗。之所以叫“元培計劃”，主要是因為蔡元培先生作為執信學校的創校校董，曾多次來校講學，學校也深受其“學術”“自由”思想影響，有著實事求是、創新求變的優良傳統。同時，“元”有第一、首位之意，元培即拔尖創新人才的培養。
創新型人才應具備哪些人格特征？學校教育如何培養學生的這些人格特征？開發什么樣的課程、構建什么樣的課程體系可以有效培養學生的創新人格？怎樣的學習方式有利于創新思維的養成？如何評價學生才能激發學生的潛能？2012年，在學生自愿的基礎上，我們組建了30人的元培班，在中山大學工學院正式開班。之后逐年增加人數，從點開始，以點帶面，逐步實施“元培計劃”創新人才培養的實踐探索。目前合作的高校、研究所、醫院等已發展到20多家。
關于創新型人格特征，當今有很多觀點，內涵也很豐富，總結起來不外乎思維品質、實踐能力和意志品質三大方面。經過深入探討，我們將創新人才的培養聚焦于人成長中的關鍵知識、必備品格與關鍵能力，并逐漸認識到，“創新素養”就是將這三者聯系起來，使之形成一個有機整體并持續推進的結果。我們將育人價值追求聚焦于“創新素養”的培養，以“責任擔當、人格獨立、視野寬廣、科學見長、樂學善學”作為主要維度。這些核心要素的明確，使得創新素養的培育可以“按圖索驥”并更加有的放矢。
在課程建設中，我們進行了有針對性的優化與完善。學校聘請華南師范大學和北京師范大學的課程專家提供課程、學習理論方面的指導；邀請中山大學等20多所高校、研究所的專家學者作為課程的校外指導教師。我們分階段開發了八個模塊的“集群式”元培特色課程，結合課程學習推動學生學習方式變革；推進“學本”評估，強化創新導向；變革教育教學管理模式以支持實踐探索。至2018年底，參加元培計劃學生共參與127個課題研究，獲各級各類科學競賽獎662項，其中一等獎192項，申請5個發明專利。元培計劃的學生100%進入國內和美、英、加等國著名大學。
