1978年3月，在著名物理学家、诺贝尔物理奖获得者李政道教授的大力倡导和热心支持下，在邓小平、方毅等党和国家领导人的支持和推动下，中国科大创建了少年班，其目的是为探索中国优秀人才培养的规律，培养在科学技术等领域出类拔萃的优秀人物，推动中国教育和经济建设事业的发展。她主要招收尚未完成常规中学教育，但成绩优异的青少年接受大学教育。尽管她的出现有一定的历史偶然，但却是我国教育史上的一大创新，是一项具有重要意义的教育实践。少年班创建伊始，中国科大就致力于探索培养这些特殊大学生的方式，最初几届少年班学生的优异表现，坚定了中国科大继续办好少年班的决心。1985年，中国科学技术大学在总结和吸收少年班办学成功经验的基础上，针对高考成绩优异的学生，又仿照少年班模式开办了“教学改革试点班”（简称试点班，又称零零班），两类优秀学生统一管理、相互补充、相得益彰，已成为一个和谐的整体，受到国家领导和国内外教育家、科学家的充分支持和肯定。28年来少年班（含零零班，下同）定位并致力于培养这些优秀大学生，至今共招收学生1993人，毕业1556人，其中少年班招收1134人、毕业942人，零零班招收859人，毕业614人。
中国科大自少年班创立以来，不断探索和改善教学管理模式，倾力保证少年班教学和管理的开展，多年的经验积累，凝练成了“探索在现行高考制度之下的选拔人才新途径，探索在现行教育体制下更多更好的人才培养模式”的办学宗旨和充分挖掘少年班学生的各种潜力、全面培养他们的综合素质、使他们能成长为在科学、技术和社会经济等领域具有原始创新能力的高级人才的培养目标；并在此基础上建立了一套比较完整的创新人才培养模式。
在教学模式上，少年班长期以来坚持从“破格选拔,因材施教”的教育理念出发，实行将本科低年级基础教育和高年级宽口径专业教育相结合的先进教学模式，突出基础、能力、素质的全面培养和学生的个性化发展，旨在培养富有创新精神和良好科学素养的高精尖人才，探索我国高等教育优秀人才培养的新规律。同时，结合大学生研究计划等课外科技实践活动，全方位培养学生，丰富学生的实践知识，激发创新意识，增强团队合作精神。
学校建立“少年班管理委员会”负责少年班学生在校4年的学习生活管理和思想道德教育，这种管理模式随着培养模式的逐渐成熟而不断完善。从最初少年班学生集中学习一年之后选择专业转入各院系继续学习，转变到学生集中完成基础教育，专业教育阶段转入相关院系学习，直到目前的管委会负责学生在校4年的全部管理。少年班管委会现有工作人员11人，全体成员本着“全员育人”的精神，以各种途径参加学生的日常管理工作。通过行之有效的班级管理、丰富多彩的课外活动、特色鲜明的社会活动，培养学生的人文素质和积极向上的人生观。
近三年来，少年班（含零零班）共招收学生296人，毕业学生340人。约86%的毕业生继续攻读国内外研究生，比例高于中国科大普通本科毕业学生。
富有特色的少年班学生培养模式
少年班借鉴国际高等教育的先进模式，经过二十多年的探索和积累，形成了以下教学模式：将学生在校学习分为基础学习和专业学习两个阶段。学生进校后先打基础，一至二年后，再根据学生的兴趣与志向，自由选择专业。
强化基础，严格培养
少年班学生进校后一至二年不分专业，首先集中强化数学、物理、英语和计算机科学等基础教育，课程内容接近相关专业的要求。同时强调对现代科技前沿的了解和人文素质教育，是这一阶段学习培养的特点。
因材施教，个性化学习
完成基础课程学习后，学生可以根据自己的学习志趣和潜力在全校范围内自主选择专业。由于少年班学生兴趣广泛、思维敏捷，前期基础学习扎实，进入专业学习后 表现出强烈的求知欲和好奇心，希望拓展自己的知识结构、开拓自己的学术视野，为此学校对他们因材施教，实行在导师指导下的个性化学习。结合目标管理和过程 管理，最大限度地发挥学生的学习能力，鼓励学生制定适合自己的个性化学习计划，在导师的指导下跨学科选修课程，提前选修课程，提前进入科研实验室开展科研 实践活动，提前毕业等，也允许学生根据学习情况适当调整学习进程，实行弹性学习。
注重学生早期科研能力、实践能力和创新能力的培养
少年班为学生举办各种科技讲座，设立学生技能实验室，组织学生参加社会调研等实践活动，鼓励学生积极参加“大学生研究计划”，选修“探究式”的研讨班课 程，直接加入到科研第一线，全面培养学生的创新能力和综合素质，等等。通过这一系列课程外科技活动的培养教育，锻炼和提高少年班学生的创新意识创新能力、 动手能力和团队精神等。
针对学生不同阶段的特点和学生的兴趣爱好，因材施教，对大一学生，安排有各种讲座介绍各专业前沿和发展；大二学生可以通过参与机器人大赛、挑战杯、学科竞 赛等，锻炼自己；大三学生，要求参加国内外数模竞赛、大学生研究计划以及Seminar课程，在老师的指导下，正式跨入科研大门、进行科研实践训练，培养 探索与创新精神。
学习管理的制度化和规范化
凭借多年的经验积累，少年班形成了一套行之有效的教学管理模式，保证学生顺利完成他们的学业。
作为学校的教改试点单位，少年班是在中国科大最先实行全面学分制的院系，除通修课和专业必修课外，他们可以在全校范围内选修自己感兴趣的课程，这为学生在 高年级的个性化学习提供了制度保证。对学生参加大学生研究计划和Seminar课程，所获学分和成绩判定都有明确规定。这些经验已经在全校范围内推广。