在《国家中长期教育改革和发展规划纲要（2010—2020年）》起草过程中，北京、上海、天津等大城市就已悄然运作如何在高中多样化发展的实验中，延续拔尖创新人才培养的传统优势。
例如，天津市在普通高中多样化发展的实验中，率先启动拔尖创新人才实验学校项目，将其作为多样化的一种类型。
2010年5月18日，天津市南开中学、天津市第一中学和天津市实验中学这3所示范性高中启动了改革实验班项目，同时这3所学校也被列入全市特色高中建设计划（详细情况见第五章）。
按照计划，从2010年起，3所学校改革实验班计划每年招收180名初三应届毕业生。其中，南开中学拔尖创新型人才培养项目实验班计划每年招收40人；天津一中理科创新型人才培养项目实验班计划每年招收80人；实验中学科技创新型人才培养项目实验班计划每年招收60人。
南开中学和天津一中改革实验班计划招生范围是全市各区县在初中阶段参加市级奥林匹克数学、物理、化学、信息学竞赛中获奖的初三应届毕业生。实验中学改革实验班计划招生范围是全市各区县在初中阶段参加市级以上科技创新大赛或信息技术大赛获奖的初三应届毕业生。3所学校于每年6月下旬开始接受报名，一般在天津中考后的一周内开始报名，7月初考试。
这3所学校均制订了各自的培养计划。例如，实验中学选派优秀教师任教，还建立了单独的课程体系，将科技英语以及其他创新能力培养课程纳入其中。同时对实验班学生培养实行学业和学术双导师制。来自高校的两院院士以及长江学者等专家作为学生的学术导师，每周至少一天，手把手指导学生在高校实验室开展实验研究。实验班学生在高中期间，将至少主持一项科技创新项目，学生的课题要参加全国青少年科技创新大赛、明天小小科学家评选活动、英特尔国际科技大赛，还将参加北大清华科技营活动，为高校自主招生输送优秀学生。