基于大學生科技創(chuàng)新項目談創(chuàng)新人才的培養(yǎng)*

石婷靜， 劉志芳， 羅　詔， 劉潔翔

(河北工業(yè)大學化工學院，天津　300130)

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基于大學生科技創(chuàng)新項目談創(chuàng)新人才的培養(yǎng)*

石婷靜， 劉志芳， 羅詔， 劉潔翔

(河北工業(yè)大學化工學院，天津300130)

培養(yǎng)具有創(chuàng)新能力的大學生是當今高等院校面臨的艱巨任務。文中基于2013級大學生參與的大學生科技創(chuàng)新項目，從項目的介紹、學生從項目中的收獲和幾點建議3方面淺談培養(yǎng)大學生創(chuàng)新精神。大學生經(jīng)過項目的系統(tǒng)訓練，專業(yè)知識得到鞏固和拓展，實驗操作能力增強，科研素質(zhì)得到提高和團隊意識增強。此外，建議學校完善激勵制度使更多教師和大學生參與科技項目，培養(yǎng)出具有較高綜合素質(zhì)的新時代的創(chuàng)新人才。

創(chuàng)新項目；創(chuàng)新人才；收獲

我國《高教法》明確規(guī)定：“高等教育的任務是培養(yǎng)具有創(chuàng)新精神和實踐能力的高級專門人才。” 如何培養(yǎng)出具有創(chuàng)新能力的大學生是當今高等院校面臨的艱巨任務。培養(yǎng)出具有較高綜合素質(zhì)的新時代的創(chuàng)新人才，將大大提升我國綜合國力和國民競爭力[1]。培養(yǎng)大學生的創(chuàng)新意識和科研能力，提高大學生實踐動手能力是高等教育教學改革的重要課題[2]。當今高校中開展大學生科技創(chuàng)新項目也是創(chuàng)新精神和實踐能力培養(yǎng)的有效途徑[3]。從我近三年指導大學生科技創(chuàng)新項目的實際效果來看，確實有助于提高大學生的創(chuàng)新能力，參與項目的2011和2012級的6位大學生已全部進入“985”或中國科學院院校中繼續(xù)深造。下面以2013級大學生參與“2015年河北省現(xiàn)代海洋化工技術協(xié)同創(chuàng)新中心”科技創(chuàng)新項目為例，談談提高大學生創(chuàng)新能力的實踐與體會。

1　項目的介紹

2015年5月，2013級3位大學生申報“2015年河北省現(xiàn)代海洋化工技術協(xié)同創(chuàng)新中心”項目獲得批準，課題名稱為

“新型有機-無機復合材料對農(nóng)藥脫除性能”，執(zhí)行期1年。課題的選擇是建立在物理化學課程中關于界面現(xiàn)象章節(jié)基本內(nèi)容基礎上，將其實際應用到農(nóng)藥脫除領域中。在項目實施過程中，從制定項目計劃、查閱文獻、實驗操作、整理數(shù)據(jù)、報告總結(jié)等多方面，學生充當項目的主角。圖1和圖2為項目的主要實驗數(shù)據(jù)。圖1為制備吸附劑材料的XRD結(jié)果，圖1a～d分別為鋅鋁類水滑石(ZnAl-LDH)、陰離子表面活性劑十二烷基苯磺酸鈉(DBS)和兩性表面活性劑包括十二烷基磺基甜菜堿(DSB)、十二烷基羧基甜菜堿(DCB)插層ZnAl-LDH樣品。結(jié)果表明，ZnAl-LDH-DBS、ZnAl-LDH-DSB和ZnAl-LDH-DCB的第一衍射峰分別位于2.8°，2.4°和2.2°，其對應的層間距分別為3.11，3.73和3.96 nm，比ZnAl-LDH的層間距(0.88 nm)大很多，說明DBS、DSB 和DCB均在ZnAl-LDH中成功插層。圖2為吸附劑材料在不同溫度對農(nóng)藥吸附量隨時間的變化曲線。雖然學生獲得的實驗數(shù)據(jù)也許不是最優(yōu)，但學生從制備和表征吸附劑材料開始，到研究吸附劑吸附量及處理實驗數(shù)據(jù)的過程中，在實驗技能方面進行全面系統(tǒng)的訓練。

圖1　表面活性劑十二烷基苯磺酸鈉(DBS)，十二烷基磺基甜菜堿(DSB) 和十二烷基羧基甜菜堿(DCB)在鋅鋁類水滑石

圖2　ZnAl-LDH-DBS在不同溫度下對農(nóng)藥的吸附量隨時間變化的曲線

2　學生從項目中的收獲

2.1知識的鞏固和拓展

該項目的研究內(nèi)容關聯(lián)到物理化學課程中“界面現(xiàn)象”吸附的教學內(nèi)容。教學內(nèi)容涉及到吸附類型、吸附等溫線、吸附量、吸附熱力學等，學生從中學到的僅僅是理論知識，且是零散、不系統(tǒng)。通過對項目的實施，學生將這些知識加以應用，從吸附材料的制備，到吸附材料的表征，再到材料對農(nóng)藥的吸附，原本枯燥抽象的內(nèi)容變得真實，也更加容易理解。課本中學到的知識得到鞏固，同時，也拓展了學生的眼界。在實驗操作中，學生對材料的表征手段如X-射線衍射儀器和吸附量測定儀器如紫外-可見光光譜儀等有了全面認識。由于實驗中涉及到制備、表征、性能測試的周期時間較長，而這些在學生通過基礎化學實驗中是不可能實現(xiàn)的。因此，學生通過參與科技創(chuàng)新項目，學生的知識更加全面、系統(tǒng)，學習效果得到明顯提高。

2.2實驗操作能力增強，科研素質(zhì)得到提高

該項目的實驗操作性強。吸附材料的制備過程：“室溫下，配制一定濃度的表面活性劑的水溶液，N2保護下，同時向其中滴加濃度均為0.5 mol·L-1NaOH溶液和Al(NO3)3與Zn(NO3)2的混合鹽溶液，滴定至指定pH值，繼續(xù)攪拌30 min，將漿液轉(zhuǎn)入反應釜中，一定溫度下晶化一定時間，取出反應釜，產(chǎn)物抽濾、水洗至中性，濾餅在恒溫干燥箱中80 ℃干燥一夜?！蔽綄嶒炦^程：“配置含一定濃度農(nóng)藥的水和乙醇混合溶液20 mL，加一定質(zhì)量的吸附劑，按照一定時間間隔用注射器取樣一次，每次取樣3 mL，經(jīng)0.4 μm微孔過濾膜過濾，之后用3 mL釋放介質(zhì)沖洗過微孔過濾膜，使得微孔過濾膜殘余固體與吸附介質(zhì)一起進入吸附體系中。記錄每個時刻的吸光度，用標準工作曲線換算成濃度，求吸附量，最后以吸附量對釋放時間作圖?！?實驗操作初階段，學生對實驗室中儀器、設備都不甚了解。在制備吸附材料時，學生遇到過許多挫折，走了不少彎路。如因使用恒壓漏斗不當導致不能很好控制溶液的pH值；因不夠細心，對產(chǎn)物抽濾時因濾紙抽破而導致失?。灰蚝鲆暷承┘毠?jié)導致吸附材料的制備失敗，等等。學生在這些過程中，并沒有氣餒，快速調(diào)整心態(tài)，和老師一起分析實驗失敗的原因，最后成功制備得到材料。在整個實驗操作中，學生對配溶液，制備吸附材料、吸附量的測定等進行了實踐，操作能力增強。同時，如何清晰記錄實驗數(shù)據(jù)，如何處理數(shù)據(jù)，遇到不正常實驗現(xiàn)象如何對待，如何確保人身安全，盡量避免意外的發(fā)生，等等。還要強調(diào)的是，學生從科研項目中學會實事求是，絕不弄虛作假，不敷衍了事等可貴的求實探索精神。通過一年的項目實施，學生在科研素養(yǎng)、實驗技能方面都得到了很大的提高。目前研究小組3位成員都計劃繼續(xù)深造。

2.3團隊意識增強

項目的各個環(huán)節(jié)都需要學生的配合。項目確定之前，需要學生查閱和總結(jié)文獻，了解吸附劑在農(nóng)藥脫除方面的應用，制定實驗方案，然后寫申請書。通過評審后，完成項目需要投入大量時間和精力，個人的力量和時間有限，而項目具有系統(tǒng)完整性，需要團隊協(xié)作，彼此之間的配合，如進行吸附實驗過程中，連續(xù)進行12天多的時間，這就需要學生分工合作，合理安排取樣時間，完成實驗的整個過程。另外，學生隨時遇到問題，能夠及時與實驗室中研究生們進行溝通和探討，從而增加自己的見識，提高自己的協(xié)調(diào)能力。參與項目讓學生學會如何分配好自己的時間，如何與他人合作，能更好的理解協(xié)作精神與團隊意識的真諦。通過項目實施,學生認識到團隊協(xié)作的重要性,只有取長補短,能力互補,才能迸發(fā)出意想不到的創(chuàng)造靈感,使團隊的整體能力得到提升,這種團隊合作精神對他們以后的人生道路是難能可貴。

3　幾點建議

3.1寬松時間的安排

通過指導這3屆大學生的科技創(chuàng)新項目，深深感到學生進行課外活動時間的有限性。學生是從大學二年級進入實驗室，針對項目的研究內(nèi)容，實驗時間只能安排在周末，平時學生空暇時間還要安排課程的各項作業(yè)。然而，周末期間學生還要參加團體活動、黨課、英語四六級、計算機二級等。當然，要完成項目，這就更需要學生處理學業(yè)與項目的關系，學會更加合理統(tǒng)籌時間。另一方面，在不能影響學生的學業(yè)的條件下，建議學校綜合考慮從事科研活動的學生，給予他們寬松靈活的學習時間，依據(jù)不同專業(yè)背景制定相應課程計劃，盡可能給與學生更多科技創(chuàng)新能力方面訓練的機會。

3.2激勵制度的完善

我們學校開展大學生科技創(chuàng)新項目有四年，在激勵教師和學生方面的制度還在完善中。早在2012年，學校已將“大學生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)訓練計劃”納入人才培養(yǎng)方案和教學計劃中，學校

設立了創(chuàng)新與拓展類學分模塊，該模塊是本科課程體系的重要組成部分。項目結(jié)題后，學生可獲得相應的學分，指導教師獲得20學時的工作量補助。但是，從教師指導的兩屆“大學生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)訓練計劃”項目來看，教師沒有獲得此工作量補助。另外，在績效改革中，該指導“計劃”也未納入考核體系。因此，建議學校及學院對此類計劃項目的激勵制度更加完善并加以真正的實施，還可將其作為教師職稱評審的重要條件。此外，對參與項目的學生在保研、獎學金等方面給予制度的傾斜。這樣就可以激勵更多教師和大學生參與其中，讓更多的學

生有機會去創(chuàng)新實踐、開闊思維，提高學生的實踐能力和科研素質(zhì)，豐富實踐經(jīng)驗。

[1]楊春薇,李慧．大學生創(chuàng)新能力培養(yǎng)的幾點措施[J]．現(xiàn)代閱讀，2011(6):18.

[2]高勝利,趙方方．PBL 教學模式與高素質(zhì)創(chuàng)新人才的培養(yǎng)[J]．實驗室研究與探索，2007,26(5): 83-86．

[3]王海良,任權昌, 喻洋,等.“國家級大學生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)訓練計劃項目”實施體會及感想[J]. 中國電力教育, 2013(25):216-217.

Study on Innovative Talent Training Based on College Students’ Science and Technology Innovation Project*

SHITing-jing,LIUZhi-fang,LUOZhao,LIUJie-xiang

(School of Chemical Engineering, Hebei University of Technology, Tianjin 300130, China)

It is a challenge task for colleges to cultivate college students with innovative ability. Based on college students’ science and technology innovation project, the innovative talent training was discussed from project introduction, the students’ gain and suggestion. The students’ professional knowledge was consolidated. Their experimental operation ability and scientific research quality were strengthened. Their team spirit was improved. Moreover, it suggested that incentive mechanism was founded to encourage teachers and students to take part in the technology innovation project.

innovation project; innovative talent; gain

河北省現(xiàn)代海洋化工技術協(xié)同創(chuàng)新中心大學生科技創(chuàng)新項目(HYHG201514)。

劉潔翔，女，副教授。

G642

A

1001-9677(2016)010-0216-03