化工專業(yè)創(chuàng)新人才培養(yǎng)教學改革與實踐

朱俊生 胡光洲 曹景沛 孟獻梁

(中國礦業(yè)大學 化工學院，江蘇 徐州 221116)

目前本科生和研究生已經(jīng)成為“創(chuàng)新”的主力軍，作為培養(yǎng)這些創(chuàng)新主力軍的各個高校，其肩上的責任更是重于泰山。如何培養(yǎng)化工專業(yè)創(chuàng)新型人才是化工類專業(yè)每一位老師都必須認真思考的問題[1]。本文介紹了當前本科生創(chuàng)新能力培養(yǎng)的現(xiàn)狀和存在的問題，吸收借鑒國內(nèi)其他高?；と瞬艅?chuàng)新能力培養(yǎng)的經(jīng)驗，結(jié)合作者多年的教學科研經(jīng)驗，構(gòu)建適合中國礦業(yè)大學的化工專業(yè)創(chuàng)新人才培養(yǎng)模式，希望對其他高?；?chuàng)新人才培養(yǎng)有一定的參考作用。

1 化工專業(yè)創(chuàng)新人才培養(yǎng)的現(xiàn)狀與問題

引導學生建立創(chuàng)新意識，培養(yǎng)本科生的創(chuàng)新能力，對于培養(yǎng)復合型的拔尖人才具有重要意義[2]。在培養(yǎng)學生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)能力的過程中，科技創(chuàng)新活動發(fā)揮著重要的作用。盡管目前國內(nèi)各大高校都根據(jù)自身情況制定了各種創(chuàng)新人才培養(yǎng)方案，也取得了一定的成效，但是在創(chuàng)新人才培養(yǎng)的實踐過程中仍然存在著一些問題與挑戰(zhàn)。

1.1 本科生自主創(chuàng)新能力不足

低年級的本科生，尤其是剛?cè)雽W的大一新生，由于剛剛參加完高考而且在中學階段很少有機會接觸到創(chuàng)新活動，缺少創(chuàng)新意識。許多學生接受的是以“高分”為目的的“填鴨式”應試教育，日復一日地遨游在書山題海中，進而形成了固定的解題模式，這不可避免地導致他們思維僵化。因此，學生的發(fā)散思維就會受限，沒有了創(chuàng)新思維和意識就會導致創(chuàng)新能力不足[3]。

1.2 本科生創(chuàng)新培養(yǎng)課程管理較松散

實踐創(chuàng)新教育課程體系不夠健全，實踐創(chuàng)新課程管理較為松散，在一定程度上阻礙了創(chuàng)新人才的培養(yǎng)。此外，部分高校沒有開設相關的課程，也沒有開展過相關的活動，使得本科生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)培養(yǎng)實施困難。即使許多高校開設了關于大學生創(chuàng)新能力培養(yǎng)的課程或者實踐，但是由于老師和學生不夠重視這類課程，加上條件有限、平時管理和考核比較隨意，很多學生經(jīng)常消極對待，應付課堂、應付老師，更有甚者還會出現(xiàn)“曠課”“缺勤”等現(xiàn)象。因此，很難達到預期的教學效果，浪費寶貴的人力和物力。

1.3 專業(yè)認證框架下的因材施教較困難

創(chuàng)新人才的培養(yǎng)最忌諱的就是教育標準化，因此，如何在工程教育專業(yè)認證的框架下實施因材施教是一個值得我們深入思考的難題。此外，傳統(tǒng)應試教育的思維模式在高校的教育教學活動中也存在，這種思維使高校老師在研討教育教學目標時把重點放在學生的整體發(fā)展上，忽視了不同學生之間的差異，輕視學生的個性化培養(yǎng)，使得學生獨立性、發(fā)散性思維能力受到抑制，對本科生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)極其不利[4]。

1.4 創(chuàng)新型人才培養(yǎng)體系不夠完善

良好的培養(yǎng)體系對創(chuàng)新型人才的培養(yǎng)至關重要，但目前高校里形成創(chuàng)新人才培養(yǎng)體系的并不多。創(chuàng)新人才的培養(yǎng)是一個循序漸進的過程，學生可以從生活中小的創(chuàng)新開始，慢慢發(fā)展到科研創(chuàng)新。教師要從細微處入手，最大限度地發(fā)掘?qū)W生的創(chuàng)新潛能[5]。上述這些過程都需要學校、教師、學生、家庭和社會的共同努力，需要將培養(yǎng)貫穿到學生生活和學習的全過程[6]。

2 化工專業(yè)創(chuàng)新人才培養(yǎng)與實踐

針對上述難題，作者結(jié)合多年的人才培養(yǎng)實踐經(jīng)驗，總結(jié)出 “五步實踐法”的創(chuàng)新能力培養(yǎng)方式。以學生為主體，導師、學院、學校、家庭、社會多方面配合，探索出一種符合專業(yè)實際情況的學生創(chuàng)新綜合素質(zhì)培養(yǎng)模式。

2.1 開展趣味性實驗，吸引人才

化工專業(yè)對創(chuàng)新型化工人才的培養(yǎng)不應僅僅局限于在校的學生，更應從源頭入手，廣泛開展趣味實驗進校園活動。對于指導的創(chuàng)新實踐小組成員，要求他們從低年級本科生、中學、小學、社區(qū)或廣場等中選擇一個相應的任務去完成，包括趣味化工化學實驗、生活中的化工和化學實驗等，以滿足青少年科普教育和社會公益教育的需求。所有的實驗原理、步驟、可能出現(xiàn)的結(jié)果、實驗注意事項均需要自己查閱文獻資料，總結(jié)出方案，交由科研導師審閱、修改后才能實施。在此過程中，團隊成員還需要根據(jù)實際情況不斷優(yōu)化實驗方案，以培養(yǎng)其解決實際問題的能力。人類的生產(chǎn)和生活離不開化工化學，化工化學改變世界，趣味實驗進校園活動能起到“一石二鳥”的效果。一方面可以提高創(chuàng)新小組的創(chuàng)新能力、科研素質(zhì)，提升同學們的自信心與獲得感；另一方面，也會將科研創(chuàng)新的種子埋藏到即將進入大學的學子心中，吸引更多優(yōu)秀的學子投身化工化學領域。

2.2 發(fā)現(xiàn)學生閃光點，因材施教

人生需要閃光點，作為教師要學會發(fā)現(xiàn)學生的優(yōu)點。中國礦業(yè)大學化工專業(yè)開設了“創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)能力培養(yǎng)”課程，老師們會根據(jù)本科生的專業(yè)基礎給他們推薦不同特色的創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)課題。有些學生有好的想法，對設計感興趣；有的學生動手能力強，喜歡做一些實用的實驗室工具。我們就讓他們組成創(chuàng)新小組，不定期地舉行創(chuàng)新交流會。專業(yè)也會不定期地舉行創(chuàng)新成果展示活動，例如：學生就發(fā)表的研究論文、全國化工設計大賽、化工實驗競賽、大學生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)大賽等所取得的成果開展交流；對取得成果的學生進行表彰和獎勵，以激發(fā)學生的創(chuàng)新熱情，使得創(chuàng)新的氛圍越來越好，形成“全員創(chuàng)新”的局面。

2.3 落實導師責任制，促進發(fā)展

我校化工專業(yè)十余年前就開始實施“小班化教學”，如今每一位學生都會配備一名導師。在學業(yè)方面，導師從本科生入學開始直至其畢業(yè)都會給他們提供學業(yè)發(fā)展和職業(yè)規(guī)劃，并根據(jù)學生的實際情況給予“精準指導”。在科研方面，化工專業(yè)要求本科生進入導師課題組，參加研討會，并交流匯報。同時將化工專業(yè)實驗、大學生大創(chuàng)實驗、化工設計競賽、化工實驗競賽和畢業(yè)設計(論文)等實踐環(huán)節(jié)連通，不斷提高本科生的科研素質(zhì)與動手能力；在生活方面，導師的主要工作是全方位地給學生提供創(chuàng)新培養(yǎng)的條件，敦促學生加強體育鍛煉，對學生進行心理疏導，鼓勵學生積極參加各種活動等。

2.4 實施階段性考核，加強管理

為提高學生對創(chuàng)新能力訓練課程的重視程度，創(chuàng)新訓練課程采用階段性考核和結(jié)課學分賦予的綜合考量方式進行考核。階段考核主要是為了實時了解學生的課業(yè)完成情況，這可以為導師的針對性指導提供依據(jù)，加強學生實踐，促進師生交流，還能促使學生養(yǎng)成認真對待、勤于思考的習慣。階段考核的主要依據(jù)就是學生參與大創(chuàng)項目、化工設計競賽、化工實驗競賽、趣味實驗進校園活動和學校及學院相關活動等所獲得成果的質(zhì)量和數(shù)量。結(jié)課學分的賦予主要是由導師們研討，根據(jù)學生學習過程中的表現(xiàn)，如是不是偷懶、積極性是不是很高、對待課程的態(tài)度等給予評分。

2.5 增加動手與實操，以賽促創(chuàng)

對化工專業(yè)而言，在理論的基礎上少不了熟練規(guī)范的實驗操作，而實驗動手能力是培養(yǎng)學生創(chuàng)新能力的重要基礎[7]。無論是專業(yè)實驗課程的教學還是創(chuàng)新項目的競賽，導師們都會先進行正確的實驗操作示范，然后在學生實驗的過程中及時糾正學生的錯誤操作，以達到“萬無一失”的目的。除了科研導師的科研實驗室，化工學院還開放了一些公共實驗室，以方便更好地進行學生動手能力的培養(yǎng)。此外，我們還會不定期地對一部分年代久遠、無法工作的儀器進行拆解和重新組裝教學，讓學生了解其工作原理和內(nèi)部結(jié)構(gòu)。以本科生為主體的創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)項目是培養(yǎng)學生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)的重要手段，是在導師的指導下，由學生獨立完成項目的一系列工作。2021年，作者及化工專業(yè)其他老師指導化工專業(yè)本科生主持了多項大學生創(chuàng)新訓練項目，其中國家級重點領域大學生創(chuàng)新項目1項、國家級大學生創(chuàng)新項目2項；此外，作者及化工專業(yè)其他老師還指導了多項學生競賽活動，化工專業(yè)本科生在省級以上化工設計競賽和化工實驗競賽中獲得各類獎勵十余項，其中一組本科生獲得了全國大學生化工設計競賽二等獎、一組學生獲得了第四屆大學生實驗競賽全國總決賽一等獎的優(yōu)秀成績。

3 結(jié)語

本文提出的“五步實踐法”培養(yǎng)方式根據(jù)我?；I(yè)學生的實際情況，以學生為主體，通過開設創(chuàng)新能力培養(yǎng)課程，因材施教、導師負責、動手實操，最終實現(xiàn)學生綜合素質(zhì)的全面提升，同時培養(yǎng)學生的創(chuàng)新思維、創(chuàng)新意識，使其成為“可持續(xù)發(fā)展”的創(chuàng)新型人才。