有机化工与科创融合的教改探索与实践*

魏文廷，田 慧

(宁波大学材料科学与化学工程学院，浙江 宁波 315211)

有机化工是化学工程与工艺、化学、材料等相关专业的一门基础学科，在新一轮科技革命及教育改革中它将在各领域发挥着愈发重要的作用。高校高等教育中，有机化工是推动建设创新型科技强国的核心学科之一。学科建设中，其是石油化学、化工工艺学、精细化工等众多学科的奠基石，是一些新学科的增长点与发展应用方向。同时，它又与诸多学科相互交融、延伸、渗透。在生活中，有机化工在生产生活中有着广泛的应用，在保障人民基本生活的同时，又助力人民高质量生活的发展。

有机化工课程的学习能够提升学生实践能力与探索能力。因而，该课程的学习常需理论知识与实验探究的有效结合[1]。在这个快速更新迭代的新兴世界，创新是每个行业领先者的社会通行证，是结束“卡脖子”技术的底牌，是社会不断前进与发展的门槛。近年来，国家出台了有关大学生创新创业的系列文件与政策，其中，习总书记在《关于进一步支持大学生创新创业的指导意见》的讲话，更是极大地体现了创新的重要性、关键性与迫切性。因此，在关注与提高学生的“实操”能力、分析与解决问题能力之外，学生创新创业素质的提升，将是未来有机化工教学的一个研究重点与难点。本文将主要分析当代大学生学习有机化工所面临的问题，并结合当下社会对创新人才培养的要求，提出有机化工“专创融合”的新式教学方案。

1 当代大学生学习有机化工常见问题的研讨

1.1 课程研讨

有机化工课程的设置，有利于学生分析、解决问题能力的提升。有机化工课程是应用化工生产技术专业的核心课程，整个学科内容较为丰富，知识全面，主要讲授典型有机化工产品的生产原理、工艺条件优化、主要设备结构和新的工化工艺等内容，理论性与抽象性相互结合，整个学科体系前后有着较强的逻辑结构。因此，这要求学生需循序渐进的学习，若进行跳跃性学习，将给学生增加一定的学习难度[2]。

1.2 学情研讨

在传统的有机化工教学中，学生很难高度集中或兴趣性的主动学习、接受知识。另一方面，大多高校学生在经历“寒窗苦读”之后，开始涣散的学习模式，被动的接受学习，缺乏对有机化工学习的兴趣，而这种机械型的学习，不仅仅会导致学生学习效率、思考能力、团结合作能力低下，一定程度上还会影响学生心理上的自我挫败感，进而出现厌学情况与自我否定情况。因此，教师的有效教学对学生高效学习起着关键作用。

1.3 形式研讨

本科阶段的有机化工教学，对学生“科创”能力的培养局限在课堂及毕业论文阶段，不能满足培养“科创”人才的需求。一个国家的欣欣向荣、蒸蒸日上，离不开科技的创新，更离不开斗志昂扬的青年，通过开展各类“科创”活动，有效培养激发青年学生的科创意识与创新精神，能更好地提高当代大学生的“科创”能力、环境适应能力以及快速适应工作角色的能力[3]。同时，处在本科阶段的学生，大多创新意识相对薄弱，针对现有的学情状况，从课程内容设置与教育方法出发，结合目前存在的问题提出相应的对策。

2 有机化工与科创融合的理念

2.1 渗透化工理论知识，筑牢科创实践基础

扎实学习理论知识是学生投入科创实践的基础，学生须在课堂上认真学习有机化工相关知识，将其渗透才可运用到实践中。近两年高校授课受到“新冠疫情”的影响，很多课堂被迫由线下课堂教学变为线上网络教学。对于这种授课方式的改变，教育工作者应当思考在无法面对面交流的情况下如何让学生集中注意力听课、扎实地掌握专业知识。首先，授课老师应当不断拓宽丰富自己的专业知识领域，学会灵活运用网路教学的工具，在线上视频教学中插入PPT做演示。其次，在此基础上结合相关知识可运用到实验视频上，让学生在视觉上受到一定程度的冲击，以此可以产生浓厚的兴趣。再者，在课堂上给予学生足够的时间提出问题并相互之间讨论，让学生掌握解决问题的主动权，在学生讨论过后教师再给出专业的答案。这样的互动方式既让学生集中注意力听课又发散了学生的思维，学生掌握理论知识后才能在实验课中灵活运用。运用既包括学校开设的有机化工实验中的原理理解与实验操作，也包括学生在跟随导师进行科研实验时的应用。

2.2 教学带动实验，提升教学水平

现如今将发达的网络技术与高校教育课堂教学相互融合，开辟了许多新型的教学模式，以移动终端为平台开展微教学逐步成为课堂教学不可缺的补充模式[4]。这些新出现的课堂模式代表着对各高校教师需要更高的职业要求，因为在新型的网络教学模式下，教师教学水平直接联系学生对知识的掌握。部分教师在改革上意愿不是很强烈，他们更习惯于易于操作的传统教学方式，这种现象在教学中需要尽量避免才可以高质量高水平地提高教学水平。在提高教学水平的基础上，教学才可以充分带动实验课程，培养学生科创能力，树立将课程与实验融合的理念，有利于提高学生综合素质。

因此，教育工作者将提高教学水平的理念融入到有机化工理论课程与有机化工实验中，这种改革与探索必将提升学生的学习能力，同时提高教师与学生的科学素养以促进双方共同进步。

2.3 设计综合实践课程，培养学生创新能力

在化工学科传统的教学模式下，培养学生创新层面的能力迫在眉睫。在有机化工实验教学中，教师可以利用有机化工实验综合性的设计过程来培养学生在此方面的创新能力。虽然有机化工属于工科，但是教师也是可以依据这些不同类型的实验来给学生讲述与生活有关的实验趣事，以此来激发学生进行科研实验的浓厚兴趣，尤其是与学生在生产生活中紧密相连、息息相关的实验，能够更大幅度地提升学生的主观能动性性和创造性，也可以培养学生严谨的科研态度，让他们具有设计开发能力与创新理念，更能培养学生具备从事化工生产和工艺调节的能力，在操作上得到一定程度的锻炼，最后成为一名多能型人才[5]。

教师在指导学生进行综合设计性实验过程中，首先应该遵循化工实验的综合性以及科学性，此外为了保证实验的创新性，设计过程中应将每一个单独的实验紧密的联系起来，这样可以使整个实验具有连贯性、严谨性。学生在进行综合设计实践的过程中，通过理论联系实际，使学生在课堂上学到的理论知识得到有效反馈。让学生将探索有机化工相关知识从被动转化为主动，拓展丰富学生所学的实验内容，因此综合设计性实验更能促进学生创新能力的培养。

3 教学与“科创”相融合的实行方案

3.1 “科研实验-学科竞赛-课程创新”相互支撑

随着有机化工不断地发展，高校大学生对于该学科的学习不能仅仅只停留在掌握理论知识。在此之前，高校培养注重于将实验融入教学中。然而，有机化工的科研实验不止是做完一个简单的实验反应就结束了，而是学生真正地进入科研生活的体系。各高校大学生均有对应的导师，在学有余力的时间里，学生跟随导师着手研究科研项目，在科研实验中学习实验技能、科学思维和解决实际问题的科研素养。

对于本科阶段的学生，课余时间比较充足，各省各高校积极组织开展知识竞赛例如化工竞赛，鼓励引导学生参与其中。教师在平时传授知识的同时，可以开设知识竞赛培训的相关课程，给予参赛学生一定的指导，该指导可以包括专业知识的巩固，也可以是学习现代化工实验仪器的使用方法。学生就可以在知识竞赛的准备过程中，更好地扎实应用所学的知识。

在原有的传统有机化工教学模式基础上，新型的课程可以由学生自主学习为主，教师根据学生实际情况增设研讨性课程，不仅是师生之间讨论交流，更要渗透到学生与学生之间。将课程的重要目标定位为不断提升学生的科创能力，培养高水平人才。同时在互动的研讨性课程中，教师能更好地传授理论知识以及发散学生固有的思维方式。

3.2 “重视实验操作-学术交流-教学一体”相互协同

在实践教学中，保证学生实验操作基本技能严谨规范的前提下，以学生为主体，在实验课程中采用引导式教学方式，让老师在实验过程中充当一个启发者。高校开设有机化工实验课时，不仅要培养学生在实验中的操作技能，同时要锻炼学生在实验操作中学会提出问题、敢于质疑、主动思考、探索实验过程的多方面能力，而这往往比学会实验操作更重要更具有挑战性。

在专业知识课堂授课教学的基础上，各高校在有条件的情况下，每学年定期为学生开展化工专业不同方向的学术报告和讲座，可以涉及到日常生活例如化工厂如何操作运转或者模拟化工仿真实验，这些知识必然引起学生浓厚的兴趣，也可以做到不同方向之间相互渗透，营造崇尚学术、投身竞赛的氛围，这样既做到了丰富了学生的知识面，还可以让学生产生对学习的热情和兴趣。

引导和鼓励学生进行科研项目训练，师生做到教学一体化，理论和实践交替进行，组织学生在不同的研究方向进行科研实验训练，再由个人兴趣和发展意向决定合适的研究方向，减少盲目性地实验操作。在科研实验训练的过程中，学生需要思考如何选择原料路线，如何评比不同的生产方法，积极探讨工艺参数，再根据技术条件、经济对比、能源消耗，“三废”治理情况判别项目可行性，从而制定合理工艺流程[6]。这些学术交流可以让学生在潜移默化中树立自己的学术理想，培养专业认同感，提升自我科学素养。

3.3 “创新项目-科创竞赛-导师课题”相互衔接

通过“本科生导师制”制定“一人一方案”，鼓励学生科创实践，借此提高学生对于科研的创新精神，让学生具有独立思考的能力，并且根据具体情况来开展多方面的课题项目。

结合导师的研究课题，以学生成长为中心，积极探索不同的科研方向，学生积极参与科创竞赛，并在此基础上尽可能高质量地开发创新项目，这样便构成了较为整体能相互联系的科创实践环节。同时鼓励学生以此基础或根据自己的兴趣，自主申报各类创新项目和参加各类学术科创竞赛。在此过程中，团队将会不断完善科创项目，提高成员们专业能力以及各方面水准。在此基础上，教师指导本科生在高水平学术期刊上发表研究论文，至此能系统性的培养学生科创能力。

4 结 语

当今时代各高校在不断进行教育改革，有机化工教学模式也在不断推陈出新。面对传统有机化工教学所出现的问题，教师有责任有义务对其进行解决。对于有机化工教育模式的改革与探索之路任重而道远，教育工作者在做好本职工作的基础上，应当与时俱进、不断开拓出创新型的教学方式，丰富拓展更深层次的教学内容，在科研实践中给予学生更多学习机会，更深层次的指导，培养其更综合性的能力。将科研实践融合其中，将理论知识与科研创新相结合，也必将让学生在有机化工的学习上更加深入、更具有针对性。