化工专业创新人才培养教学改革与实践

2022-12-29朱俊生胡光洲曹景沛孟献梁

化工时刊 2022年9期

朱俊生胡光洲曹景沛孟献梁

(中国矿业大学化工学院，江苏徐州 221116)

目前本科生和研究生已经成为“创新”的主力军，作为培养这些创新主力军的各个高校，其肩上的责任更是重于泰山。如何培养化工专业创新型人才是化工类专业每一位老师都必须认真思考的问题[1]。本文介绍了当前本科生创新能力培养的现状和存在的问题，吸收借鉴国内其他高校化工人才创新能力培养的经验，结合作者多年的教学科研经验，构建适合中国矿业大学的化工专业创新人才培养模式，希望对其他高校化工创新人才培养有一定的参考作用。

1 化工专业创新人才培养的现状与问题

引导学生建立创新意识，培养本科生的创新能力，对于培养复合型的拔尖人才具有重要意义[2]。在培养学生创新创业能力的过程中，科技创新活动发挥着重要的作用。尽管目前国内各大高校都根据自身情况制定了各种创新人才培养方案，也取得了一定的成效，但是在创新人才培养的实践过程中仍然存在着一些问题与挑战。

1.1 本科生自主创新能力不足

低年级的本科生，尤其是刚入学的大一新生，由于刚刚参加完高考而且在中学阶段很少有机会接触到创新活动，缺少创新意识。许多学生接受的是以“高分”为目的的“填鸭式”应试教育，日复一日地遨游在书山题海中，进而形成了固定的解题模式，这不可避免地导致他们思维僵化。因此，学生的发散思维就会受限，没有了创新思维和意识就会导致创新能力不足[3]。

1.2 本科生创新培养课程管理较松散

实践创新教育课程体系不够健全，实践创新课程管理较为松散，在一定程度上阻碍了创新人才的培养。此外，部分高校没有开设相关的课程，也没有开展过相关的活动，使得本科生创新创业培养实施困难。即使许多高校开设了关于大学生创新能力培养的课程或者实践，但是由于老师和学生不够重视这类课程，加上条件有限、平时管理和考核比较随意，很多学生经常消极对待，应付课堂、应付老师，更有甚者还会出现“旷课”“缺勤”等现象。因此，很难达到预期的教学效果，浪费宝贵的人力和物力。

1.3 专业认证框架下的因材施教较困难

创新人才的培养最忌讳的就是教育标准化，因此，如何在工程教育专业认证的框架下实施因材施教是一个值得我们深入思考的难题。此外，传统应试教育的思维模式在高校的教育教学活动中也存在，这种思维使高校老师在研讨教育教学目标时把重点放在学生的整体发展上，忽视了不同学生之间的差异，轻视学生的个性化培养，使得学生独立性、发散性思维能力受到抑制，对本科生创新能力的培养极其不利[4]。

1.4 创新型人才培养体系不够完善

良好的培养体系对创新型人才的培养至关重要，但目前高校里形成创新人才培养体系的并不多。创新人才的培养是一个循序渐进的过程，学生可以从生活中小的创新开始，慢慢发展到科研创新。教师要从细微处入手，最大限度地发掘学生的创新潜能[5]。上述这些过程都需要学校、教师、学生、家庭和社会的共同努力，需要将培养贯穿到学生生活和学习的全过程[6]。

2 化工专业创新人才培养与实践

针对上述难题，作者结合多年的人才培养实践经验，总结出 “五步实践法”的创新能力培养方式。以学生为主体，导师、学院、学校、家庭、社会多方面配合，探索出一种符合专业实际情况的学生创新综合素质培养模式。

2.1 开展趣味性实验，吸引人才

化工专业对创新型化工人才的培养不应仅仅局限于在校的学生，更应从源头入手，广泛开展趣味实验进校园活动。对于指导的创新实践小组成员，要求他们从低年级本科生、中学、小学、社区或广场等中选择一个相应的任务去完成，包括趣味化工化学实验、生活中的化工和化学实验等，以满足青少年科普教育和社会公益教育的需求。所有的实验原理、步骤、可能出现的结果、实验注意事项均需要自己查阅文献资料，总结出方案，交由科研导师审阅、修改后才能实施。在此过程中，团队成员还需要根据实际情况不断优化实验方案，以培养其解决实际问题的能力。人类的生产和生活离不开化工化学，化工化学改变世界，趣味实验进校园活动能起到“一石二鸟”的效果。一方面可以提高创新小组的创新能力、科研素质，提升同学们的自信心与获得感；另一方面，也会将科研创新的种子埋藏到即将进入大学的学子心中，吸引更多优秀的学子投身化工化学领域。

2.2 发现学生闪光点，因材施教

人生需要闪光点，作为教师要学会发现学生的优点。中国矿业大学化工专业开设了“创新创业能力培养”课程，老师们会根据本科生的专业基础给他们推荐不同特色的创新创业课题。有些学生有好的想法，对设计感兴趣；有的学生动手能力强，喜欢做一些实用的实验室工具。我们就让他们组成创新小组，不定期地举行创新交流会。专业也会不定期地举行创新成果展示活动，例如：学生就发表的研究论文、全国化工设计大赛、化工实验竞赛、大学生创新创业大赛等所取得的成果开展交流；对取得成果的学生进行表彰和奖励，以激发学生的创新热情，使得创新的氛围越来越好，形成“全员创新”的局面。

2.3 落实导师责任制，促进发展

我校化工专业十余年前就开始实施“小班化教学”，如今每一位学生都会配备一名导师。在学业方面，导师从本科生入学开始直至其毕业都会给他们提供学业发展和职业规划，并根据学生的实际情况给予“精准指导”。在科研方面，化工专业要求本科生进入导师课题组，参加研讨会，并交流汇报。同时将化工专业实验、大学生大创实验、化工设计竞赛、化工实验竞赛和毕业设计(论文)等实践环节连通，不断提高本科生的科研素质与动手能力；在生活方面，导师的主要工作是全方位地给学生提供创新培养的条件，敦促学生加强体育锻炼，对学生进行心理疏导，鼓励学生积极参加各种活动等。

2.4 实施阶段性考核，加强管理

为提高学生对创新能力训练课程的重视程度，创新训练课程采用阶段性考核和结课学分赋予的综合考量方式进行考核。阶段考核主要是为了实时了解学生的课业完成情况，这可以为导师的针对性指导提供依据，加强学生实践，促进师生交流，还能促使学生养成认真对待、勤于思考的习惯。阶段考核的主要依据就是学生参与大创项目、化工设计竞赛、化工实验竞赛、趣味实验进校园活动和学校及学院相关活动等所获得成果的质量和数量。结课学分的赋予主要是由导师们研讨，根据学生学习过程中的表现，如是不是偷懒、积极性是不是很高、对待课程的态度等给予评分。

2.5 增加动手与实操，以赛促创

对化工专业而言，在理论的基础上少不了熟练规范的实验操作，而实验动手能力是培养学生创新能力的重要基础[7]。无论是专业实验课程的教学还是创新项目的竞赛，导师们都会先进行正确的实验操作示范，然后在学生实验的过程中及时纠正学生的错误操作，以达到“万无一失”的目的。除了科研导师的科研实验室，化工学院还开放了一些公共实验室，以方便更好地进行学生动手能力的培养。此外，我们还会不定期地对一部分年代久远、无法工作的仪器进行拆解和重新组装教学，让学生了解其工作原理和内部结构。以本科生为主体的创新创业项目是培养学生创新创业的重要手段，是在导师的指导下，由学生独立完成项目的一系列工作。2021年，作者及化工专业其他老师指导化工专业本科生主持了多项大学生创新训练项目，其中国家级重点领域大学生创新项目1项、国家级大学生创新项目2项；此外，作者及化工专业其他老师还指导了多项学生竞赛活动，化工专业本科生在省级以上化工设计竞赛和化工实验竞赛中获得各类奖励十余项，其中一组本科生获得了全国大学生化工设计竞赛二等奖、一组学生获得了第四届大学生实验竞赛全国总决赛一等奖的优秀成绩。