利用本科生科研訓(xùn)練平臺(tái)培養(yǎng)高素質(zhì)人才＊

朱亞先夏海平 袁友珠 張洪奎

(廈門大學(xué)化學(xué)化工學(xué)院 福建廈門 361005)

利用本科生科研訓(xùn)練平臺(tái)培養(yǎng)高素質(zhì)人才＊

朱亞先＊＊夏海平 袁友珠 張洪奎

(廈門大學(xué)化學(xué)化工學(xué)院 福建廈門 361005)

廈門大學(xué)化學(xué)人才培養(yǎng)基地十分重視本科生科研訓(xùn)練,依托化學(xué)學(xué)科優(yōu)勢(shì),從 2003年起設(shè)立了“化學(xué)人才基地育苗基金”,制定了一系列政策鼓勵(lì)學(xué)生進(jìn)入科研課題組,通過(guò)科研訓(xùn)練發(fā)展個(gè)性、培養(yǎng)創(chuàng)新能力、提高綜合素質(zhì),建立了一個(gè)較完善的本科生科研訓(xùn)練平臺(tái)。

本科生參與科學(xué)研究和創(chuàng)新活動(dòng),有利于通過(guò)科研實(shí)踐來(lái)學(xué)習(xí)和鞏固知識(shí),激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)造力,挖掘具有科研潛質(zhì)的人才;同時(shí)通過(guò)對(duì)學(xué)生科技實(shí)踐能力和創(chuàng)新精神的訓(xùn)練培養(yǎng),營(yíng)造良好的校園科技文化環(huán)境,全面提高本科生培養(yǎng)質(zhì)量。廈門大學(xué)化學(xué)人才培養(yǎng)基地 (以下簡(jiǎn)稱人才基地)積極探索本科生參與科學(xué)研究的有效機(jī)制,實(shí)施了本科生科研訓(xùn)練計(jì)劃,為學(xué)生拓展專業(yè)領(lǐng)域、培養(yǎng)自主學(xué)習(xí)能力和創(chuàng)新思維搭建了一個(gè)良好的平臺(tái)。

1 激勵(lì)學(xué)生參加科研訓(xùn)練

人才基地充分發(fā)揮人才優(yōu)勢(shì),營(yíng)造濃厚的學(xué)術(shù)氣氛,定期邀請(qǐng)中國(guó)科學(xué)院院士、博士生導(dǎo)師、各學(xué)科學(xué)術(shù)帶頭人及歸國(guó)博士為本科生作專題報(bào)告。針對(duì)不同年級(jí)開設(shè)了 3個(gè)系列的今日化學(xué)講座,從各個(gè)不同的研究方向讓學(xué)生了解化學(xué)學(xué)科研究前沿。

黃本立院士、萬(wàn)惠霖院士、趙玉芬院士、鄭蘭蓀院士、田中群院士不辭辛苦到新校區(qū)為一、二年級(jí)的學(xué)生開設(shè)院士講壇,內(nèi)容包括化學(xué)的前沿研究、科學(xué)的道德以及自己成長(zhǎng)的經(jīng)歷。學(xué)生們說(shuō),院士講壇風(fēng)采奪人,不僅學(xué)到知識(shí)、了解化學(xué)的研究前沿,而且受到一種直擊心靈的震撼。令他們印象最深刻的是院士講到自己研究時(shí)那種執(zhí)著和沉醉,那種不時(shí)洋溢在嘴角的微笑——為科學(xué)獻(xiàn)身無(wú)怨無(wú)悔的精神。

人才基地建立了較為完善的科技活動(dòng)管理體系,每年舉辦本科生科研訓(xùn)練報(bào)告會(huì),在學(xué)生綜合考評(píng)中制定相關(guān)政策以激勵(lì)學(xué)生參加科學(xué)研究。

此外,掛靠在學(xué)院有 6個(gè)高水平的科研實(shí)驗(yàn)室,如固體表面物理化學(xué)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室等。其研究課題起點(diǎn)高,儀器設(shè)備先進(jìn),為本科生的科技訓(xùn)練提供了極好的條件。實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心的開放也為本科生科技活動(dòng)提供了保證。

濃厚的學(xué)術(shù)氛圍,先進(jìn)的科學(xué)研究實(shí)驗(yàn)室,雄厚的科學(xué)研究基礎(chǔ),積極進(jìn)取的優(yōu)良傳統(tǒng),激勵(lì)著學(xué)生積極主動(dòng)參加科學(xué)研究活動(dòng)。

2 本科生科研訓(xùn)練平臺(tái)建設(shè)

2.1 設(shè)立“化學(xué)人才基地育苗基金”

為了促使優(yōu)秀人才脫穎而出,鼓勵(lì)學(xué)有余力的學(xué)生提前進(jìn)入科研課題組,人才基地從2003年起在基地經(jīng)費(fèi)中設(shè)立科技創(chuàng)新活動(dòng)專項(xiàng)基金——“化學(xué)人才培養(yǎng)基地育苗基金”,用于資助本科生參加課外科研訓(xùn)練。育苗基金的宗旨是以培養(yǎng)和提高學(xué)生的創(chuàng)造性、創(chuàng)新能力為核心,以激發(fā)學(xué)生的探索與求知欲、主動(dòng)參與、自主發(fā)展為特征,以查文獻(xiàn)、做科學(xué)研究、寫論文、參與“挑戰(zhàn)杯”競(jìng)賽等實(shí)踐活動(dòng)為途徑,以化學(xué)理論知識(shí)和綜合實(shí)驗(yàn)技能為基礎(chǔ),通過(guò)科學(xué)管理,達(dá)到培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新意識(shí)、創(chuàng)新精神和創(chuàng)新能力的目的。育苗基金實(shí)行學(xué)生自主申請(qǐng),目前資助額度為啟動(dòng)費(fèi)每項(xiàng) 4000元,根據(jù)申請(qǐng)者完成課題情況,做得好再追加資助。目前已開展 6屆,共立項(xiàng) 200項(xiàng),結(jié)題 116項(xiàng)。

本著以學(xué)生為中心的原則,育苗基金項(xiàng)目及其內(nèi)容的安排充分考慮學(xué)生個(gè)性化特征及其個(gè)人興趣,突出了“研究”這個(gè)主題。課題實(shí)行學(xué)生與教師雙向選擇的原則。人才基地為學(xué)生提供優(yōu)秀的教師、高質(zhì)量的硬件與足夠的課題供學(xué)生選擇。學(xué)生也可以自行提出研究設(shè)想,聯(lián)系相關(guān)方向的導(dǎo)師,在導(dǎo)師指導(dǎo)下申報(bào)課題,在進(jìn)行文獻(xiàn)調(diào)研的基礎(chǔ)上確定最終研究?jī)?nèi)容。

2.2 高水平的指導(dǎo)教師隊(duì)伍和高起點(diǎn)的選項(xiàng)

本科生階段是學(xué)生思維最活躍、最富創(chuàng)造力的學(xué)習(xí)階段之一,但是熱情高、經(jīng)驗(yàn)少,組織他們參與科研活動(dòng),教師的引導(dǎo)作用尤為關(guān)鍵。

人才基地的教師十分支持本科生育苗基金項(xiàng)目,積極參與指導(dǎo)育苗基金的工作,在指導(dǎo)教師隊(duì)伍中既有德高望重的院士,也有化學(xué)各個(gè)學(xué)科的帶頭人和優(yōu)秀的中青年學(xué)術(shù)骨干教師,高水平的指導(dǎo)教師隊(duì)伍保證了“育苗基金”的高起點(diǎn)和研究深度。目前 200個(gè)立項(xiàng)中,以院士作為指導(dǎo)教師的有 18項(xiàng),以杰出青年基金獲得者(含院士)為指導(dǎo)教師的有 55項(xiàng)。

高水平的指導(dǎo)教師隊(duì)伍使學(xué)生能夠站在高起點(diǎn)上選題立項(xiàng)。目前育苗基金開展的主要研究方向有:

(1)無(wú)機(jī)化學(xué):原子團(tuán)簇化學(xué),配位聚合物化學(xué),納米材料化學(xué),生物無(wú)機(jī)化學(xué),固體材料化學(xué)等。

(2)有機(jī)化學(xué):有機(jī)合成 (包括不對(duì)稱合成、合成方法學(xué)),手性藥物,天然產(chǎn)物,金屬有機(jī)化學(xué)等。

(3)分析化學(xué):原子光譜與質(zhì)譜分析,分子吸收與發(fā)光分析,分離科學(xué),電化學(xué)分析等。(4)催化化學(xué):新催化材料,多相和均相催化,酶催化與非酶催化固氮,催化劑和催化反應(yīng)機(jī)理的原位、動(dòng)態(tài)表征和理論模擬,表面吸附和催化,催化反應(yīng)動(dòng)力學(xué)等。

(5)電化學(xué):電化學(xué)研究方法,界面電化學(xué),譜學(xué)電化學(xué),化學(xué)電源,電沉積,腐蝕電化學(xué),生物電化學(xué),光電化學(xué)等。

(6)理論與結(jié)構(gòu)化學(xué):量子化學(xué),計(jì)算化學(xué),物質(zhì)結(jié)構(gòu)、表征與性能等。

(7)化學(xué)生物學(xué):生物有機(jī)磷化學(xué),藥物化學(xué),藥物作用新靶標(biāo)的發(fā)現(xiàn)與確證,新藥先導(dǎo)化合物的合成,生物分子相互作用檢測(cè)技術(shù)等。

(8)應(yīng)用化學(xué):材料的腐蝕與防護(hù)、新型化學(xué)電源及其相關(guān)材料,生物芯片技術(shù)及電化學(xué)檢測(cè)。

(9)環(huán)境化學(xué):環(huán)境分析化學(xué)及分子發(fā)光分析在環(huán)境科學(xué)研究中的應(yīng)用。

2.3 科研訓(xùn)練實(shí)施過(guò)程

科研訓(xùn)練同知識(shí)掌握一樣,也有一個(gè)循序漸進(jìn)、由低到高的發(fā)展過(guò)程,對(duì)學(xué)生參加科研,我們采取“引導(dǎo)、發(fā)現(xiàn)、培育、獎(jiǎng)勵(lì)”的原則,做法如下:

(1)新生進(jìn)校后即實(shí)行導(dǎo)師制,由人才基地預(yù)先安排的導(dǎo)師介紹各學(xué)科的研究方向及應(yīng)具備的本專業(yè)基礎(chǔ)知識(shí)。

(2)一年級(jí)短學(xué)期開設(shè)無(wú)機(jī)化學(xué)課外實(shí)踐,二年級(jí)短學(xué)期開設(shè)有機(jī)化學(xué)探索實(shí)驗(yàn),通過(guò)選題、查閱資料、設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)、完成實(shí)驗(yàn)、調(diào)查,寫出探索研究報(bào)告,使學(xué)生初步經(jīng)歷和體驗(yàn)科學(xué)研究過(guò)程,激發(fā)學(xué)生對(duì)化學(xué)學(xué)科和對(duì)科學(xué)研究的興趣。

(3)一、二年級(jí)開設(shè)今日化學(xué),向?qū)W生介紹化學(xué)的最新進(jìn)展及本校化學(xué)學(xué)科的科研課題,預(yù)先安排的導(dǎo)師指導(dǎo)學(xué)生根據(jù)自身特點(diǎn)有針對(duì)性地選修有關(guān)課程。

(4)每年二月份征集題目,指導(dǎo)教師將具有一定學(xué)術(shù)價(jià)值和創(chuàng)新思維的選題報(bào)到人才基地,四月份公布本年度“化學(xué)人才基地育苗基金”申請(qǐng)指南,學(xué)生可按興趣自主申請(qǐng),教師與學(xué)生進(jìn)行雙向選擇,鼓勵(lì)跨學(xué)科申請(qǐng)。學(xué)生也可以自主選題,聯(lián)系相關(guān)的指導(dǎo)教師,在教師指導(dǎo)下提出申請(qǐng)。

(5)人才基地通過(guò)評(píng)審,獲資助的項(xiàng)目每項(xiàng)啟動(dòng)費(fèi) 4000元,項(xiàng)目負(fù)責(zé)人與人才基地簽訂“項(xiàng)目責(zé)任書”。課題完成時(shí)間為一年半左右。

(6)獲資助的學(xué)生即進(jìn)入相應(yīng)的課題組、科研實(shí)驗(yàn)室、實(shí)驗(yàn)教學(xué)示范中心開放實(shí)驗(yàn)室,利用假期、周末查閱有關(guān)文獻(xiàn)資料,設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案,在育苗基金導(dǎo)師指導(dǎo)下進(jìn)行研究工作。

(7)在課題進(jìn)行期間,人才基地注重過(guò)程管理,不定期對(duì)學(xué)生在實(shí)驗(yàn)室的表現(xiàn)情況進(jìn)行跟蹤檢查,了解課題的進(jìn)展情況和問(wèn)題。

(8)課題開展 10個(gè)月時(shí),人才基地對(duì)課題進(jìn)行中期檢查,根據(jù)執(zhí)行情況,對(duì)項(xiàng)目做出評(píng)價(jià)(通過(guò)、延期、撤銷),并決定是否追加資助經(jīng)費(fèi)。

(9)課題結(jié)題時(shí)要進(jìn)行“化學(xué)人才基地育苗基金”結(jié)題匯報(bào),學(xué)生提供相應(yīng)的研究成果,包括研究報(bào)告、模型、設(shè)計(jì)、專利、論文等,以展板形式展出,育苗基金評(píng)審委員會(huì)評(píng)出優(yōu)秀項(xiàng)目并進(jìn)行公開答辯,從答辯中評(píng)出一、二等獎(jiǎng),對(duì)學(xué)生、導(dǎo)師進(jìn)行表彰。

2.4 育苗文化建設(shè)

為增加育苗團(tuán)隊(duì)的凝聚力,人才基地面向廣大學(xué)生征集了育苗基金的隊(duì)徽、口號(hào)、隊(duì)歌等。

為了給學(xué)生提供一個(gè)相互交流、學(xué)習(xí)的平臺(tái),我們還開設(shè)了“育苗沙龍”,沙龍活動(dòng)以自由活潑的座談形式展開,學(xué)生邊喝咖啡,邊暢談做“育苗”過(guò)程的努力與收獲。不少學(xué)生談到剛進(jìn)實(shí)驗(yàn)室時(shí),很多東西都不懂,通過(guò)一段時(shí)間的摸索提高了獨(dú)立思考、分析問(wèn)題的能力。在育苗沙龍中,教師和學(xué)生之間也進(jìn)行了交流,從“導(dǎo)師對(duì)學(xué)生的希望”、“學(xué)術(shù)道德”、“學(xué)生自主性”等方面做了建議和要求,并強(qiáng)調(diào)一開始要養(yǎng)成正確的科學(xué)習(xí)慣,才可以把研究做好。“育苗沙龍”使大家了解其他課題組的進(jìn)展情況,增加對(duì)課題研究的自信心和緊迫感,起到相互激勵(lì)的作用。

3 本科生科研訓(xùn)練取得的成效

(1)通過(guò)科研訓(xùn)練,使本科生受到科學(xué)研究的思維方式和技能訓(xùn)練,培養(yǎng)了創(chuàng)新意識(shí)和創(chuàng)新能力。學(xué)生在各自的實(shí)驗(yàn)室中了解并學(xué)習(xí)了前沿的研究項(xiàng)目、研究方法、研究設(shè)備及技術(shù),感受到了優(yōu)良的研究氛圍,接觸到了優(yōu)秀的科研人才,從而拓寬了自己的知識(shí)視野,增長(zhǎng)了知識(shí),提高了科學(xué)素質(zhì),培養(yǎng)了科學(xué)精神,為今后從事更深一步的研究學(xué)習(xí)奠定了扎實(shí)的基礎(chǔ)。學(xué)生普遍反映,實(shí)驗(yàn)室創(chuàng)造了一個(gè)十分寬松自主的學(xué)習(xí)氛圍,培養(yǎng)了科學(xué)興趣,提高了做事的獨(dú)立性、計(jì)劃性和條理性,增強(qiáng)了毅力、恒心和自信。

(2)為教師與學(xué)生的交流提供了更廣闊的平臺(tái)。學(xué)生在與導(dǎo)師的接觸中,領(lǐng)悟到導(dǎo)師的科研思路和科學(xué)思維,這些也是從書本和課堂上無(wú)法學(xué)到的。教師對(duì)事業(yè)的追求、教師對(duì)人生的理解、教師在科學(xué)研究過(guò)程中所體現(xiàn)出的求實(shí)和探索精神,構(gòu)成一種重要的人文環(huán)境,有助于培養(yǎng)學(xué)生嚴(yán)謹(jǐn)實(shí)際的科學(xué)精神、敬業(yè)奉獻(xiàn)的高尚品格和相互協(xié)作的團(tuán)隊(duì)精神,相信對(duì)本科生今后的人生道路、職業(yè)發(fā)展將會(huì)產(chǎn)生積極而深刻的影響。

(3)2003年 1月～2008年 6月,有本科生參與的研究發(fā)表的文章 216篇。其中 2005級(jí)本科生劉德宇同學(xué)以第二作者在 J Am Chem Soc發(fā)表題目為 Epitaxial Growth of Heterogeneous MetalNanocrystals:From Gold Nano-octahedra to Palladium and SilverNanocubes文章。

(4)培養(yǎng)了一批熱愛(ài)化學(xué)、愿意從事化學(xué)研究及相關(guān)工作的青年學(xué)者。受到育苗基金資助的絕大部分學(xué)生本科畢業(yè)后都選擇攻讀化學(xué)專業(yè)碩士、博士研究生。2002級(jí)本科生范風(fēng)茹,本科期間曾兩次得到“化學(xué)人才培養(yǎng)基地育苗基金”的資助,兩次獲得一等獎(jiǎng)。本科畢業(yè)后在田中群院士實(shí)驗(yàn)室直接攻讀博士學(xué)位,由于在本科階段得到較好的科研訓(xùn)練,很快適應(yīng)了研究生階段學(xué)習(xí),一年后即以第一作者在 J Am Chem Soc發(fā)表文章,目前受教育部公派留學(xué)計(jì)劃資助,在 School ofMaterials Science and Engineering·Georgia Institute of Technology學(xué)習(xí)。

國(guó)家基礎(chǔ)科學(xué)人才培養(yǎng)基金

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