林業(yè)高校化學(xué)學(xué)科“四層次一體化”研究生創(chuàng)新培養(yǎng)模式

謝練武+郭亞平+皮少鋒+郭鑫+王文磊+黃自知

摘要：為適應(yīng)創(chuàng)新驅(qū)動發(fā)展新常態(tài)，我院在林業(yè)高校化學(xué)類研究生課程建設(shè)、教學(xué)改革理論研究、實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容改革及平臺建設(shè)、教學(xué)團(tuán)隊(duì)建設(shè)等方面進(jìn)行系統(tǒng)研究與實(shí)踐，通過構(gòu)建新的實(shí)踐課程體系，進(jìn)行化學(xué)實(shí)驗(yàn)課程綠色化改進(jìn)，逐步形成了林業(yè)高校化學(xué)學(xué)科研究生“四層次一體化”培養(yǎng)新模式。

關(guān)鍵詞：研究生教育；四層次一體化；創(chuàng)新；培養(yǎng)模式

中圖分類號：G643 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號：1674-9324（2017）41-0238-02

高等學(xué)校創(chuàng)新的關(guān)鍵環(huán)節(jié)是培養(yǎng)具有創(chuàng)新精神和實(shí)踐能力的高級專門人才。林業(yè)高校化學(xué)類研究生培養(yǎng)的目標(biāo)是：培養(yǎng)既掌握寬廣扎實(shí)的化學(xué)化工基礎(chǔ)理論，又具備生物資源化學(xué)加工與利用特色的復(fù)合型創(chuàng)新型研究人才，滿足經(jīng)濟(jì)和兩型社會發(fā)展的人才需求[1]。對于林業(yè)高校化學(xué)學(xué)科，除了理論教學(xué)以外，實(shí)踐教學(xué)也在創(chuàng)新人才培養(yǎng)中起著非常重要的作用，但在實(shí)踐教學(xué)中存在一些問題，一是開設(shè)的化學(xué)實(shí)驗(yàn)沒有很好地與林業(yè)學(xué)科進(jìn)行交叉融合，不利于具有多元知識結(jié)構(gòu)和創(chuàng)新能力的高素質(zhì)復(fù)合型人才培養(yǎng)；二是傳統(tǒng)的教學(xué)模式存在重理論、輕實(shí)踐的問題，培養(yǎng)出來的很多研究生缺乏創(chuàng)造性、缺乏分析問題和解決問題的工作能力；三是實(shí)驗(yàn)課程通常完全依附于理論課程的教學(xué)體系[2，3]，實(shí)驗(yàn)內(nèi)容陳舊、重復(fù)，且與其他專業(yè)課程的橫向聯(lián)系少，綜合設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)不多，不利于學(xué)生綜合素質(zhì)的培養(yǎng)。因此，我們采用了“四層次一體化”林業(yè)高校化學(xué)學(xué)科研究生創(chuàng)新培養(yǎng)模式，取得了很好的效果。

一、“四層次一體化”培養(yǎng)模式的構(gòu)建

1.加強(qiáng)學(xué)科交叉融合，突出“林”字特色，構(gòu)建“四層次一體化”的教學(xué)新體系與新方法。我院以化學(xué)工程與技術(shù)國家一級學(xué)科、中央與地方共建化學(xué)基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)中心、《有機(jī)化學(xué)》與《儀器分析》等省級精品課程，以及無機(jī)化學(xué)、無機(jī)及分析化學(xué)、有機(jī)化學(xué)、物理化學(xué)、儀器分析等基礎(chǔ)化學(xué)課程等平臺為依托[4-7]，以提高學(xué)生綜合素質(zhì)尤其是創(chuàng)新思維為目標(biāo)，以創(chuàng)新驅(qū)動發(fā)展為根本宗旨，打破理論教學(xué)與實(shí)踐教學(xué)的傳統(tǒng)界限，逐步形成“四層次一體化”的實(shí)驗(yàn)教學(xué)新體系與教學(xué)新方法。具體來說，化學(xué)工程與技術(shù)實(shí)驗(yàn)教學(xué)過程中將根據(jù)實(shí)驗(yàn)教學(xué)對象和內(nèi)容，按四個層次構(gòu)建化學(xué)實(shí)驗(yàn)課程新體系：

第一層次為：化學(xué)基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)——課程內(nèi)容包括原無機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)、有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)、儀器分析實(shí)驗(yàn)、普通化學(xué)實(shí)驗(yàn)中的基礎(chǔ)知識和基本操作部分。該課程在第1學(xué)期開設(shè)。使學(xué)生熟練掌握基本操作技術(shù)、熟悉實(shí)驗(yàn)儀器、學(xué)會實(shí)驗(yàn)方法，為綜合設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)以及專業(yè)基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備條件、打好基礎(chǔ)。

第二層次為：綜合設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)——課程內(nèi)容以研究性和設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)為主，自主設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新思維，初步培養(yǎng)科研能力[8]。該課程在第1～2學(xué)期開設(shè)。

第三層次為：專業(yè)基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)——課程內(nèi)容依專業(yè)不同而異，以夯實(shí)專業(yè)基礎(chǔ)、拓寬專業(yè)創(chuàng)新能力為主。該課程在第2學(xué)期開設(shè)。

第四層次為：科研創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)與項(xiàng)目研究——課程教學(xué)內(nèi)容由所在學(xué)科的指導(dǎo)老師制定，并依據(jù)指導(dǎo)老師的科研項(xiàng)目實(shí)時更新。由于指導(dǎo)老師所申請科研項(xiàng)目具有創(chuàng)新性和實(shí)用性，在此基礎(chǔ)上設(shè)置的實(shí)驗(yàn)，必將提高學(xué)生的創(chuàng)新能力，增強(qiáng)學(xué)生的就業(yè)競爭力；反過來，指導(dǎo)老師的科研團(tuán)隊(duì)不斷有新鮮血液注入，勢必出現(xiàn)教學(xué)相長的局面。

這就是“四層次”實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系。“一體化”概念包含兩層涵義，一是指將化學(xué)工程與技術(shù)學(xué)科實(shí)驗(yàn)內(nèi)容與學(xué)校材料化學(xué)、木材科學(xué)與工程、高分子材料與工程、化學(xué)工程與工藝、林產(chǎn)化工等相關(guān)學(xué)科的化學(xué)實(shí)驗(yàn)課程進(jìn)行有效整合[9]；二是本科生實(shí)驗(yàn)操作基本技能訓(xùn)練、綜合實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)、研究生創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)與畢業(yè)論文實(shí)驗(yàn)內(nèi)容進(jìn)行緊密結(jié)合與一體化設(shè)計(jì)。打破傳統(tǒng)的按二級學(xué)科各自開設(shè)化學(xué)實(shí)驗(yàn)的教學(xué)模式，構(gòu)建完整的、貫通的化學(xué)實(shí)驗(yàn)課程教學(xué)體系。實(shí)現(xiàn)“四層次一體化”的基礎(chǔ)與專業(yè)相結(jié)合的化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)新模式，將體現(xiàn)“基礎(chǔ)性、綜合性、實(shí)踐性、創(chuàng)新性”的特點(diǎn)。

2.不斷優(yōu)化教學(xué)體系與方法，建立創(chuàng)新驅(qū)動發(fā)展的創(chuàng)新人才培養(yǎng)模式。根據(jù)化學(xué)工程與技術(shù)學(xué)科的行業(yè)特點(diǎn)，結(jié)合學(xué)科發(fā)展前沿，不斷優(yōu)化實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容，對污染重的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容進(jìn)行綠色化改進(jìn)，增設(shè)相應(yīng)的開放性創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)，開展創(chuàng)新驅(qū)動的實(shí)驗(yàn)課程建設(shè)，激發(fā)學(xué)生通過創(chuàng)新思維提出問題、分析問題、解決問題。提高大型貴重精密儀器使用效率，建立實(shí)驗(yàn)教學(xué)質(zhì)量保障體系[10]，注重化學(xué)與林業(yè)學(xué)科的交叉融合。設(shè)計(jì)校級創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，鼓勵申報(bào)省級創(chuàng)新研究項(xiàng)目，爭創(chuàng)國家級創(chuàng)新研究項(xiàng)目，構(gòu)建大學(xué)生、研究生創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)體系。定期組織學(xué)生參加各類實(shí)驗(yàn)技能競賽、科研創(chuàng)新大賽，并將研究成果進(jìn)行推廣應(yīng)用。鼓勵研究生導(dǎo)師與相關(guān)企業(yè)對接，派送學(xué)生赴企業(yè)見習(xí)、實(shí)習(xí)與任職。通過舉辦重要學(xué)會會議、研究生論壇，邀請知名專家講學(xué)講座，鼓勵學(xué)生赴知名高校訪學(xué)，為學(xué)生提供學(xué)術(shù)交流平臺、拓展創(chuàng)新研究視野。

3.通過“引進(jìn)來、走出去”，加強(qiáng)科研團(tuán)隊(duì)與導(dǎo)師隊(duì)伍建設(shè)，構(gòu)建創(chuàng)新驅(qū)動發(fā)展的教學(xué)團(tuán)隊(duì)建設(shè)。培養(yǎng)高素質(zhì)復(fù)合型創(chuàng)新人才，離不開一支品德高尚、專業(yè)過硬、造詣深厚、具有國際化視野的研究生導(dǎo)師隊(duì)伍。因此，我們學(xué)科通過“引進(jìn)來、走出去”，加強(qiáng)創(chuàng)新驅(qū)動發(fā)展的教學(xué)團(tuán)隊(duì)建設(shè)。一方面，引進(jìn)具有國際化視野的優(yōu)秀博士畢業(yè)生，充實(shí)科研團(tuán)隊(duì)與導(dǎo)師隊(duì)伍；提高導(dǎo)師遴選標(biāo)準(zhǔn)，嚴(yán)格執(zhí)行導(dǎo)師招生資格年度審核制度，開辟優(yōu)秀中青年教師破格參與導(dǎo)師遴選的綠色通道，促進(jìn)導(dǎo)師隊(duì)伍的推陳出新，保持導(dǎo)師隊(duì)伍高水平、高活力的良好狀態(tài)。另一方面，選派優(yōu)秀教師出國訪問深造或到其他重點(diǎn)高校進(jìn)修，準(zhǔn)確把握學(xué)科前沿，并將學(xué)科前沿體現(xiàn)在研究生培養(yǎng)過程中，快速將學(xué)生“導(dǎo)”入學(xué)科的前沿領(lǐng)域。另外，導(dǎo)師不僅是研究生課程學(xué)習(xí)、科研實(shí)驗(yàn)、論文發(fā)表、畢業(yè)答辯的指導(dǎo)者，更是研究生能夠健康成長為社會有用人才的重要引路人[11]。要切切實(shí)實(shí)貫徹導(dǎo)師負(fù)責(zé)制，充分發(fā)揮研究生導(dǎo)師在研究生的學(xué)習(xí)、研究、生活中的指導(dǎo)作用。

二、實(shí)施效果

首先，通過實(shí)驗(yàn)內(nèi)容交叉融合，讓學(xué)生充分認(rèn)識和理解木材的化學(xué)組成和結(jié)構(gòu)及其對木材加工性能的影響規(guī)律，熟悉基礎(chǔ)化學(xué)中的物質(zhì)結(jié)構(gòu)知識、糖類的結(jié)構(gòu)與反應(yīng)、糖甙鍵的性質(zhì)、分子間作用力和氫鍵及其對物質(zhì)性質(zhì)的影響規(guī)律、高分子化學(xué)、光化學(xué)反應(yīng)等方面的基礎(chǔ)知識[9]。將基礎(chǔ)課與專業(yè)課的交叉融合點(diǎn)轉(zhuǎn)化為學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣點(diǎn)，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)熱情、提高學(xué)習(xí)積極性。學(xué)好化學(xué)基本理論和基本知識，為今后利用化學(xué)原理與技能，去分析與解決木材學(xué)科學(xué)習(xí)和生產(chǎn)實(shí)踐中遇到的實(shí)際問題打下堅(jiān)實(shí)的化學(xué)基礎(chǔ)。

其次，我們?nèi)轿坏貙τ袡C(jī)化學(xué)、物理化學(xué)、高分子化學(xué)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容進(jìn)行綠色化改進(jìn)[4，5，12]，做到既注重原料易得，減少污染，節(jié)約能源，降低試劑消耗，還能不斷激發(fā)學(xué)生的研究興趣，并有一定的實(shí)際應(yīng)用價(jià)值。譬如，原來的水蒸氣蒸餾實(shí)驗(yàn)多采用蒸餾正丁醇、異戊醇、硝基苯等，試劑氣味難聞而且有毒，采用柑桔類果皮為實(shí)驗(yàn)原材料，進(jìn)行水蒸氣蒸餾實(shí)驗(yàn)綠色化改革，效果顯著，實(shí)驗(yàn)內(nèi)容與林業(yè)學(xué)科結(jié)合更加緊密，而且學(xué)生做實(shí)驗(yàn)的興趣大大提高[12]。

然后，我們還對無機(jī)化學(xué)、無機(jī)及分析化學(xué)、有機(jī)化學(xué)、物理化學(xué)、儀器分析等基礎(chǔ)化學(xué)課程進(jìn)行系統(tǒng)梳理，排除重復(fù)內(nèi)容，進(jìn)行有機(jī)整合。我們以提高學(xué)生綜合素質(zhì)尤其是創(chuàng)新思維為目標(biāo)，以創(chuàng)新驅(qū)動發(fā)展為基本宗旨，打破理論教學(xué)與實(shí)踐教學(xué)的傳統(tǒng)界限，逐步形成“四層次一體化”的教學(xué)新體系與教學(xué)新方法。

最后，我們還在不斷加強(qiáng)實(shí)驗(yàn)平臺建設(shè)，逐步將大型貴重精密儀器進(jìn)行大規(guī)模開放，讓學(xué)生有更多機(jī)會接觸和使用最新的儀器設(shè)備，同時加強(qiáng)基礎(chǔ)化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)質(zhì)量保障體系建設(shè)，在此基礎(chǔ)上，強(qiáng)化教學(xué)團(tuán)隊(duì)與導(dǎo)師隊(duì)伍建設(shè)，緊跟化學(xué)工程與技術(shù)學(xué)科發(fā)展前沿，為提高學(xué)生培養(yǎng)質(zhì)量做好智力支持。

三、研究展望

我們通過構(gòu)建“四層次一體化”的實(shí)驗(yàn)教學(xué)新體系與新方法，對近幾年的研究生培養(yǎng)質(zhì)量的提高起到了積極作用。為加強(qiáng)具有多元知識結(jié)構(gòu)和創(chuàng)新能力的高素質(zhì)復(fù)合型人才的培養(yǎng)，下一步不僅需要建立創(chuàng)新驅(qū)動發(fā)展的化學(xué)工程與技術(shù)人才培養(yǎng)質(zhì)量保障體系與評價(jià)機(jī)制，還要進(jìn)一步加強(qiáng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)平臺與學(xué)生實(shí)訓(xùn)實(shí)習(xí)基地建設(shè)，進(jìn)一步做好產(chǎn)學(xué)研合作與人才對接。

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