培養(yǎng)大學生創(chuàng)新意識和創(chuàng)新能力：《工科化學》 課程教學的探索與實踐

陳祥迎 蔣英 邱治國 朱燕舞

摘要：培養(yǎng)大學生創(chuàng)新意識和創(chuàng)新能力是當前高校教學的重點。作為高等工程教育中實施素質教育的必備課程，《工科化學》可以通過持續(xù)的教學的探索與實踐，包括宣傳創(chuàng)新、提高意識；課堂講授、培養(yǎng)興趣；實驗操作、優(yōu)化理論；科研訓練、能力提升等環(huán)節(jié)，有效增強大學生的創(chuàng)新意識、能力與水平。

關鍵詞：創(chuàng)新意識；創(chuàng)新能力；《工科化學》；課程教學

中圖分類號：G642.0 文獻標志碼：A 文章編號：1674-9324（2018）13-0201-02

《中國制造2025》提出，堅持“創(chuàng)新驅動、質量為先、綠色發(fā)展、結構優(yōu)化、人才為本”的基本方針，并提出了宏偉的戰(zhàn)略目標：到中華人民共和國成立一百年時，綜合實力進入世界制造強國前列，從而突顯了“科技是第一生產力，創(chuàng)新是第一驅動力”的重要性。顯然，要想實現中華民族偉大復興，必須從國家發(fā)展全局的高度，集中力量推進科技創(chuàng)新。高等學校的首要任務就是培養(yǎng)人才，尤其是在當前世界格局（人工智能化成為未來發(fā)展方向）下，只有培養(yǎng)出大量具有優(yōu)良創(chuàng)新意識和創(chuàng)新能力的大學生，才是一切教學工作的出發(fā)點和落腳點。

一、培養(yǎng)大學生創(chuàng)新意識和創(chuàng)新能力的重要性

創(chuàng)新是一個民族進步的靈魂，是一個國家興旺發(fā)達的不竭動力。唯有不斷地創(chuàng)新，才能實現偉大的“中國夢”。大學是人才培養(yǎng)的基地，其著眼點是大學生創(chuàng)新意識和創(chuàng)新能力的培養(yǎng)與提高。而我校作為一個工科特色見長的院校，大部分畢業(yè)生直接進入企業(yè)，從事實際的工業(yè)生產，因此更應該突出培養(yǎng)學生的創(chuàng)新意識和創(chuàng)新能力。在學校期間筑牢創(chuàng)新的根基，相信可以使得學生受益終生。

目前，我校在培養(yǎng)大學生的創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)等方面提供了諸多的途徑和方式，做出了大量的努力。例如，在大一下學期，學生們都可以參加科研訓練，由相關的指導教師提供研究方向或課題，讓學生利用圖書館的各類資源查閱資料，進而形成科研文獻的匯總；而在大二下學期，則延續(xù)該科研課題，提出科研方案，制定技術路線，最終撰寫科研申報書。利用這類申報書，學生們就可以去申報學校或學院設置的各類院級、校級、省級或是國家級創(chuàng)新/創(chuàng)業(yè)項目。當然，學校在培養(yǎng)學生雙創(chuàng)能力方面還有其他途徑和方法（既有規(guī)定動作，又有其他靈活方式），但是只要是按照這套培養(yǎng)流程完整走下來，每個在校大學生都可以得到良好的創(chuàng)新啟發(fā)和訓練。

二、《工科化學》課程對于培養(yǎng)大學生創(chuàng)新意識和創(chuàng)新能力的作用

《工科化學》課程是我校面向非化學化工類專業(yè)開設的一門大一年級的公共基礎課，該課程作為高等工程教育中實施素質教育的必備課程之一，是化學與工程技術間的橋梁。目前許多非化學化工類學生對于該門課程普遍存在重視程度不夠、學習興趣不高等問題，造成的原因是多方面的，主要還是認為《工科化學》課程與他們后續(xù)的專業(yè)課程關聯性小，在以后的工作中用到的幾率不大。但是，他們的這些觀點是淺薄的，原因如下：我校的非化學化工類專業(yè)大體上可以分為兩類，一類是近化學化工專業(yè)，如金屬材料、勘察等，另一類屬于遠化學化工專業(yè)，如車輛工程、材料成型、土木工程、建筑環(huán)境、水利工程、機械設計、飛行器、能源動力等。當然，金屬材料、勘察等專業(yè)是與《工科化學》課程相關性較大的，能夠為該類專業(yè)的后續(xù)發(fā)展提供較大化學知識支撐；即使是對于那些遠化學化工專業(yè)，《工科化學》課程亦可以為長遠發(fā)展提供幫助，因為我們知道，當今學科的發(fā)展都是綜合的、系統的，而不是孤立的、單一的，他們都是或多或少與化學化工相關聯的。比如，車輛工程專業(yè)也是分秒離不開化學化工知識的，包括發(fā)動機的材質、汽車外漆、橡膠輪胎、鋰電池動力設備等。

三、《工科化學》教學過程中培養(yǎng)大學生創(chuàng)新意識和創(chuàng)新能力的探索與實踐

在《工科化學》教學過程中，不斷培養(yǎng)大學生創(chuàng)新意識和創(chuàng)新能力，可以從以下幾個方面著手實施。

1.宣傳創(chuàng)新，提高意識。在《工科化學》教學過程（包括理論和實驗部分）中，適時地向學生們宣傳與介紹創(chuàng)新意識與能力的重要性，使其充分理解創(chuàng)新的內涵，無時不在，無處不在，不管是哪門大學課程，都應該認真對待，積極學習，在學習中不斷積累個人能力和知識，進而提高個人的創(chuàng)新責任感和歷史使命感。特別是，針對非化學化工類專業(yè)學生，重點要強調《工科化學》課程的重要性和承上啟下的作用，從思想意識上扭轉學生以往不正確的思維，明確該課程在未來創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)過程中所擔任的重要角色。

2.課堂講授，培養(yǎng)興趣。課堂講授是教師直接面對學生，能夠給他們留下主觀印象的重要環(huán)節(jié)。在教學過程中，如何將枯燥、乏味的理論知識與實踐結合起來是難點。如果這點能做得好，那么對于培養(yǎng)學生的學習興趣、提高創(chuàng)新意識將是大有裨益的。在多年的課程教學過程中，我們發(fā)現理論聯系實際原則是解決這一難題的有效途徑。以碳材料為例來說明這一原則的具體運用：若提及碳的同素異形體，大一年級的學生通常給出的答案是石墨和金剛石。但是，實際上答案可以擴展到石墨、金剛石、C60、石墨烯、碳納米管、非晶碳等情形，這樣就可以提起學生的聽課興趣。然后，結合雜化軌道理論章節(jié)，可以將課本上常見的sp、sp2、sp3等雜化類型，擴展到當前全世界范圍內科研關注的熱點石墨烯，通過分析其結構特點，從而闡述其獨特而優(yōu)異的性能與應用。

3.實驗操作，優(yōu)化理論。實驗操作是化學學科的重要環(huán)節(jié)之一，通過該環(huán)節(jié)可以有效驗證并優(yōu)化已學理論知識，做到理論聯系實際。若要提升實驗操作的效率，通常要遵循如下程序：實驗預習—課堂操作—實驗報告—問題分析。學生在實驗之前要完成預習報告，搞清楚實驗的目的和操作流程等，可以通過提問等方式加以督促，否則就失去了實驗的意義；在具體操作過程中，要嚴把實驗操作、數據記錄等環(huán)節(jié)，加強過程管理，防止學生流于形式，濫竽充數；要求個人獨立完成實驗報告，杜絕相互抄襲等現象；在撰寫報告時，要與所學理論知識內容進行掛鉤，通過實驗進行驗證并實現有效優(yōu)化的目的。例如，在進行醋酸濃度及電離平衡常數測定的實驗中，要求學生熟悉堿式滴定管、pH計的使用方法，并能夠通過計算求解電離平衡常數；同時，通過實驗可以加深對于稀釋定律的理解和掌握。

4.科研訓練，能力提升。通常，學校都會設置各類校級、省級或國家級創(chuàng)新/創(chuàng)業(yè)項目，相對于上面所講述的三個方面，這些科研訓練屬于更高一個層次的范疇，涉及一系列的工作，包括申報課題、調研文獻資料、設計實驗方案、實施研究活動、總結研究成果、撰寫科學論文等。如果學生真正用心去完成科研訓練項目，那么他們的科研收獲將是非常多的，尤其是能夠培養(yǎng)出基本的科研能力，為以后從事相關領域的科研工作奠定較好的基礎。

總之，培養(yǎng)大學生創(chuàng)新意識和創(chuàng)新能力是當前高校的重點之一，也是提高綜合素質的有力支撐。通過教學的探索與實踐，《工科化學》課程也是大有作為的，主要體現在宣傳創(chuàng)新、課堂講授、實驗操作和科研訓練等環(huán)節(jié)。

參考文獻：

[1]王群，王艷芳，周麗.大學生創(chuàng)新能力培養(yǎng)與專業(yè)協同發(fā)展探索[J].化工高等教育，2016，（3）：17-20.

[2]周瑜，陳紅祥，呂早生.化學化工類創(chuàng)新人才培養(yǎng)探究[J].廣州化工，2016，44（16）：234-236.

[3]史成武，胡曉霞，姚保知.工科化學教學與科技創(chuàng)新能力的培養(yǎng)[J].合肥工業(yè)大學學報（社會科學版），2004，18（2）：56-60.