發揮學科特色和優勢?構建化學實踐教學體系

唐冬雁??劉志剛??楊玉林??王平??強亮生

摘 要：以創新性本科人才的培養為目標，結合化學學科實踐特色突出的優勢，集中化學學科優質的教學、科研和管理資源，進行本科生創新能力培養的實踐教學體系的構建。

關鍵詞：實踐教學環節;化學學科;優質教學資源;創新能力;本科生培養

自2010年我國正式提出“創新創業教育”概念以來，其逐步成為新的教學理念和教學模式，并得到普遍的關注和認可[1]。教育部在《關于大力推進高等學校創新創業教育和大學生自主創業工作的意見》中指出，在高等學校開展創新創業教育，是教育系統深入學習實踐科學發展觀，服務于創新型國家建設的重大戰略舉措。而創新創業教育的基礎是實踐，實踐教學對創新人才的培養起著至關重要的作用[2-3]。

化學學科是實踐特色突出的基礎學科，其理論與實踐結合緊密。化學學科的本科生人才培養中，實踐教學環節成為加強理論聯系實際、提升創新意識、培養科學精神、訓練實踐能力的有效手段和不可或缺的重要過程，而學生的科學精神和創新能力對其后續的學術研究和科研活動格外重要[4-5]。因此，在化學學科的本科生創新人才培養體系的構建中，有效發揮實踐教學環節的作用，充分彰顯化學學科特色和優勢，意義重大。

哈爾濱工業大學作為工科特色突出的高等學校，歷來非常重視學生實踐能力的培養。近年來，學校將創新創業教育理念融入實踐教學，在人才培養的探索中逐步凝練出“以培養實踐能力為核心，以課內實踐和課外實踐為主線，以基礎實驗、專業實驗和創新實驗為平臺”的“一個核心、兩條主線、三級平臺”創新實踐教學體系。以學校良好的實踐教學體系為背景和支撐，在化學類本科專業建設和創新人才培養中，結合化學學科實踐教學特色突出的背景，發揮哈爾濱工業大學化學學科擁有的課程優勢、師資優勢、高水平教學平臺和科研平臺資源優勢，營造提升創新潛能的化學拔尖本科生培養環境。采取“以實踐教學環節建設和體系優化為重點和突破口，以培養方案和培養機制的建設和完善為手段，以提升創新人才的培養成效為目標”，構建培養化學本科生科學精神和創新能力的實踐教學體系。

一、體系構建

1.結合學科特色與需求，構建貫穿于人才培養全過程的實踐教學體系

哈爾濱工業大學一直秉承“規格嚴格，功夫到家”的校訓，非常重視本科生實踐能力和創新精神的培養。在本科生培養方案制訂中，始終圍繞以學生為中心、以學生的學習與發展成效驅動的教育思想和理念，尤其強調實踐教學環節在培養方案中有具體的落實和體現。

化學學科作為實踐教學特色突出的基礎學科，有著動手操作需求多、實踐能力要求高的特點，其培養方案中更需體現和強調出實踐教學的全程育人功能。為此，學科結合自身的特色和需求，將實踐教學貫穿于學生培養的全過程，確立了“一條龍、不斷線”的化學本科生課內/外實驗、實踐教學體系和培養環節。將“知識、能力、素質”的人才培養三要素有效落實于實踐教學體系。

課內實踐教學體系的主線由基礎（四大）化學實驗（大一、大二）、認識實習和生產實習（大二）、專業綜合實驗（大三上）、課程設計（大三下）、畢業實習（大四上）、畢業論文（大四下）構成;課外實踐環節則包括年度科創項目（大一）、科研實踐活動（大一到大三）、大學生創新創業訓練計劃項目（大二、大三）、第二課堂實踐（化學、化工類競賽，大二到大四）以及創新研修類課程和創新實驗類課程（大二到大四）等，并以創新學分的形式落實于培養方案中。其中實驗類課程330余學時，專業課程設計和實習實訓以及專業畢業設計（論文）計20余周，創新/創業類課程/實踐4.0～6.0學分，要求每位本科生完成至少4個創新類學分。通過設置課內、課外實踐教學體系，逐步培養本科生的科學精神，訓練其實踐能力，增強其創新意識。此外，通過開設“化學化工科技素養”“化學化工安全概論”等課程，既有效服務實踐教學環節，又培養學生的科學精神和科研素養。

在實踐教學體系和培養環節構建的基礎上，嚴格保證實踐教學與課堂教學的等同地位，明確實踐教學環節的各部分教學目的、教學內容，教學要求、修學途徑以及考核方式等，并落實于培養方案。切實改變一直以來化學學科的培養體系中實踐教學環節相對薄弱的普遍狀況。

2.激發優質師資的能動作用，拓展多形式的創新實踐能力培養環節

利用學校和學院的教學鼓勵政策，發揮高水平師資的科研優勢，將其研究專長及時轉化成可開設的學科相關課程，以及轉化為本科生可開展的化學實驗類和化學探究類科研活動。課程包括本科生創新研修課（基礎理論+實驗類）、創新實驗課（實驗為主類）、科研研討課（前沿動態+實驗類）;科研活動包括大一年度項目、大學生科技創新項目、大學生創新創業實訓項目等。

該類教學環節和科研活動的設置和實施，不僅可以輔助課內教學內容，加深學生對課堂知識的理解，強化學生對化學基礎知識和基本理論的掌握;還可實現課內教學內容的有效延伸和補充，有效拓展學科領域的前沿內容，拓展相關學科知識量。如科技創新活動等的開展，可使理論教育更加貼近工程應用以及科技前沿，擺脫紙上談兵;更可通過本科生的積極參與和對其系統、科學的操作訓練，指導其進行科研和實踐活動，有效提升本科生實踐能力和科研能力。多種教學環節和科研活動的開展，還能有效激發學生的學習興趣，增強其自主學習的熱情和能力，增強其科研活動的能動性。

通過多樣化的本科生實踐性教學內容和實踐能力培養環節，豐富了實踐教學形式，探索出了本科生創新意識和創新能力培養的有效途徑和渠道。此外，課內與課外、理論與實踐、被動接受與主動參與相結合的多種形式，使創新意識和科研能力的培養和訓練符合教學規律和人才培養規律，具有長效性和可持續性。

3.利用高水平科研的資源優勢，形成科研成果轉化的先進實踐教學內容

發揮科學研究為人才培養重要載體的作用，實現高水平科研對拔尖創新人才培養的價值和效能。科教融合，將高水平大學和一流學科的科研強勢轉化為人才培養優勢，提升實踐性教學內容和教學形式的前沿性和先進性。為此，提出了“高水平科研成果‘進課堂以培養創新思維、‘進實驗以提高創新實踐能力、‘進教材以構建滿足創新人才培養的知識體系”的發展策略。

在化學學科實踐教學特色突出、重要性明顯的背景下，加大教師最新科研成果轉化為教學實驗、教學實踐活動的力度，使實踐教學內容反映學科前沿、跟蹤最新動態，體現出先進性。目前，學科集中優質科研資源為學有余力的本科生開設個性化課程，如創新研修課、創新實驗課、科研研討課等，其教學內容均是圍繞理論結合實際的理念而確定，尤其要求其教學內容要體現出學科領域前沿、教師科研成果轉化、專業特色方向三個方面的良好結合。而專業實驗課程中的特色部分，其教學內容亦是全部來自教師科研成果的轉化，實現了教學強化科研、科研促進教學的“互促雙豐”。

教師將其最新科研成果轉化為含實驗類課程和實踐類科研活動，又通過教師與其課題組成員對相關內容進行直接講授，能夠反映出教學內容的先進性、科學性和深入性;加之該類教學過程學生參與較多，通過教師與其課題組成員在現場以“學生為主導，教師只指導”的做法，激發學生接觸學科前沿、參與實驗操作的熱情。學生的理論學習與實驗訓練得以結合，科學研究與實際運用得以結合，真正實現學習的“有趣”、知識的“有用”，也能夠體現出知識學習、能力培養和素質教育的系統性和完整性。

4.依托優質團隊建設平臺，打造高水平實踐教學環節師資隊伍

優勢師資是創新人才培養的保障[6]。長期以來，實驗、實踐教學環節的從屬和輔助地位，使其難以吸引高水平師資參與實踐教學建設。優質師資的投入不足在多個方面制約著實踐教學環節質量的提升，導致其教學內容脫節于前沿知識、熱點科研的狀況非常普遍，先進設備的引入、使用和維護等方面亦多有力不從心，從而影響人才培養質量，也使得實踐教學環節建設水平在整體上落后于培養體系的其他部分。

哈爾濱工業大學化學學科擁有“大學化學與應用化學專業系列課程”國家級教學團隊，在師資隊伍建設方面積累了較為豐富的做法和經驗，打造了一支教學水平高、科研能力強的師資隊伍。依托于優質的團隊平臺，通過高層次人才引進和骨干教師進修提高相結合的做法，輔以導師制、競爭制和淘汰制等方式，建立學緣結構好、學術水平高的實踐性教學環節教師梯隊，尤其形成以優秀青年教師為主體的實踐教學導師隊伍。

針對化學學科實踐教學學時量大、類型繁多、要求度高等特點，以學校及學院的教學政策為導向，鼓勵青年導師以其優質科研成果轉化、開設個性化特色課程以及直接指導大一本科生年度項目、大二（大三）年級本科生科技創新項目等形式，體現其年度教學工作。優秀的青年導師的科研工作直接接觸學科前沿，以直接指導的方式進行師生間的接觸和交流，既有效保證課程和教學環節的有序開展，有利于實驗項目以及科研課題的深入開展與可持續運作，還有利于將實驗內容、科研課題等與教師科研方向結合;此外，通過青年導師的學業經歷、學術經驗等對本科生的學科規劃乃至學業規劃等提供了易于溝通交流和可借鑒的平臺。

通過積極參與教學實踐，優質科研人才的教學實力也得到提升。在保證教學之中心地位的同時，實現了教學、科研的同步發展，教師教學能力和科研水平普遍提高，并直接服務于學生的培養。

5.發揮高水平實踐平臺的資源優勢，營造體現創新實踐氛圍的軟硬件環境

依托“化學實驗中心”國家級實驗教學示范中心的平臺優勢，為學生提供良好的實驗教學條件和環境。通過開放國家級示范中心的教學設備以及開放部分科研實驗室，優化資源配置、共享中大型設備，提高設備利用率，良好服務于低年級本科生的實驗教學和科研活動。同時，依托高水平實踐平臺，開展校內外的學科競賽活動，并鼓勵優秀項目參加國家級及省部級的競賽交流。學生在參與各類競賽活動中，得到實踐能力和創新意識的全方位鍛煉和提升，不僅拓展了學科知識、增強了實踐能力，還提升了合作意識、組織溝通能力和綜合素質。

利用學校本科教育國際化的大環境，聘請國外著名大學、研究機構的兼職和客座教授或專家來校講學、授課，并參與科研實踐活動的指導和實踐教學指導教師的培訓，培養教師和學生的國際化視野。通過活躍的國內外交流，拓展學生的視野，開拓創新思維。通過上述舉措，既加強了教師團隊的國際合作，又使專業學生接觸到國外的實踐教學體系和內容及其指導方式，為本科階段的聯合培養、后續的學術研究以及與國際教育的接軌提供了條件，奠定了基礎。

二、建設成效

發揮學科特色和優勢，構建實踐教學體系，有效提升了人才培養的整體水平，不均衡發展的狀況得到有效改善，學科和專業的整體建設水平得到加強，教研成果顯著。本科生實現參與大學生創新創業活動全覆蓋，多人、多項目獲得學校表彰和獎勵，其實踐創新能力得到國內外大學和研究機構的認可。

上述教學實踐及其成果既可使化學學科以及其他實踐教學環節較多且規范性普遍較差的相關學科的教學規范性得到加強，亦可促進化學與其他相關學科的學科建設以及專業建設，使創新人才培養落到實處。

參考文獻：

[1] 謝火木，劉李春，鐘杰，等. 構建“一體四翼”實踐教學體系 加強本科生實踐創新能力培養[J]. 中國大學教學，2017（8）：40-44.

[2] 牛慶瑋，胡偉. 學生創新能力培養的實踐教學體系研究與實踐[J]. 中國大學教學，2011（10）：70-73.

[3] 鄭春龍，邵紅艷. 以創新實踐能力培養為目標的高校實踐教學體系的構建與實施[J]. 中國高教研究，2007（4）：85-86.

[4] 卿大詠，魯紅升，張太亮. 加強實踐教學，提高應用化學專業教學質量[J]. 化工高等教育，2010（6）：61-63.

[5] 陳晨，孫友宏，陳寶義，等. 優質教學資源協同創新 構建地質工程專業實踐教學培養體系[J]. 中國大學教學，2016（9）：77-80.

[6] 王守仁，施林淼. 聚焦教師教學能力提升 推進高校教師教學發展中心建設[J]. 中國大學教學，2016（4）：75-80.

[本文得到黑龍江省高教學會高等教育科學研究“十三五”規劃（重點）課題（16Z006）、黑龍江省教育科學“十三五”規劃（重點）課題（GJB1316019）、黑龍江省高等教育教學改革研究項目（SJGY20180158）的支持和資助]

[責任編輯：余大品]