化學專業本科生的科研啟蒙與科研創新能力培養

汪鋼強

(湖北科技學院 核技術與化學生物學院 輻射化學與功能材料湖北省重點實驗室，湖北 咸寧 437100)

0 引言

教育部在《關于全面提高高等教育質量的若干意見》中明確提出，支持本科生參與科研活動，早進課題、早進實驗室、早進團隊。在《普通高等學校本科專業類教學質量國家標準》(2018版)中對實踐類課程提出了構建基礎實驗-綜合實驗-研究性實驗-多層次實驗教學體系，注重培養學生創新意識、實踐能力與科研能力。開展本科生的科研啟蒙與加強科研創新能力培養是目前提高我國化學專業高科技人才素質的重要途徑[1]。為適應時代發展的需要，我院積極調整化學專業本科人才培養方案，在2019版本科人才培養方案中明確提出要求學生熟練掌握基本的化學學科理論知識之外，還要重視本專業學生的科研啟蒙工作，培養學生科研創新思維與能力，進而使學生掌握探究新方法、新技術的能力，提升其綜合素質。

1 本科生科研創新能力培養的意義

當前的人才培養模式中，理論教學占據本科生四年學生生涯的大部分時間，采用的主要方式是教師在課堂中傳授理論知識，考試的主要內容也是以課堂內容為主，而對于科學研究的接觸以及需求都較少。培養本科生的科研創新能力的引入正好可以彌補這一缺口，促進科研與教學的相互融合。而且對教與學的雙方都大有裨益。對于教師而言，有助于豐富其教學內容，提高其教學水平，同時也有助于其自身科研工作的開展[2]。對本科生而言，意義更甚：

(1)鞏固基礎知識，豐富其校園生活，促進學生積極主動了解學習相關領域的前沿知識和科研成果，拓寬學術視野。

(2)增進學生與教師的感情，提升自我要求標準。科研工作不同于以往的一對多，課完即走的課堂教學模式，學生與老師共同探討和交流的機會很多，慢慢地可以感受到教師嚴謹好學，勤勉創新的學術態度，潛移默化地將這些轉化為對自己的要求和標準。

(3)學生能夠接受老師的系統性科研培訓，掌握各類文獻閱讀、科研論文寫作、科學研究的方法。還可以鍛煉其團隊協作能力，培養創新能力和探索精神，從而使其潛能得以挖掘，綜合素質得以提高[3]。

(4)使學生在研究生復試中更有競爭力。化學專業研究生復試通常都會進行實踐操作考試，所以相對于沒有進行系統性訓練的學生來說，這些學生動手能力更強，文獻閱讀能力更好，綜合素質更高，更易受到研究生導師的青睞。如學生能在本科階段取得一些科研成果：論文、專利或者項目，這些都會成為學生申請研究生學習的一個極其有利的因素[4]。我院化學專業2016—2019屆學生考研錄取大約在40%左右，遠高于學校其他專業。

我院為了培養出社會需要、認同和社會滿意的化學專業本科生人才，積極開展化學專業本科人才培養方案的調整工作，在新版(2019版)本科人才培養方案中明確提出要重視本專業學生的科研啟蒙工作，培養學生科研創新思維與能力。

2 搭建高水平的科研教師人才梯隊

師資隊伍對學科的建設至關重要，是教學質量得以不斷提升的重要前提。化學專業依托“非動力核技術產業化創新團隊”“材料輻射改性湖北省工程實驗室”“材料輻射改性國家地方聯合實驗室”“非動力核技術湖北省協同創新中心—2011協同創新中心”，已有近40年辦學歷史；本專業師資力量雄厚，現有專任教師19人，其中教授5人，副教授6人，高級職稱占教師比例58%；博士11人，占教師比例58%；享受國務院特殊津貼專家1人，湖北政府津貼專家1人，“湖北省百人計劃”2人、“楚天學者”1名。化學專業現有有機化學省級精品資源共享課程1門，有機化學實驗和物理化學校級精品課程2門，“有機化學”教學團隊為校級“優秀教學團隊”，有機化學為碩士研究生聯合培養點。得益于重點學科與省級重點實驗室的支持，每年都會拿出一定的經費作為橫向課題經費，給青年教師更多快速成長的機會。另外，我院還會組織優秀教師交流會，舉辦教學沙龍等活動以期提高教師的理論水平[5]。通過這些措施，使教師從基礎理論、科研創新、實驗技能等多方面全方位得到提升。

3 建立開放的實驗平臺、實行實驗教學改革

為實施科研創新教育，滿足社會發展的需要，提高人才培養的實效性，我院對人才培養目標定位進行了調整，制定了化學專業培養質量標準，完善相關質量評價體系，鼓勵實驗、實踐教學內容與方法的多樣性和靈活性[6]。新版培養方案中壓縮理論課課時，大幅度增加實驗與實踐課課時，并同時增設一門86學時的專業創新實驗課。此外，對在校本科生開放省級、校級重點科研實驗室，實現資源共享。鼓勵學生在大一時就與青年教師聯系進入實驗室觀摩，大二時進行科研初探試驗，大三期間進行系統性的科研探索訓練，大四期間完成自己研究方向的總結與本科畢業論文設計。2017年我院化學專業學生在第六屆湖北省普通高校大學生化學實驗技能競賽中榮獲個人“一等獎”“二等獎”“三等獎”各一名，2019年我院化學專業學生在第十二屆挑戰杯大學生課外學術科技成果中榮獲“三等獎”三名。

4 科研創新能力培養教育模式的探索

近年來，我院圍繞著實施創新教育這個目標，在培養學生科研創新能力教育模式上，尤其是實踐教學上進行了一系列的改革和嘗試，取得了一定成效。

4.1 落實第一課堂的科研創新啟蒙教育

第一課堂是學生學習的主場，所以首先將科研創新啟蒙教育貫穿于第一課堂的所有課程。每一門課都要將與該課程知識體系緊密相關的學生科研創新知識、方法、技能納入教學計劃中。其次，針對化學專業的培養方案和教學計劃，在教學過程中，教師不僅要引導學生學習理論知識，更要注重科研創新的知識、方法、技能的直接或間接傳授，培養學生的自主創新思維意識[7]。

4.2 重視第二課堂的實踐活動

首先，制定學生科研創新啟蒙教育的總體目標，按照目標對第二課堂實踐活動進行合理的規劃和安排。其次，注重實踐活動過程的監管工作，避免第二課堂自由發展，偏離目標和方向，也防止第二課堂活動流于形式，失去其實際意義。第二課堂實踐活動主要采用四種方式：(1)舉辦科研沙龍，讓學生在相互交流中碰撞出科研創新火花；(2)申請科研創新項目，讓學生與科研創新零接觸；(3)搭建社會實踐平臺，讓學生走出課堂、走出學校，將科研創新用于實際生活中，深化課堂所學；(4)舉行科研創新比賽，讓學生在比賽中接觸更多前沿的、先進的科研創新知識、方法和技能，結識創新人才，實現短板互補，從而進一步提升他們的科研創新水平。

4.3 發揮導師在學生科研創新教育中的作用

科研活動不同于理論學習，要求學生既要掌握理論知識，還要學習科研知識、方法和技能，將所學知識運用到實踐中，去探索和解決實際生活中的問題，在實踐中學會獨立思考，協作交流、不斷創新，這些需要有經驗、有能力的老師進行引領和指導。首先，導師要以身示范，以身作則。自身要有淵博的學識，嚴謹的科研態度，具備對前沿知識掌握的敏銳度，善于與學生溝通交流，有較好的管理和領導能力。其次，在科研過程中，導師要親自參與、全程關注、系統指導、共同研究。此外，院里還采取了科研激勵和獎勵措施，完善導師團隊的選聘、考核、激勵等各個方面制度。鼓勵這些老師在大一學生科研創新啟蒙上充分利用自己的好項目和好資源，指導和傳授學生科研知識和技能，發現和培養優秀的科研創新人才，同時將自己的碩士生、高年級本科生與低年級本科生等各類學生聚集起來，形成一個有同心力、協作力和創新力的合力團隊，建立良性互動的科研研究鏈，促進科研創新活動的可持續發展[8]。

5 結語

總之，開展本科生科研啟蒙工作，重視本科生科研創新能力的培養，不僅可以提高教學效果，優化教學質量，促進學生綜合素質的提升，還可以為學生就業、考研提供有利條件。在實施的過程中，以學科建設和實驗改革為契機，為本科生提供實踐機會和科研平臺，不斷提升其科研創新能力。當然，在實施探索中會遇到一些困難，我們將在未來的化學學科建設中不斷吸取經驗教訓，借鑒其他高校或其他專業的先進經驗和理念，培養出更多優秀的化學專業高科技人才。