田寬,謝冰,孫雨安,*,趙建波,劉軍偉,屈凌波
1鄭州輕工業大學材料與化學工程學院,鄭州 450001
2 鄭州大學化學學院,鄭州 450001
2019年4月2日,國家教育部辦公廳頒發了《關于實施一流本科專業建設“雙萬計劃”的通知》,正式開啟了全國范圍內一流本科專業建設的步伐。一流本科專業是辦好一流教育、培養一流人才的基礎,只有把人才培養方案、課程、教材、教師、實踐教學平臺和教學方法等都在一流專業這個平臺整合好,把專業建設辦扎實,并辦出特色、辦出高水平,才能真正培養出一流的人才,從而實現高等教育內涵式發展的目的。工程實踐能力和創新能力的培養是應用型人才培養的主要目標之一。實踐教學是工科專業人才培養的重要途徑[1]。傳統的實踐教育體系主要是以課程實驗、課程設計、實習和畢業設計等主要環節為主。隨著科技發展和產業變革,特別是在“新工科”背景下,如何加強學生實踐能力和創新意識成為了專業教學改革中的重要課題。現行的工程教育專業認證從運用工程知識、設計和開放解決問題的辦法、現代工具的使用以及項目和工程管理這四個維度,對高校實踐教學改革指引了方向[2,3]。國內眾多高校對人才培養在“新工科”背景下的實現途徑、方法和過程進行了研究,取得了很多有益的成果。鄭州輕工業大學國家一流專業——應用化學專業,結合自身專業特點以及應用型人才培養目標,建立起一套多元化的實踐教學體系,對一流專業建設和提高“新工科”背景下的應用型人才的培養質量具有重要的實踐意義。
鄭州輕工業大學應用化學專業是由我校原工業分析專業發展而來的,是一個以工為主,理工滲透,化學、化工、材料、環保等多學科交叉的復合型專業。實踐教學一直是本專業建設過程的重點[4]。本專業率先在本校建立起分析化學虛擬仿真實驗平臺,開設進階實驗課程,并鼓勵學生積極參與專業教師的科研項目,通過深入科研項目的過程,培養學生的創新思維。通過以上方式,初步建立起了以本校應用化學系的系訓“手腦并用”為理念的系統而科學的實踐教學體系。
圍繞國家創新驅動發展等重大戰略需求,教育部提出了“新工科”人才培養理念,在“新工科”背景下,本專業依托以往建立起的實踐教學平臺,為滿足未來新工業需要的應用型、技能型和創新型高素質人才的目標,進一步強化校企聯合培養,打造了國家級實習實訓基地,建立了一套靈活的校企聯合培養模式。此外,本專業為拓展學生的國際視野,積極組織學生參加國內外專業會議。并通過鼓勵學生參加各類專業競賽活動,提升學生的動手能力和專業技能。并進一步拓展實踐平臺,鼓勵學生依據個人興趣,跨專業、跨院系參與科研項目。在“新工科”教育理念的指導下,改革實踐教學理念,完善和豐富實踐教學內容,建設起以校企聯合培養和跨學科培養為基礎的,重實踐、強理論的實踐教學體系。
2020年,應用化學專業被評為河南省一流專業和國家一流專業,本專業在教育部“雙萬計劃”做強一流本科,建設一流專業,培養一流人才的目標指引下,把實踐教學作為本專業一流專業建設和培養應用型一流本科人才的特色之一,依據我校創新創業學分和原有實踐教學體系,通過細化創新創業學分制,加入興趣小組和導生制培養模式等新思路,建立起以學生興趣為引導,學生主動參與的,多領域的多元化創新創業實踐課程體系。并以該特色的多元實踐教學體系來達到強化應用型人才培養,以及建設具有地方特色,滿足區域需求的應用型一流本科專業的目標。
實踐教學是應用型人才培養的重要環節。以往化工專業的實踐課程主要以實驗課為主,新工科要求人才培養要面向具體工程問題的解決,而一流專業則要求人才培養過程中要積極結合區域需求,這都要求地方應用型高校要積極與相關企業合作,通過校企聯合的方式提升學生解決實際問題的能力[5]。本專業一直都極為重視校企結合的實踐教學模式,根據自身專業特色和優勢,先后與河南省畜牧局、河南省農科院、鄭州海關、平頂山神馬尼龍化工有限責任公司等省內企事業單位積極合作,建立實習基地和靈活的校企聯合人才培養模式。通過積極合作,本專業在校企聯合培養實踐教學方面取得了較好的成功。不僅建立了大量實習基地,還利用暑期實習和畢業設計等方式,讓學生到企事業單位中進行長期實習實踐,培養學生分析和解決實際問題的能力。本專業的校企聯合培養模式不僅收獲了國家級項目,如“鄭州輕工業學院-河南神馬尼龍化工有限責任公司工程實踐教育中心”不僅獲評為教育部地方所屬高校“本科教學工程”大學生校外實踐教育基地建設項目,還受到省內相關單位的認可,如本專業學生受邀作為“河南省第五屆畜產品質量安全檢測技能競賽”裁判。這些都是本專業長期堅持校企聯合培養的成果。
應用化學專業是一個典型的多學科交叉的復合型專業,我校應用化學專業的定位是以培養在化工、環保、醫藥、食品安全、品質管理、無機非金屬材料等相關領域從事科學研究、技術開發和管理的應用型人才為目標。為了滿足復合型應用人才的培養目標,提升學生的創新思維與能力,本專業一直積極依托專業教師的科研項目,鼓勵和引導本科生參與其中。通過在科研項目中的學習,培養學生的創新思維和創新能力。在此基礎上,為進一步建設好國家一流專業,滿足社會對復合型創新人才的需求,本專業開始與其他專業的教師建立聯合培養平臺,依據學生的興趣,引導學生跨學科加入其他專業教師的科研項目,讓學生可以不局限于本專業知識的學習,依據興趣更多地了解跨專業、跨學科的知識,以及學會如何將本專業知識應用于其他專業,如環境工程、食品安全、煙草工程、精細化工等,從而達到多學科交叉聯合培養學生創新思維的目的。通過積極引導學生參加科研項目,本專業近三年來,學生發表論文和專利數量明顯上升,每年申報“互聯網+”等創新型比賽的申報項目數量也明顯提升。通過建立跨學科培養模式,不僅引導學生更好地發展自己的興趣,也很好地達到了培養學生創新意識的目的。
興趣是最好的導師。心理學研究表明,沒有愉悅的心情、高昂的興趣,學習就是沉重的負擔[6]。通過興趣引導可以發揮學生自主學習的能動性,利用這種高漲的情緒和能動性,可以更好地達到人才培養的目標。本專業依據這一教學心理學現象,創新性地以興趣小組為單位,開展實踐教學活動。組建了盡享技能興趣小組、化工大賽興趣小組、計算機興趣小組、多媒體興趣小組等。依托學生興趣,讓學生可以通過興趣小組活動盡快了解大賽的內容和相關技能,為各類全國大學生技能競賽儲備選手。此外,計算機和互聯網多媒體作為新興的工具,受到社會各方面的關注。大量學生對計算機網絡技術有濃厚的興趣,本專業依托原有的虛擬仿真實驗平臺,建立計算機興趣小組,讓學生利用計算機這一工具,結合本專業實驗課程,自己動手建立新的虛擬仿真實驗課程。通過這種結合興趣和專業知識的實踐活動,不僅鍛煉了學生利用計算機技術的能力,還有利于完善本專業的虛擬仿真實驗教學內容,該興趣小組的學生還利用這一項目,申請了兩項“互聯網+”項目。本專業建立的這種以學生興趣為導向的興趣小組實踐活動受到了學生的歡迎,也為加強跨學科綜合型人才的培養目標打下了基礎。
大學生學科競賽是面向大學生的專業素質類的競技活動,受到了社會和高校的普遍關注。它是整合課堂和課外實踐教學的重要組成部分,相比于普通課堂教學和實驗課程,在創新教育改革、優化人才培養和提高教學質量等方面有著獨特的、不可替代的功能[7]。本專業一直都極為重視組織學生參加學科競賽和創新創業大賽,且在各類國家級大學生競賽中取得了優異的成績。但隨著學生對競賽的興趣和參與度的提升,單純地依靠傳統導師指導的模式很難滿足大量學生的需要。為了適應學生的需求,為學生提供更好的實踐平臺,本專業不僅建立了興趣小組的實踐教學模式,還積極組織校級比賽,引導學生積極參與。在此基礎上,本專業開創性地建立起一套以獲獎學生參與競賽組織和培訓的“導生制”實踐教學模式。這種由學生指導學生的方式,不僅使獲獎學生的經驗通過自由開放的交流得以傳承,還解決了參賽學生多而指導教師少的被動教學問題。導生制模式的引入,不僅滿足了興趣小組對場地和時間的不確定性的需求,還為學生提供了鍛煉自身的平臺,讓獲獎學生完成從“學會”到“會學”的轉變,使其對所學實踐技能有了更深層次的理解。此外,這種模式還增強了學生的交流能力和表達水平。通過導生制的引入,本專業近三年在國家級競賽中獲得一等獎3項、二等獎9項、三等獎2項的好成績。為本專業一流專業建設打下了堅實的基礎。
高等教育過程中,實驗課程是十分重要的實踐教學環節。本專業在人才培養過程中設置了大量的實驗,如分析化學實驗、儀器分析實驗、材料科學基礎實驗、合成化學實驗等。這些課程實驗可以很好地補充課堂教學。為進一步強化學生的專業實踐技能,本專業專門設置了與基礎實驗相對應的能力進階實驗。在學生掌握基礎實驗技能后,進一步提升實驗要求,以達到強化學生基礎實驗能力以及實踐動手能力的目的。在此基礎上,在第6和第7學期增設綜合性實驗,將材料設計與合成、分離與提純、表征與分析以及器件制備與性能測試綜合設計成實驗課,使學生通過該實驗,將分散的專業知識進行綜合應用,提升學生的綜合實踐能力,為本科畢業設計打基礎。除了進一步加強實驗課程外,本專業還十分注意擴展學生的視野。經常邀請國內外專家為學生作專題報告,并積極組織學生參加大型國際會議,增強學生對本專業理論知識在實際應用中的發展現狀和未來前景,并讓學生對專業知識的綜合應用產生直觀的理解,進而提升學生的綜合實驗能力。
為建設好應用化學“一流專業”,滿足“新工科”背景下應用型人才的培養需求,本專業還將持續完善和改進現有的多元化實踐教學體系,并進一步完善實踐教學效果的評價與認證體系。目前,本專業主要以專業人才培養計劃中“創新創業課程”為主體,通過細化創新創業學分的認定細則,來達到對學生實踐教學效果的評價與認定。分別會在第4學期進行一次中期檢查,在第8學期進行最終認定。通過中期檢查,提醒創新創業學分不足的學生要抓緊參與實踐教學活動。第8學期第一周會要求學生自行匯總創新創業學分的獲得情況,并提供相關資料與證書。為學生進行第一次評定,對不合格的認定要求進一步改進。第15周要求學生提交最終創新創業課程的相關材料,為學生評定成績。通過中期檢查,可以更好地督促學生參與實踐教學活動,也可以幫助專業教師和輔導員發現未參與實踐教學的學生,從而讓指導教師更好地引導學生進行實踐活動,更好地提升了實踐教學在人才培養中的效果。
除了完善實踐教學體系中的監督和引導環節外,一定時間后,本專業會根據人才培養需求對創新創業學分的評定和認證細則進行修改。如在大學生競賽剛興起時,學生參與度較低,為了引導學生積極參與各類大學生學科競賽,創新創業學分評定細則中將“參與校賽”評定為1學分。在學生參與競賽積極度提高后,參賽學生人數增大,本專業將“參與校賽”的評定分數降級,從而更好地鼓勵學生努力訓練,爭取參與省級和國家級比賽。依據人才培養需求及時修訂評定細則,更好地起到了引導學生參與實踐教學活動的積極性和主觀能動性的作用。
教育部實施“雙萬計劃”,是新時代高等教育內涵式發展政策的深化,是政府層面以建設一流本科專業為指向的具體政策行為。鄭州輕工業大學作為一所地方應用型大學,在一流專業建設背景下,緊抓機遇,積極支持各專業申報和建設國家一流本科專業。本校應用化學專業在結合地方經濟發展需求和進行特色化發展方面的著力聚焦,通過校企聯合、校內多學科協同、綜合創新實驗課程建設以及積極組織學科競賽等方式,建立起專業實踐教學平臺。并在實踐教學改革過程中,聚焦學生興趣引導,細化和完善評價標準,并配以特色的“導生制”模式,打造了獨具專業特色的多元化實踐教學體系。以這種特色實踐教學體系作為專業特色,打造應用化學國家一流本科專業,并促進了本校本科建設水平更上一層樓。