化工專業創新人才培養教學改革與實踐

朱俊生 胡光洲 曹景沛 孟獻梁

(中國礦業大學 化工學院，江蘇 徐州 221116)

目前本科生和研究生已經成為“創新”的主力軍，作為培養這些創新主力軍的各個高校，其肩上的責任更是重于泰山。如何培養化工專業創新型人才是化工類專業每一位老師都必須認真思考的問題[1]。本文介紹了當前本科生創新能力培養的現狀和存在的問題，吸收借鑒國內其他高校化工人才創新能力培養的經驗，結合作者多年的教學科研經驗，構建適合中國礦業大學的化工專業創新人才培養模式，希望對其他高校化工創新人才培養有一定的參考作用。

1 化工專業創新人才培養的現狀與問題

引導學生建立創新意識，培養本科生的創新能力，對于培養復合型的拔尖人才具有重要意義[2]。在培養學生創新創業能力的過程中，科技創新活動發揮著重要的作用。盡管目前國內各大高校都根據自身情況制定了各種創新人才培養方案，也取得了一定的成效，但是在創新人才培養的實踐過程中仍然存在著一些問題與挑戰。

1.1 本科生自主創新能力不足

低年級的本科生，尤其是剛入學的大一新生，由于剛剛參加完高考而且在中學階段很少有機會接觸到創新活動，缺少創新意識。許多學生接受的是以“高分”為目的的“填鴨式”應試教育，日復一日地遨游在書山題海中，進而形成了固定的解題模式，這不可避免地導致他們思維僵化。因此，學生的發散思維就會受限，沒有了創新思維和意識就會導致創新能力不足[3]。

1.2 本科生創新培養課程管理較松散

實踐創新教育課程體系不夠健全，實踐創新課程管理較為松散，在一定程度上阻礙了創新人才的培養。此外，部分高校沒有開設相關的課程，也沒有開展過相關的活動，使得本科生創新創業培養實施困難。即使許多高校開設了關于大學生創新能力培養的課程或者實踐，但是由于老師和學生不夠重視這類課程，加上條件有限、平時管理和考核比較隨意，很多學生經常消極對待，應付課堂、應付老師，更有甚者還會出現“曠課”“缺勤”等現象。因此，很難達到預期的教學效果，浪費寶貴的人力和物力。

1.3 專業認證框架下的因材施教較困難

創新人才的培養最忌諱的就是教育標準化，因此，如何在工程教育專業認證的框架下實施因材施教是一個值得我們深入思考的難題。此外，傳統應試教育的思維模式在高校的教育教學活動中也存在，這種思維使高校老師在研討教育教學目標時把重點放在學生的整體發展上，忽視了不同學生之間的差異，輕視學生的個性化培養，使得學生獨立性、發散性思維能力受到抑制，對本科生創新能力的培養極其不利[4]。

1.4 創新型人才培養體系不夠完善

良好的培養體系對創新型人才的培養至關重要，但目前高校里形成創新人才培養體系的并不多。創新人才的培養是一個循序漸進的過程，學生可以從生活中小的創新開始，慢慢發展到科研創新。教師要從細微處入手，最大限度地發掘學生的創新潛能[5]。上述這些過程都需要學校、教師、學生、家庭和社會的共同努力，需要將培養貫穿到學生生活和學習的全過程[6]。

2 化工專業創新人才培養與實踐

針對上述難題，作者結合多年的人才培養實踐經驗，總結出 “五步實踐法”的創新能力培養方式。以學生為主體，導師、學院、學校、家庭、社會多方面配合，探索出一種符合專業實際情況的學生創新綜合素質培養模式。

2.1 開展趣味性實驗，吸引人才

化工專業對創新型化工人才的培養不應僅僅局限于在校的學生，更應從源頭入手，廣泛開展趣味實驗進校園活動。對于指導的創新實踐小組成員，要求他們從低年級本科生、中學、小學、社區或廣場等中選擇一個相應的任務去完成，包括趣味化工化學實驗、生活中的化工和化學實驗等，以滿足青少年科普教育和社會公益教育的需求。所有的實驗原理、步驟、可能出現的結果、實驗注意事項均需要自己查閱文獻資料，總結出方案，交由科研導師審閱、修改后才能實施。在此過程中，團隊成員還需要根據實際情況不斷優化實驗方案，以培養其解決實際問題的能力。人類的生產和生活離不開化工化學，化工化學改變世界，趣味實驗進校園活動能起到“一石二鳥”的效果。一方面可以提高創新小組的創新能力、科研素質，提升同學們的自信心與獲得感；另一方面，也會將科研創新的種子埋藏到即將進入大學的學子心中，吸引更多優秀的學子投身化工化學領域。

2.2 發現學生閃光點，因材施教

人生需要閃光點，作為教師要學會發現學生的優點。中國礦業大學化工專業開設了“創新創業能力培養”課程，老師們會根據本科生的專業基礎給他們推薦不同特色的創新創業課題。有些學生有好的想法，對設計感興趣；有的學生動手能力強，喜歡做一些實用的實驗室工具。我們就讓他們組成創新小組，不定期地舉行創新交流會。專業也會不定期地舉行創新成果展示活動，例如：學生就發表的研究論文、全國化工設計大賽、化工實驗競賽、大學生創新創業大賽等所取得的成果開展交流；對取得成果的學生進行表彰和獎勵，以激發學生的創新熱情，使得創新的氛圍越來越好，形成“全員創新”的局面。

2.3 落實導師責任制，促進發展

我校化工專業十余年前就開始實施“小班化教學”，如今每一位學生都會配備一名導師。在學業方面，導師從本科生入學開始直至其畢業都會給他們提供學業發展和職業規劃，并根據學生的實際情況給予“精準指導”。在科研方面，化工專業要求本科生進入導師課題組，參加研討會，并交流匯報。同時將化工專業實驗、大學生大創實驗、化工設計競賽、化工實驗競賽和畢業設計(論文)等實踐環節連通，不斷提高本科生的科研素質與動手能力；在生活方面，導師的主要工作是全方位地給學生提供創新培養的條件，敦促學生加強體育鍛煉，對學生進行心理疏導，鼓勵學生積極參加各種活動等。

2.4 實施階段性考核，加強管理

為提高學生對創新能力訓練課程的重視程度，創新訓練課程采用階段性考核和結課學分賦予的綜合考量方式進行考核。階段考核主要是為了實時了解學生的課業完成情況，這可以為導師的針對性指導提供依據，加強學生實踐，促進師生交流，還能促使學生養成認真對待、勤于思考的習慣。階段考核的主要依據就是學生參與大創項目、化工設計競賽、化工實驗競賽、趣味實驗進校園活動和學校及學院相關活動等所獲得成果的質量和數量。結課學分的賦予主要是由導師們研討，根據學生學習過程中的表現，如是不是偷懶、積極性是不是很高、對待課程的態度等給予評分。

2.5 增加動手與實操，以賽促創

對化工專業而言，在理論的基礎上少不了熟練規范的實驗操作，而實驗動手能力是培養學生創新能力的重要基礎[7]。無論是專業實驗課程的教學還是創新項目的競賽，導師們都會先進行正確的實驗操作示范，然后在學生實驗的過程中及時糾正學生的錯誤操作，以達到“萬無一失”的目的。除了科研導師的科研實驗室，化工學院還開放了一些公共實驗室，以方便更好地進行學生動手能力的培養。此外，我們還會不定期地對一部分年代久遠、無法工作的儀器進行拆解和重新組裝教學，讓學生了解其工作原理和內部結構。以本科生為主體的創新創業項目是培養學生創新創業的重要手段，是在導師的指導下，由學生獨立完成項目的一系列工作。2021年，作者及化工專業其他老師指導化工專業本科生主持了多項大學生創新訓練項目，其中國家級重點領域大學生創新項目1項、國家級大學生創新項目2項；此外，作者及化工專業其他老師還指導了多項學生競賽活動，化工專業本科生在省級以上化工設計競賽和化工實驗競賽中獲得各類獎勵十余項，其中一組本科生獲得了全國大學生化工設計競賽二等獎、一組學生獲得了第四屆大學生實驗競賽全國總決賽一等獎的優秀成績。

3 結語

本文提出的“五步實踐法”培養方式根據我校化工專業學生的實際情況，以學生為主體，通過開設創新能力培養課程，因材施教、導師負責、動手實操，最終實現學生綜合素質的全面提升，同時培養學生的創新思維、創新意識，使其成為“可持續發展”的創新型人才。