基于項(xiàng)目驅(qū)動(dòng)的碩本聯(lián)動(dòng)科研創(chuàng)新能力培養(yǎng)*

楊冬燕，周新華，周紅軍

(仲愷農(nóng)業(yè)工程學(xué)院化學(xué)化工學(xué)院，廣東 廣州 510225)

在2019年2月18日，以習(xí)近平同志為核心的黨中央作出重大決策，印發(fā)《粵港澳大灣區(qū)發(fā)展規(guī)劃綱要》，粵港澳大灣區(qū)包括廣東省廣州、深圳、珠海、佛山、惠州、東莞、中山、江門、肇慶九市等，以及香港、澳門兩個(gè)特別行政區(qū)，總面積約5.6萬平方公里，規(guī)劃將大灣區(qū)建立成世界重要人才中心和科技創(chuàng)新高地。隨著粵港澳大灣區(qū)的建設(shè)不斷推進(jìn)，建設(shè)大灣區(qū)離不開科研人才，離不開一流的科技創(chuàng)新能力。仲愷農(nóng)業(yè)工程學(xué)院身處大灣區(qū)腹地，在人才培養(yǎng)模式中越來越重視學(xué)生科研創(chuàng)新能力的培養(yǎng)，不再依賴于課本教程，同時(shí)推進(jìn)學(xué)生將所學(xué)知識(shí)結(jié)合生產(chǎn)實(shí)際，應(yīng)用在大灣區(qū)的建設(shè)中去。在人才培養(yǎng)過程中，結(jié)合仲愷農(nóng)業(yè)工程學(xué)院以農(nóng)為特色的學(xué)科設(shè)計(jì)和大灣區(qū)創(chuàng)新人才的需要，不斷強(qiáng)化科研創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。我校應(yīng)用化學(xué)專業(yè)為仲愷第一個(gè)省級(jí)特色專業(yè)，也是仲愷第一個(gè)省級(jí)教學(xué)示范中心，具有很大的發(fā)展和應(yīng)用前景。主要培養(yǎng)有突出的化學(xué)創(chuàng)新能力，能結(jié)合農(nóng)業(yè)為背景的從事綠色精細(xì)農(nóng)用化學(xué)品的研發(fā)及應(yīng)用的專業(yè)人才。

1 化學(xué)學(xué)科創(chuàng)新能力發(fā)展現(xiàn)狀和存在問題

化學(xué)學(xué)科是一個(gè)在不斷發(fā)展的學(xué)科，前沿科學(xué)問題的涌現(xiàn)，新的知識(shí)體系的建立，實(shí)驗(yàn)方法的更新?lián)Q代，高校創(chuàng)新能力的培養(yǎng)也需要與時(shí)俱進(jìn)。創(chuàng)新能力的培養(yǎng)一直是高等院校人才培養(yǎng)過程中一個(gè)重要的內(nèi)容。但是在化學(xué)相關(guān)專業(yè)中針對化學(xué)科研創(chuàng)新能力的培養(yǎng)的重視程度還不夠。無論是應(yīng)用化學(xué)，材料科學(xué)還是化學(xué)工程這樣工科為基礎(chǔ)的學(xué)科，在人才培養(yǎng)方案中針對本科生的科研創(chuàng)新能力的培養(yǎng)的課程設(shè)計(jì)并沒有很明確的方案。當(dāng)前，化學(xué)相關(guān)專業(yè)的基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)課已經(jīng)普及開來，在培養(yǎng)本科生動(dòng)手能力和解決問題的能力具有一定的提升。但是傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)主要依靠理論教學(xué)支撐，需要學(xué)生在有限的學(xué)時(shí)完成相應(yīng)的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容得到目標(biāo)實(shí)驗(yàn)結(jié)果，實(shí)驗(yàn)?zāi)康目深A(yù)測，過程可預(yù)測，結(jié)果可預(yù)測，這樣的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)往往導(dǎo)致學(xué)生只會(huì)按部就班的根據(jù)既定步驟進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，沒有自己的創(chuàng)新和發(fā)散思維，換個(gè)體系就完全無法開展實(shí)驗(yàn)。針對課本課程的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)缺少挖掘?qū)W生的原始創(chuàng)新能力，不利于發(fā)散性的思維方式，導(dǎo)致學(xué)生“知其然，不知其所以然”[1]。

科研創(chuàng)新實(shí)踐有利于培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力。近年來，部分高校實(shí)行的實(shí)驗(yàn)班或?qū)熤平虒W(xué)成為創(chuàng)新人才培養(yǎng)的成功模式，科研創(chuàng)新能力訓(xùn)練成為高校人才培養(yǎng)的重要內(nèi)容。而對于具有明顯地方特色的院校，特別是仲愷農(nóng)業(yè)工程學(xué)院這類區(qū)域性農(nóng)業(yè)地方院校，師資力量和科研平臺(tái)等各種軟硬件都有所欠缺的高校，照搬重點(diǎn)高校的導(dǎo)師制教學(xué)，實(shí)驗(yàn)班或基地班的做法存在較大的難度。如創(chuàng)新能力和實(shí)踐能力培養(yǎng)所需的校內(nèi)外基地，校內(nèi)實(shí)踐平臺(tái)有限，實(shí)踐項(xiàng)目多以虛擬項(xiàng)目為主，難以訓(xùn)練學(xué)生需要的實(shí)踐能力和創(chuàng)新能力；對于校外基地，在學(xué)生能力不足和實(shí)習(xí)時(shí)間較為有限的情況下，行(企)業(yè)方讓學(xué)生真正參與實(shí)際生產(chǎn)的動(dòng)力不足，導(dǎo)致學(xué)生無法獲得真實(shí)有效的專業(yè)科研訓(xùn)練和創(chuàng)新能力培養(yǎng)機(jī)會(huì)，同時(shí)，行(企)業(yè)方嚴(yán)重缺乏水平匹配的指導(dǎo)老師，難以真正指導(dǎo)出有創(chuàng)新性和實(shí)踐性能力強(qiáng)的學(xué)生。

科研創(chuàng)新平臺(tái)的缺失限制了學(xué)生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。本科生在大一大二階段完成大部分的專業(yè)課學(xué)習(xí)和實(shí)踐課的訓(xùn)練，已經(jīng)具備一定的理論基礎(chǔ)和實(shí)踐能力，但是缺少相應(yīng)的科學(xué)研究平臺(tái)。本科生僅限于課本所學(xué)的專業(yè)知識(shí)，不了解所學(xué)專業(yè)的最新研究進(jìn)展，而專業(yè)課任課老師在授課期間由于時(shí)間緊課程任務(wù)重，沒有多余時(shí)間給大家普及相應(yīng)的學(xué)科知識(shí)，導(dǎo)致學(xué)生沒有辦法接觸到最前沿的科學(xué)研究。有一部分同學(xué)經(jīng)過系統(tǒng)的理論學(xué)習(xí)，對自己所學(xué)專業(yè)具有強(qiáng)烈的科研興趣，但是沒有相應(yīng)的科研平臺(tái)施展。平臺(tái)的缺失讓對科研創(chuàng)新有夢想的同學(xué)感到無能為力[2-3]。

2 項(xiàng)目驅(qū)動(dòng)的碩本聯(lián)動(dòng)創(chuàng)新能力培養(yǎng)

基于項(xiàng)目驅(qū)動(dòng)，通過一個(gè)研究生帶兩個(gè)本科生完成科研項(xiàng)目的模式，讓本科生接觸科研發(fā)展的最前沿，加強(qiáng)對專業(yè)知識(shí)的認(rèn)知，讓本科生盡早的接受科研創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。仲愷農(nóng)業(yè)工程學(xué)院在2006年獲得碩士學(xué)位授予權(quán)，經(jīng)過近年的發(fā)展，擁有一級(jí)學(xué)科學(xué)術(shù)型碩士學(xué)位授權(quán)點(diǎn)9個(gè)、二級(jí)學(xué)科碩士學(xué)位授權(quán)點(diǎn)35個(gè)、農(nóng)業(yè)碩士、工程碩士、風(fēng)景園林碩士、獸醫(yī)碩士和藝術(shù)碩士5個(gè)類別專業(yè)碩士學(xué)位授權(quán)點(diǎn)，碩士學(xué)位教育的科研平臺(tái)也在逐年完善，能滿足碩士研究生日常的科研訓(xùn)練。針對化學(xué)化工學(xué)院的科研平臺(tái)搭建也是具有一定的體系。目前化學(xué)工程與技術(shù)是廣東省優(yōu)勢重點(diǎn)學(xué)科，同時(shí)化學(xué)工程與技術(shù)是一級(jí)學(xué)科碩士點(diǎn)，生物化工是珠江學(xué)者特聘設(shè)崗學(xué)科，化學(xué)化工學(xué)院具有廣州市農(nóng)業(yè)化學(xué)品高效利用重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室和廣東省普通高校農(nóng)用綠色精細(xì)化學(xué)品重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，在現(xiàn)有的科研平臺(tái)的基礎(chǔ)上進(jìn)一步通過項(xiàng)目驅(qū)動(dòng)搭建本科生的科技創(chuàng)新平臺(tái)。

目前基于項(xiàng)目驅(qū)動(dòng)的平臺(tái)建設(shè)更有利于項(xiàng)目的開展。項(xiàng)目的來源有專業(yè)教師申請的國家級(jí)，省部級(jí)，市廳級(jí)或者校級(jí)項(xiàng)目，通過讓本科生參與到科研實(shí)踐中，構(gòu)建了團(tuán)隊(duì)導(dǎo)師-碩士研究生-本科生三級(jí)聯(lián)動(dòng)，以碩士生和本科生的聯(lián)動(dòng)模式為主的人才培養(yǎng)新模式，不僅有利于本科生創(chuàng)新實(shí)踐能力的培養(yǎng)和發(fā)展，有利于本科生進(jìn)入研究生學(xué)習(xí)階段后開展學(xué)習(xí)和研究，也有利于學(xué)生團(tuán)隊(duì)合作精神和人格的完善。另外項(xiàng)目來源可以是基于化學(xué)化工專業(yè)特點(diǎn)和結(jié)合學(xué)生的興趣愛好，每年都有一些大學(xué)生的科研創(chuàng)新實(shí)踐項(xiàng)目，如互聯(lián)網(wǎng)+大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)大賽，全國大學(xué)生化學(xué)實(shí)驗(yàn)創(chuàng)新設(shè)計(jì)大賽，還有大學(xué)生開放實(shí)驗(yàn)、挑戰(zhàn)杯、大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)訓(xùn)練計(jì)劃等。以學(xué)生為主體申報(bào)各類大學(xué)生課外科研創(chuàng)新項(xiàng)目，抓住了學(xué)生的興趣，激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)熱情，但是由于本科生接觸科研的機(jī)會(huì)少，同時(shí)科研訓(xùn)練不夠，申報(bào)這些項(xiàng)目后沒有相應(yīng)的經(jīng)驗(yàn)導(dǎo)致很多項(xiàng)目不能夠完美的結(jié)束，匆匆開啟，草草收尾。通過碩本聯(lián)動(dòng)培養(yǎng)體系，構(gòu)建碩本“同學(xué)習(xí)、共研究、齊成才”的良好學(xué)術(shù)氛圍與和諧互動(dòng)關(guān)系，團(tuán)隊(duì)為本科生提供軟硬件，通過碩本聯(lián)動(dòng)體系培養(yǎng)，不僅提升了他們的科研認(rèn)知和科研能力，使他們在大學(xué)生科研創(chuàng)新項(xiàng)目中奪得先機(jī)，也提高了他們的就業(yè)競爭力，顯著提高了人才培養(yǎng)質(zhì)量[4]。

通過大量的調(diào)查研究，結(jié)合仲愷農(nóng)業(yè)工程學(xué)院的實(shí)際情況，融合研究生教育，吸收本科生參與到科研項(xiàng)目中來，并利用化學(xué)學(xué)科的平臺(tái)，實(shí)行碩本聯(lián)動(dòng)，及時(shí)了解本科生對創(chuàng)新能力培養(yǎng)的要求和想法，課題組成員能針對本科生出現(xiàn)的具體問題進(jìn)行探討和解決。我們提出科研團(tuán)隊(duì)式碩本聯(lián)動(dòng)人才培養(yǎng)模式，探索研究生教育與本科教育聯(lián)動(dòng)機(jī)制，教學(xué)改革與學(xué)生工作結(jié)合的方式，充分發(fā)揮地方院校碩士生導(dǎo)師資源，以碩士生為學(xué)長科研示范榜樣，吸收并帶動(dòng)優(yōu)秀本科生進(jìn)入科研創(chuàng)新實(shí)踐，碩本聯(lián)動(dòng)科研促進(jìn)創(chuàng)新人才培養(yǎng)。以科研項(xiàng)目為載體，充分利用重點(diǎn)學(xué)科和研究生教育等學(xué)科平臺(tái)，碩士生選題為依托，充分利用碩士生導(dǎo)師優(yōu)質(zhì)師資資源，引領(lǐng)專業(yè)建設(shè)和本科教育。通過科研帶動(dòng)本科生化學(xué)創(chuàng)新能力培養(yǎng)，以科研激發(fā)專業(yè)興趣，以創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)促進(jìn)專業(yè)素質(zhì)訓(xùn)練，以科研項(xiàng)目促進(jìn)專業(yè)能力提升，實(shí)現(xiàn)科研促進(jìn)教學(xué)，科研反哺人才培養(yǎng)的模式。通過碩本聯(lián)動(dòng)，本科生與研究生之間的互動(dòng)更頻繁、深入，研究生與本科生抱團(tuán)學(xué)習(xí)與成長，讓本科生對自己的專業(yè)和所學(xué)有更深入的認(rèn)識(shí)，更加滿足企業(yè)對人才培養(yǎng)的要求[5-6]。

(1)組建具有高水平創(chuàng)新能力的教學(xué)科研導(dǎo)師團(tuán)隊(duì)。為了很好地實(shí)施碩本聯(lián)動(dòng)人才培養(yǎng)模式，通過引進(jìn)和選拔，構(gòu)建一支高素質(zhì)的導(dǎo)師隊(duì)伍，主要是以具有教授副教授職稱的碩士導(dǎo)師隊(duì)伍組成，適度發(fā)展高水平的年輕博士教師，形成一支具有高水平創(chuàng)新能力的指導(dǎo)師資隊(duì)伍。定期邀請著名學(xué)者與行業(yè)著名專家講學(xué)，拓寬學(xué)生視野。

(2)建立碩本聯(lián)動(dòng)的科研創(chuàng)新小組。在研究生導(dǎo)師的項(xiàng)目驅(qū)動(dòng)下，研究生和本科生組成科研創(chuàng)新小組，共同參與導(dǎo)師的科研項(xiàng)目，實(shí)行研究生和本科生“結(jié)對子”的方式指導(dǎo)本科生，形成1個(gè)研究生加3～4個(gè)本科生的小組規(guī)模。

(3)形成導(dǎo)師指導(dǎo)學(xué)生自主管理體系。針對當(dāng)前本科生管理和素質(zhì)教育中存在的自我約束能力欠缺，團(tuán)隊(duì)合作精神尚需較強(qiáng)的問題，實(shí)行碩本聯(lián)動(dòng)，借助研究生在學(xué)科知識(shí)儲(chǔ)備、職業(yè)規(guī)劃、人生閱歷等方面的經(jīng)驗(yàn)，為本科學(xué)生及時(shí)排解困惑，并在大創(chuàng)訓(xùn)練、學(xué)術(shù)論文寫作等方面多加引導(dǎo)，形成以自我管理為核心的制度體系，提高學(xué)生的自我管理能力，增強(qiáng)團(tuán)隊(duì)合作精神。

(4)構(gòu)建碩本聯(lián)動(dòng)的“知識(shí)學(xué)習(xí)+未來規(guī)劃”相結(jié)合的本科人才培養(yǎng)模式。通過碩本聯(lián)動(dòng)，本科生和研究生同時(shí)參與課題的討論，參加導(dǎo)師組織的學(xué)術(shù)討論會(huì)，鼓勵(lì)本科同學(xué)積極向研究生師兄師姐取經(jīng)，以師兄師姐為榜樣，進(jìn)一步向自己的目標(biāo)邁進(jìn)。研究生通過自身的閱歷與經(jīng)驗(yàn)幫助本科生盡早認(rèn)識(shí)所學(xué)專業(yè)，為大學(xué)學(xué)習(xí)生活制定合理、長期的成長規(guī)劃，促進(jìn)本科生全面、健康發(fā)展。

結(jié)合仲愷農(nóng)業(yè)工程學(xué)院的特點(diǎn)，立足于學(xué)校定位，服務(wù)于鄉(xiāng)村振興，解決本科生創(chuàng)新能力不足的問題。通過以上四點(diǎn)，形成的碩本聯(lián)動(dòng)培養(yǎng)模式，構(gòu)建碩本 “同學(xué)習(xí)、共研究、齊成才”的良好學(xué)術(shù)氛圍與和諧互動(dòng)關(guān)系，不僅有利于學(xué)生創(chuàng)新實(shí)踐能力的培養(yǎng)和發(fā)展，有利于學(xué)生進(jìn)入研究生學(xué)習(xí)階段后開展學(xué)習(xí)和研究，也有利于學(xué)生團(tuán)隊(duì)合作精神和人格的完善。碩本聯(lián)動(dòng)培養(yǎng)模式運(yùn)行后可看出一定的培養(yǎng)效果，例如：2012級(jí)本科生黃同學(xué)和2013級(jí)本科生胡同學(xué)在大三開始進(jìn)入實(shí)驗(yàn)室，與2013級(jí)碩士研究生林同學(xué)結(jié)合成創(chuàng)新小組，參與導(dǎo)師對高分子材料加工方向的課題研究，主要開展對無機(jī)材料介孔硅的修飾改性工作并用于農(nóng)用化學(xué)品的遞送研究，在研究生師兄的指導(dǎo)下，兩位同學(xué)很快進(jìn)入實(shí)驗(yàn)狀態(tài)，制備出納米級(jí)介孔硅材料，高分子材料具有水溶性差的特點(diǎn)，通過摸索改性方法讓材料在水中均勻分散。 “結(jié)對子”的方式，讓這兩位同學(xué)不僅熟悉了高分子材料的性質(zhì)和應(yīng)用，也鍛煉了自己的動(dòng)手能力和解決問題的能力，由于能力較為突出在選擇就業(yè)時(shí)深受企業(yè)歡迎，最后選擇進(jìn)入行業(yè)內(nèi)龍頭企業(yè)廣州天賜高新材料股份有限公司和廣州市聚賽龍工程塑料股份有限公司。還有2014級(jí)本科生陳同學(xué)在2016級(jí)研究生林師兄的帶領(lǐng)下開始基于天然高分子材料的研究，主要是利用農(nóng)用廢棄物或者農(nóng)業(yè)加工副產(chǎn)物開展有效的研究。陳同學(xué)從2017年進(jìn)入實(shí)驗(yàn)室開始開展科研工作，針對農(nóng)業(yè)廢棄物玉米醇溶蛋白的化學(xué)修飾和改性研究，很快掌握了相關(guān)課題的研究方法。在完成本科畢業(yè)設(shè)計(jì)后，激發(fā)出對天然高分子材料的濃厚興趣，又考取了本組的研究生。在本科階段打下科研基礎(chǔ)，在2018年研究生生涯伊始就發(fā)表了第一篇SCI，整個(gè)研究生階段共發(fā)表了5篇SCI論文，并在2020年獲得了國家獎(jiǎng)學(xué)金。這些例子證明碩本聯(lián)動(dòng)項(xiàng)目讓研究生通過自身的閱歷與經(jīng)驗(yàn)幫助本科生盡早認(rèn)識(shí)所學(xué)專業(yè)，提高學(xué)生的實(shí)踐能力和創(chuàng)新能力，提高學(xué)生就業(yè)和進(jìn)一步研究深造的核心競爭力。

3 結(jié) 語

通過碩本聯(lián)動(dòng)體系，讓本科生提早進(jìn)入實(shí)驗(yàn)室接受原始創(chuàng)新性科研訓(xùn)練，是培養(yǎng)學(xué)生化學(xué)創(chuàng)新能力的關(guān)鍵一環(huán)。建立本科生創(chuàng)新人才培養(yǎng)方案、結(jié)合項(xiàng)目實(shí)際需求開創(chuàng)全新的人才培養(yǎng)機(jī)制，最終全面實(shí)現(xiàn)創(chuàng)新能力培養(yǎng)，達(dá)到導(dǎo)師—學(xué)生—企業(yè)三方共贏的理想局面。