張勝
(中南林業科技大學 材料科學與工程學院,湖南長沙 410004)
創新是一個民族發展的不竭動力,創新創業教育已經成為高等教育的重要組成部分。我國高校創新創業教育已在課程體系[1-2]、實踐活動[3-4]、文化建設[5-6]等方面取得顯著成效。
高校的創新創業教育是一個系統性工程,必須納入人才培養的每一個環節。實踐學習是人才培養體系的關鍵環節,實踐教學則是學生提高創新技能、激發創業熱情的關鍵過程[7]。近年來,將創新創業教育融入專業知識學習過程,已逐漸成為教育工作者的共識[8]。無論是從新工科[9-10]、新農科[11]建設,還是工程實踐教學[12-13],以及化工類專業的核心課程[14-15]教學,“專創融合”的理念已經在不同的專業領域得到運用。然而,目前國內構建“專創融合”實踐教學體系的研究文獻相對不多。
中南林業科技大學是國家“中西部高校基礎能力建設工程”高校,湖南省“國內一流大學”建設高校。學校堅持綠色教育理念,注重價值塑造、知識傳授和能力提升,培養身心健康、勇于擔當、知識專博得兼、實踐能力突出、德智體美勞全面發展的創新型、復合型、應用型人才,培育適應國家生態文明建設和林業現代化需要、服務地方建設、面向未來發展的專業體系。林產化工專業的培養目標是培養具備化學化工專業知識,掌握利用植物資源開發綠色化工產品的原理、方法和技術,能從事工程設計、技術開發的高級工程技術人才。本文以林產化工專業為例,基于學校辦學定位和專業特色,對“專創融合”實踐教學體系的構建詳細闡述并開展實踐,為林產化工專業人才培養提供有力支撐。
林產化工專業的實踐教學在實施“專創融合”教學體系之前,主要存在以下問題:(1)學生解決復雜工程問題能力不足,原因是工程實踐教學資源少,學生缺乏實踐的機會。(2)學生專業學習與創新創業教育融合不足,原因是創新創業類課程教學方法單一,不能為學生專業知識的學習助力。(3)學生理論知識與實踐運用聯系不強,原因是學生在課堂上學到的專業知識,沒有相應的實踐教學內容進行應用。由此可見,傳統的實踐教學資源、教學方法、教學內容已經難以滿足創新創業背景下對林產化工專業人才的培養需求。
為了解決創新創業教育存在的主要問題,以學生為中心,將創新創業融入專業實踐教學,從教學內容、教學資源、課程思政、教學方法、師資建設、教學評價六個方面進行改革創新,構建了“一心六面”的專業實踐教學體系。
教學內容是教學體系的“展示面”。林產化工專業實踐教學內容主要從當前經濟社會中快速發展的產業、與人民群眾生活密切相關的領域、學生了解程度較深的方面進行篩選。植物提取物產業是對植物有效成分提取、分離、純化,為醫藥、保健品或化妝品提供原料的一個新興產業,近20年來保持快速增長,2021年成為湖南省農產品加工出口第二大產業。林產化工專業知識可為植物提取物的生產工藝以及設備選型提供解決方案,因此,植物提取物的開發、生產是林產化工實踐教學的必選內容。此外,隨著人民生活水平的提高,追求時尚與美已經成為人民衣食住行以外最強勁的剛性需求。生活中對化妝品的關注容易吸引學生進行探究,具有功效性的化妝品原料多來源于植物提取物,與林產化工專業的研究方向高度契合,因此,化妝品的研發與生產也是專業實踐教學的重要內容。
專業實踐教學內容從形式上由創新實驗、生產實習、畢業論文構成。創新實驗,來源于植物提取物與化妝品研發生產的實際需求,通常是為創新創業比賽(“挑戰杯”“創青春”“互聯網+”等賽事)提供研究項目。生產實習則是讓學生熟悉植物提取物和化妝品生產流程與工藝參數。畢業論文與創新實驗緊密聯系,通常是創新實驗的進一步延伸或者是為下一輪創新創業比賽做技術儲備。
教學資源是教學體系的“后援面”。實踐教學內容的實施需要資金和設施支持,而常規教學計劃的資金預算是有限的,難以滿足創新實驗的開展。為此,需要與企業合作,由企業提供資金和設施,將其作為支撐實踐教學的資源。隨著植物提取物行業與化妝品行業的快速發展,相關生產企業在產品研發、工藝優化、工程設計方面不斷提出新的需求,這種需求形成了本專業教師的科研任務、企業的橫向課題、大學生創新創業項目的實施方向,也為專業實踐提供了教學資源。中南林業科技大學林產化工專業已與湖南省植物提取物行業協會、湖南歐標化妝品有限公司等湖南省植物提取物或化妝品行業組織和企業簽署了戰略合作協議,企業通過提供項目資金與設施,為實踐教學提供資源保障。
專業實踐教學資源可細分為科研課題、“雙創”項目、實踐設施。基于企業需求的科研課題是教學資源的主要來源,一般為教師承擔,再將其分解為相對獨立的小課題,成為實踐教學內容,指導學生完成。由于企業科研課題多為應用性研究,教師還可以將其進一步深化成為探究關鍵科學問題的理論性研究課題。“雙創”項目是我國 “十二五”期間開始實施的面向在校大學生的創新創業訓練計劃,學生可在實踐內容基礎上進行改進申報,為增強學生的創新能力和創業能力提供支撐。企業提供的設施也是重要的教學資源,例如生產設備、生產工藝、技術管理等,可為學生提供在學校實驗室無法實現的應用場景。
課程思政是教學體系的“左側面”。林產化工專業實踐教學團隊將黨建工作融入課程思政建設,從實踐教學內容上挖掘課程思政元素。采取“知識要點+實踐案例+思政元素”的模式,將專業關鍵知識點與創新創業實踐案例結合,隱性融入思政元素,潛移默化進行時代使命教育、理想信念教育、職業素養教育,實現實踐與思政的雙向聯動育人。
課程思政元素通過思政案例、認知實踐、專家講座形式體現。思政案例展示林產化工專業近年來典型人物的事跡、創新創業成果的應用,激發學生學習本專業的熱情。學生實地調研校企合作企業,通過認知實踐了解植物資源利用轉化獲得的產品,啟發學生運用生態文明思想構建研究思路,樹立愛林興林的理想信念。專家講座的內容中融入工程職業素養教育,通過行業專家講述個人奮斗歷程,培養學生認真嚴謹、敢于求索、實事求是的工程師精神。
教學方法是教學體系的“右側面”。近年來,隨著國家一流課程建設(“雙萬”計劃)的推進,以提升教學效果為目的成為改革創新教學方法的指導方針。
在提升教學效果的過程中注重提高學生運用專業知識解決實際技術問題的能力。在開展實踐教學的過程中,首先走訪調研合作企業(實踐教學基地),掌握企業需求;然后獨立查閱文獻,制定技術研發或者工程設計方案;之后學生以團隊合作的形式具體實施方案;最后由企業與學校聯席對學生創新成果進行評議。對于實施效果好的實踐成果,可參加化工設計比賽或者大學生創新創業比賽,對于條件成熟的實踐成果,可與企業簽約合作,進行市場轉化。
將實踐教學與學科競賽、創新創業項目融合。化工設計競賽是訓練學生解決復雜工程問題的重要手段,創新創業項目是培養學生發散性思維、運用專業知識解決實際問題能力的有力抓手。將學科競賽與“雙創”項目作為推動專業教學的兩個驅動力量,通過全員參與、分組實施、階段考評等方式,建立了學術性、創新性、市場性等不同方面的立體化考核體系。在實踐教學中融入創新創業教育,設定 “項目實施—‘雙創’競賽—成果轉化”三個遞進層次的目標,使創新創業教育的知識點與能力考核貫穿專業實踐教學過程。
在實踐教學課程設計中強化課堂設計,解決怎么講好課的問題,具體按以下步驟進行:(1)傳授解決實際問題的一般思路;(2)搜集歸納企業需求,制定實踐教學目標;(3)根據專業知識進行實踐方案設計;(4)實施具體方案;(5)實踐成果與企業進行對接轉化。
通過線下實踐、線上教學、虛擬仿真等方式完成實踐教學,強化現代信息技術與教育教學深度融合。2020年以來,專業教學團隊拍攝了植物提取物生產線、化妝品工藝生產線的視頻,通過剪輯加工制作成線上教學的課程。同時,開發了化工單元操作的虛擬仿真實驗,對線下實踐形成有效補充,擴展了實踐內容。
師資建設是教學體系的“支撐面”。師資力量是實施教學計劃的關鍵因素,本課題組認為:實踐教學的師資建設應充分利用社會資源,形成“科教結合,專企合作”的長效教學機制。林產化工專業實踐教學團隊通過各種渠道聯系、走訪與專業有關的生產企業,與企業簽訂人才聯合培養合作協議,聘請企業管理和技術人員作為校外實踐教學指導教師。負責實踐教學的校內教師應具有指導大學生創新創業項目的意識和能力,并且每年在企業工作一個月,掌握企業產品生產工藝與操作流程。鼓勵企業管理和技術人員就讀本專業同等學力非全日制研究生,提升實踐教學水平。行業協會也是師資建設的重要資源,與企業相比,行業協會的管理人員對于行業宏觀運行情況更為熟悉,能提供更多的行業進展信息。中南林業科技大學林產化工專業與湖南省植物提取物協會簽訂了合作協議,由行業專家為學生授課,有助于學生熟悉植物提取物行業在全球的發展情況。
專業實踐師資力量由校內教師、企業導師、行業協會專家構成。從教學任務分配來看,校內教師是主要的師資力量,因此需要具備充足的實踐能力,才能支撐帶教任務。負責實踐教學的校內教師每年需承擔實習基地的研究任務,積極參加行業管理部門組織的業務實訓,不斷提高實踐教學能力,將產業最新的資訊傳遞給學生。企業導師和行業協會專家則是實踐教學師資力量的重要組成部分,負責在實踐教學中提供具體產品生產工藝、生產設備的詳細參數,以及在大學生實踐創新創業項目中給予指導。
教學評價是教學體系的“折射面”,反映了教學效果,對于規范教學行為、保障教學質量、推動教學改革具有重要意義。在信息化時代,教學評價還會通過網絡傳播,成為提升專業美譽度的助力工具。教學團隊從學生評價、教師評價、社會評價三個維度構建教學評價體系。對于實踐教學內容與效果,首先,學生最有發言權,是否將理論教學的知識點應用于實際,是否增強了創新創業能力,是否增強了團隊協助意識,均可通過學生的評價反映出來。其次,教師開展自評、互評,通過教育科學的視角評價教學效果,可評價教學目標是否實現、教學方法是否改進、教學內容是否完成等,為教學反思提供依據。此外,社會評價也是教學評價的重要組成部分。通過實踐基地、行業協會的反饋,可以為修訂教學內容、提供創新創業競賽項目思路提供依據。
專業實踐教學評價的方式可以多元化。例如:學生對于實踐作品進行交叉互評,企業導師對實踐作品市場可行性進行評價,科研人員對實踐作品學術創新性進行評價,通過學習通等教學工具軟件進行線上評價,通過新聞媒體報道進行社會評價等。此外,隨著網絡自媒體成為社會獲取信息的重要渠道,鼓勵學生將自己的專業實踐作品通過微博、微信、自營公眾號發布,既宣傳了“專創融合”的教育理念,又從評論中篩選實踐教學改進的思路。
通過構建“一心六面”的專業實踐教學體系,在專業實踐教學過程中形成了三個機制:(1)將實踐育人與思政教育相融合,形成實踐與思政雙向聯動育人機制。(2)將創新創業教育與專業學習相融合,形成“項目實施—‘雙創’競賽—成果轉化”三個遞進層次的目標達成機制。(3)將專業實踐與社會服務融合,形成基于提高學生工程實踐能力的“科教結合、專企合作”長效教學機制。
實踐教學極大提升了學生對林產化工項目的設計能力以及具體工程問題的解決能力。近5年以來,學生獲得國家與省級以上化工設計競賽獎項30余項。學生在競賽過程中體現出的優秀工程素養引起了用人單位的關注。近年來,中國石油化工有限公司、湖南省化工設計研究院等國內知名化工單位錄用中南林業科技大學林產化工專業畢業生的人數顯著增加,并對畢業生在工作中解決工程問題的能力高度贊賞。
學生通過專業實踐學習,開展的“雙創”項目獲得“挑戰杯”“互聯網+”等比賽省級以上獎勵7項;獲批省級以上大學生創新創業訓練項目7項;3人獲得湖南省“優秀創新創業畢業生”稱號。由在校林產化工專業學生發起成立的“林萃”創新創業團隊,2019年獲評湖南省青少年發展基金會“芙蓉學子”稱號。近5年舉辦的“專創融合”實踐講座吸引在校學生5 000余人參加,獲獎的“雙創”比賽團隊成員來自化工、材料、生物、營銷、會計、人力資源等多個不同類別專業的學生,形成了不同專業的交叉,擴大了“專創融合”教學理念的傳播。
通過實踐學習,近3年來學生有4項發明獲專利授權,其中3項獲得企業收購,進行了成果轉化,其中最高單項專利轉化金額達10萬元。湖南省主流新聞媒體湖南日報社的“新湖南”2021年6月以《“冷門”專業也有大好前途》為題報道了中南林業科技大學林產化工專業將理論知識轉化為實踐應用的成果。湖南省官方新聞媒體“紅網”2018年5月報道了中南林業科學大學林產化工專業學生自主研發防曬霜并為偏遠山區小學募捐的事跡,擴大了專業的影響力。
近3年來,林產化工專業獲批湖南省一流課程3門,校級課程思政示范項目2門,獲得全國林業工程學科思政案例一等獎1項,獲批校級放心課程7門。立項省級以上教改項目2項。教學團隊中榮獲湖南省五一勞動獎章1人,湖南省優秀創新創業導師1人,湖南林業師德模范1人,其他校級教學榮譽7項。通過“專創融合”實踐教學與企業合作立項獲得的經費達40余萬元,為實踐教學提供了豐富的教學資源。2022年,中南林業科技大學林產化工專業獲批國家一流本科專業建設點。
傳統專業如何吸引優質生源,如何讓學生喜歡自己的專業,如何讓畢業生留在行業內發展,是我國高等教育發展道路上必須面對的新課題。本文通過構建基于“專創融合”理念的“一心六面”專業實踐教學體系,將實踐育人與思政教育融合、創新創業與專業學習融合、將專業實踐與服務社會融合,提高了大學生創新創業實踐的能力,增強了大學生學習專業知識的興趣,完成了專業人才培養目標。