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创新是一个民族的灵魂,是一个国家兴旺发达的动力。提高高等教育人才培养质量,核心是培养和造就大批具有创新精神、创新能力和创新人格并能够取得创新成果的创新型人才。由于受传统教育思想和模式的影响,我国高等教育中一直存在着重知识轻能力、重继承轻创新、重理论轻实践的教育观,过分强调课堂知识的传授,把实践教学放在次要的位置。在这种教育理念指导下,教师往往注重学生书本知识掌握得如何,考试成绩的好坏,而学生也把主要精力放在习题的练习上,把考试获得高分定为学习目标。这样培养出来的学生创新思维欠缺、动手能力差、继续学习能力不足,不能很好地将书本知识和实践经验相结合,满足不了现代经济社会发展的需要。很多学生都渴望有机会可以尝试一些教学之外的东西,各类竞赛活动正好满足了学生的这种需求,让学生把基础课学得更扎实,使理论和实践结合起来[1-3]。高等院校化工类专业是集理论性、技术性、实践性为一体的专业[4,5]。随着社会的发展,对化工类专业人才的应用能力、创新能力和综合素质的要求也越来越高,而学科竞赛是联系理论教学和实践力的有效桥梁[6,7],是巩固和拓展知识与技能、提高分析和解决问题能力的重要教学环节,对于培养学生创新精神、实践能力和综合素质具有重要的作用,而这些能力的形成仅靠在校园里苦读书本、纸上谈兵是根本不可能实现的,通过与学科竞赛相结合,构建科学合理、实效性强的实践教学平台,才能够培养出适应当今社会发展的具有工程能力、创新能力,能够不断研发新技术、新工艺的应用型专业人才[8,9]。本文在总结我校化学工程学院近几年培养学生创新能力的理论与实践成果基础上,初步建立了以化工类学科竞赛为主体的多学科竞赛培训体系,为培养创新型人才构建一个特色鲜明大学生多学科竞赛平台。
1组建大学生课外实践创新中心,构建学科竞赛的管理平台
以化学工程学院为例,学院基于全院师资力量和现有实验教学中心,积极争取学校和企业的联合支持,成立了“英华园”大学生课外实践创新中心(以下简称中心),该中心为各类学生提供自主学习的空间和时间,吸引学生进行科学研究和实验实训。院系领导高度重视实践创新活动,在院内教师工作会议、学生大会中高度表扬参与活动的师生,引导师生认识到实践创新活动的重要性。并由学生会新闻部门负责宣传,树立起典型榜样,供学生学习。在学院工作中要求各部门予以协助,提供所必须的条件,保障中心运行良好。中心紧密结合专业人才培养目标,在培训中注重提高学生的创新能力、实践动手能力及课题的把握能力。在专业的人才培养目标基础上,将参与项目的学生培养为创新能力强、实践能力强的创新型人才。
1.1注重多环节培养创新力
为提高学生创新能力,注重多环节培养创新力。开题阶段,指导教师专门向学生传授文献查阅方法、记录总结方法;创新性题目选题、立题方法。正式立题前,组织全体师生讨论、评论所选题目,多角度讲解如何提高题目的创新性,增强学生的创新能力。项目开展阶段,培养学生处理、解读及总结实验数据的能力,督促其在实践过程中发现并解决问题。
1.2提高学生的实践动手能力
为提高学生的实践动手能力,结合本科教育中的基本实验技能大赛,选派专门实验教师进行培训,集中提高全体学生的实验动手能力。结合本科课程实验成绩、实验技能大赛成绩和在中心进行实践创新中的表现,发现学生个体的不足,并进行督促改进。
1.3提高学生的课题把握能力
为提高学生的课题把握能力,在项目开展阶段,通过定期的高频度报告、总结,注重培训学生的课题进展自我评价能力,问题解决能力,项目调整能力,提高其项目数据的完整性、新颖性。
2建立全开放的创新实验室,构筑学科竞赛的基础平台
2.1实验室应采取多种形式面向学生开放
各实验室应根据“资源共享、对外开放”的原则,积极创造条件,采取全面开放、定时开放、预约开放等多种形式面向学生开放。所有的法定工作日,创新实验室均保持开放状态,每天由一名指导教师值班,同时保证常规药品充足、仪器设备运转良好,创新实验室实施开放式预约管理,学生可以到实验室分组预约,也可个人预约,得到实验室负责人的批准后,即可按时进入创新实验室进行实验研究;值班教师全程监控学生实验情况,对同学的疑问给予必要指导;在安全防护设施上,改造升级了创新实验室内通风设备、电源电线必须标准安装,严禁不规范拉线。实验室内配置了灭火器、医用急救箱及喷淋洗眼器等,在有安全隐患处张贴了警示标识,并且给所有进入创新实验室的学生配备了护目镜、防护服、手套及口罩,并且对所有进入创新实验室的学生进行安全常识培训。
2.2建立健全实验室开放及运行管理机制
统筹规划创新实验室开放工作,建立健全实验室开放及运行管理机制。学院对创新实验室实行教学副院长、系主任等不定期抽查、学院期初、期中、期末巡查、学校学期检查的安全工作机制,检查内容包括实验室安全制度,设备的完好情况,用电、用水、用火、实验室门窗、灭火设备、安全指示标识等内容。创新实验室每次实验前要检查设备的完好情况,对于存在故障的仪器设备,实验教师需及时上报进行维修,维修不了的需上报学院,经鉴定小组鉴定确定报废后,上报资产处报废;实验完毕离开实验室之前关好门窗,切断电源、水源和火源,并做好安全记录,出现问题立即上报学院和教务处。由于制度健全,措施得力,维护及时,保证了创新性实验的正常开展,为参与课外实践创新实验的学生提供良好条件,满足学生常态化从事科技创新活动的需求,构筑了学科竞赛的基础平台,为培养学生的创新实践能力提供了坚强保障。
3开设系列实践选修课,构筑学科竞赛的培训平台
自2017年开始,以化学工程学院为例,其下设的五个专业,即应用化学、环境工程、能源化学工程、化学工程与工业生物工程及轻化工程专业,结合专业特点开设了大学生创新与创业系列选修课,构筑了学科竞赛的培训平台。
3.1开设化工专业创新与创业系列课程
以课堂教学为主体,开设化工专业创新与创业系列课程,面向学院全体学生开设创新教育基础必修课。以创新思维引导、激发、培养为主要目标,开设创新教育基础课程,为学生创新创业奠定基础。创新教育课程以创新理念介绍、创新意识树立、创新思维训练为主要内容,心理学、管理学等学科课程为主干,开设2~3门公共基础课。课程建设前期,根据学院教学资源和师资力量情况开设公共选修课,待课程体系完善,具备教学条件后改为公共必修课程。将创新教育融入专业教育课程,引导学生在专业学习中运用创新思维方法。针对各专业特点,进行课程教学改革,将创新教育理念融入专业教育,开展以专业相关领域、行业为背景的创新教育。通过课程或讲座形式,启发学生将创新理念与所学专业知识结合起来,使各专业学生能够深刻理解专业内涵,达成在学科专业基础上进行创新的可能。面向有创业愿望的学生开设创业教育选修课程,使之具备基本的创业技能。对通过创新基础教育,萌发创业愿望,并有适合创业项目的学生开设创业教育选修课程,在经济理论、企业管理、营销管理等方面提供教学支持,引进人力资源和社会保障部SIYB等初创企业者培训课程,通过模拟公司体验教程了解创办企业和管理企业的基本流程。
3.2建设创新创业教育课程体系,构筑学科竞赛的培训平台
以实验教学和专业实习为两翼,建设创新创业教育课程体系,构筑学科竞赛的培训平台。在实验教学和专业实习中,鼓励学生通过实际操作验证专业学习中产生的创新想法。有效利用学校实验教学和专业实习资源,以项目组或课题组为形式,对专业教学的重点内容进行实验研究,在实验和实习中加深对专业知识的认识,求证学习中的新想法和新思路。建设有专业背景的创新创业实践场地,面向全校学生开放。学生可依据创业的需要,进入对应实践场地进行实践和学习,并为项目启动提供场地、办公设施和资金的适当资助,鼓励学生参加以创新创业为主题的各级各类学科竞赛。
4组建学生科研团队,申报和实施大学生创新项目,构筑学科竞赛的科研平台
以历届竞赛中获奖项目或核心技术为依托,积极引导学生根据兴趣组建或参与学生科研团队,竞赛队伍可以是来自不同学科背景的学生共同组成,也可以是单一学科背景的科研团队,在团队内学习技术、锻炼协作能力,满足多学科竞赛平台构建的需要。我院高度重视学生竞赛活动,并以开展学生竞赛活动为依托,引导学生开展自主式、研究式、创新式的学习与实践,将大学生参加课外科技活动和学科竞赛纳入培养方案课外培养计划中,紧密结合我院现行的课程设置情况,并充分体现学科、专业发展方向和热点,制定实施细则,以第二课堂教育和校园文化活动辅助课堂教学,构建创新创业教育实践平台,大学生创新创业训练计划内容包括创新训练项目、创业训练项目和创业实践项目三类。课题主要来源为四个方面:(1)我院拟定的大学生创新创业训练计划项目;(2)学生自拟的创新创业训练项目;(3)教师的教学、科研、生产、管理等不同领域中基础性、应用型和开发型的研究课题,经细化或转化为学生能够完成的研究项目;(4)企业界需求的创新研究项目。近三年,我院教师共指导学生申报各级各类大学生创新创业训练项目35项,其中《高级氧化技术协同BAF工艺处理印染废水的研究》《废石粉催化剂的制备及其催化臭氧化苯酚废水研究》《微生物固定化技术在生物聚合硫酸铁制备中的应用研究》《牛粪秸秆堆肥过程中反硝化基因调控对氮素保护的影响》及《镍/钯/泡沫铜电极的制备与应用》等8个项目被评为国家级大学生创新创业训练项目,《活性炭的氨气热改性及其热再生实验的研究》、《复合絮凝剂的制备及其对染料的脱色研究》、《钯/氧化石墨烯/泡沫铜修饰电极制备及对2,4-二氯酚降解的研究》、《铁碳微电解处理印染废水的效能及生物毒性研究》、《SiO2改性超疏水复合膜制备及应用》等15个项目被评为省级大学生创新创业训练项目,《向日葵杆化学法制浆性能评价》、《废人民币纸浆配抄瓦楞原纸技术开发》等12个项目被评为校级大学生创新创业训练项目。实践证明:以申报创新创业训练项目为载体,利用选题多样化,学生小组化,指导方式多元化的方法,使学生的实践能力、创新能力和团队协作意识得到了较大的提高。
5参加各类学科竞赛及教师的科研项目,构筑学科竞赛的检测平台
为强化学生创新、实践能力培养,增进学生间的交流学习与协作,活跃校园学术氛围,学校要求各院组织开展大学生竞赛“一院一赛”制活动,我院根据学科、专业知识与技能特点,承办了全校范围内的“化学实验技能大赛”,可涵盖校内多学科、多专业的学生,每年举办一次,参加人数上千人,现已形成一定的规模,激发了学生自主学习的精神,增强了实践能力,为后续在高规格学生竞赛中取得优异成绩奠定了基础。同时组织学生积极参加国家、省、市举办的各级各类大学生竞赛,为多学科竞赛平台的构建提供了有力的支撑和检测。在学校和学院倡导下,我院各专业教师积极开展学生创新与实践指导,为培养大学生的创新能力、实践能力、学习能力提供思路与方法,取得了丰硕的成果。近三年,学生参加“挑战杯”全国大学生课外学术科技作品竞赛、大学生节能减排社会实践与科技竞赛、化工设计大赛、“互联网+”大学生创新创业大赛、生物学实验技能大赛、全国大学生生命科学创新创业大赛、吉林省大学生环境创新科技竞赛等多项赛事累计达1000余人次,指导学生获得成果70余项:国家级成果17项,其中国家级一等奖1项、国家级二等奖6项、国家级三等奖10项;省部级成果41项,其中省级一等奖8项,省级二等奖16项,省级三等奖17项,获得省级及以上奖项的学生达300余人次。支持本科生参与教师的科研课题,从中熟悉科研活动的过程和规律,如组织学生参与专业教师的科研项目“废水脱氮效能与同步硝化反硝化动力学研究”、“硅藻土的表面疏水化改性及其在造纸中的应用研究”、“金属有机骨架(MOF)改性硅藻土在造纸中的应用”、“水溶性壳聚糖衍生物类造纸增强剂的作用机理和应用研究”等,由教师对学生进行科研指导,培养求真务实的科学精神,提高科研能力,使学生了解了本学科领域科学研究的现状,激发了学生对本专业的学习热情,实现了教学与科研的良好互动。
6结语
综上,根据目前大学生就业市场需求,社会及用人单位对高校毕业生的综合素质、实践动手能力和自主创新能力要求日趋提高,通过“依托学科竞赛,构建化工类专业创新人才培养模式”这一思路,形成具有共性、实践指导性和应用推广性的创新成果,不仅有效发挥学生的主观能动性,培养学生综合运用所学知识分析问题、解决问题的意识,而且有望实现高等教育的“双突破”,即:突破传统高等教育理论与实践分离,实现理论向实践转化;突破能力培养与社会需求脱节,实现两者统一,为创新型人才培养目标实现和人才培养质量的提升提供路径参考,提升学生社会适应能力和就业竞争力,服务地方经济,发挥高校在社会、企事业单位可持续发展中的重要作用。
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作者:贾艳萍,张海丰,张兰河,李正,张健 单位:东北北电力大学