化學化工專業(yè)本科生科創(chuàng)能力培養(yǎng)模式

時間:2022-09-02 08:48:48

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化學化工專業(yè)本科生科創(chuàng)能力培養(yǎng)模式

摘要:在新工科背景下,針對目前高校本科生科研創(chuàng)新能力不足的問題,構(gòu)建“基礎(chǔ)實驗—綜合訓練—實踐實訓—科研創(chuàng)新”科研式反哺教學體系,讓科研經(jīng)驗豐富的導師帶領(lǐng)本科生實際參與學科競賽及科研課題,構(gòu)筑適合地方本科院校化學化工類本科生科創(chuàng)能力的培養(yǎng)模式。

關(guān)鍵詞:本科生;科研式反哺教學;實踐實訓;科研創(chuàng)新

“新工科”理念是當前高等教育改革的方向,以“新工科”建設為主體的高等工程教育改革進入新階段[1],尤其是為地方高校的人才創(chuàng)新實踐能力培養(yǎng)提出新的要求。堅持“以本為本”、推進“四個回歸”是當前高等教育改革發(fā)展的基本遵循。在強化本科生科創(chuàng)能力提升方面,地方本科院校無論是從師資力量、學科建設還是學生素質(zhì)、辦學水平上,都與國家重點高校、研究型大學之間存在著較大差距。本科生的科研和創(chuàng)新能力培養(yǎng)也是衡量地方高校教學水平的重要指標。如何構(gòu)筑適合地方本科院?;瘜W化工類本科生科創(chuàng)能力的培養(yǎng)模式至關(guān)重要。

1培養(yǎng)模式的主要內(nèi)容

1.1構(gòu)筑科創(chuàng)能力系統(tǒng)性培養(yǎng)機制

[2]構(gòu)筑符合新工科背景下地方高校化學化工類本科生科創(chuàng)能力系統(tǒng)性培養(yǎng)機制,以“科研導師全程引領(lǐng)-優(yōu)秀學生創(chuàng)隊-多年級學生參隊”為模式,以“高層次科研項目-大學生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)項目-大學生科創(chuàng)競賽”為載體,以“科技前沿知識研討-導師課題進展報告-科研團隊組會討論”為路徑,構(gòu)建“模式+載體+路徑”的三維立體式科創(chuàng)實踐能力培養(yǎng)體系。

1.2凝練“篤實”人才培養(yǎng)理念

[3]構(gòu)建“基礎(chǔ)實驗—綜合訓練—實踐實訓—創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)”遞進式創(chuàng)新實踐教學體系。

1.3構(gòu)筑創(chuàng)新驅(qū)動模式

實施“自主選題、自主研究、自主管理”的多元化構(gòu)建創(chuàng)新實驗項目體系,構(gòu)建“任務驅(qū)動、項目驅(qū)動、競賽驅(qū)動”的實踐創(chuàng)新驅(qū)動模式[4]。

1.4搭建實踐教學平臺

搭建實驗教學、綜合訓練、工程設計、創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)等多維度創(chuàng)新實踐教學平臺,健全創(chuàng)新人才綜合評價與保障機制,實現(xiàn)校內(nèi)外資源高效融合和統(tǒng)籌利用。

2主要解決的教學問題及解決教學問題的方法

2.1主要解決的教學問題

2.1.1科創(chuàng)能力培養(yǎng)的理念認識教育理念更新滯后,存在著重灌輸知識而輕思維訓練,重創(chuàng)新結(jié)果而輕創(chuàng)新過程的理念認識誤區(qū)。實驗教學中綜合性、設計性、自主性實驗偏少,忽略對學生動手及創(chuàng)新能力培養(yǎng),導致學生所學知識與實踐需求脫節(jié),解決實際問題及創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)的能力不足等問題。2.1.2科創(chuàng)能力培養(yǎng)的氛圍營造學生的創(chuàng)新氛圍乏善可陳,科研實踐環(huán)節(jié)不完善,學生的創(chuàng)新意識薄弱,可持續(xù)發(fā)展后勁不足,科研興趣有待提高。實踐教學方法單一,忽視學生主體地位,學生學習積極性不高,導致學生自主學習能力不足、綜合素質(zhì)訓練不足等問題。2.1.3創(chuàng)新實踐教學平臺體系的構(gòu)建實踐教學方法單一,忽視學生主體地位,學生學習積極性不高,導致學生自主學習能力不足、綜合素質(zhì)訓練不足等問題;真實性、工廠化實踐教學平臺體系不完善,學生實習參與度低、實踐教學過程與生產(chǎn)過程脫節(jié),導致綜合能力訓練與崗位需求不對接,學生的工程實踐能力不足等問題;實踐教學質(zhì)量保障及激勵體系不健全,校內(nèi)外資源配置、共享和開放不足,導致資源利用效益低下。2.1.4創(chuàng)新實踐教學質(zhì)量保障機制實踐教學質(zhì)量保障及激勵體系不健全,校內(nèi)外資源配置、共享和開放不足,導致資源利用效益低下。

2.2解決教學問題的方法

2.2.1探索“導師+學生+團隊”的科研創(chuàng)新能力培養(yǎng)模式,激發(fā)科研興趣[5]在本科生人才培養(yǎng)過程中,全面突顯本科生的科研和創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。探索本科生創(chuàng)新團隊在人才培養(yǎng)過程中的作用,通過科研導師引領(lǐng),使學生充分感受科研氛圍、樹立科學的創(chuàng)新意識,通過優(yōu)秀學生創(chuàng)隊,多年級學生參隊,使學生通過科研團隊的形式接受科研方法及實踐技能等多方面的嚴格訓練。通過獨立的思考能力、豐富的想象力和匪夷所思的創(chuàng)造力的培養(yǎng),最大限度地挖掘出本科生潛在的能量。以提升實踐教學質(zhì)量和培養(yǎng)高素質(zhì)應用型人才為目標,頂層設計,優(yōu)化實踐教學體系,改革實踐教學模式和方法,將校內(nèi)實驗教學、綜合訓練、工程設計、科研創(chuàng)新有機銜接,搭建多維立體、虛實結(jié)合的保障平臺,構(gòu)建“基礎(chǔ)實驗—綜合訓練—實踐實訓—科研創(chuàng)新”科研式反哺教學體系。2.2.2培育“任務+項目+競賽”的科研創(chuàng)新能力培養(yǎng)載體,加強創(chuàng)新實踐驅(qū)動力以導師的高層次科研項目為源頭,銜接大學生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)項目和大學生科創(chuàng)競賽,構(gòu)建完整的科研創(chuàng)新能力培養(yǎng)載體,突出“以生為本”,形成導師科研項目不但保證科研經(jīng)費的充足,而且實現(xiàn)科創(chuàng)反哺教學,形成“一導師一項目”、“一項目一團隊”和“一團隊一競賽”的科研創(chuàng)新能力培養(yǎng)載體。2.2.3構(gòu)建“研討+報告+討論”的科研創(chuàng)新能力培養(yǎng)路徑,促進成果產(chǎn)出改革人才培養(yǎng)方案和教學模式,突出科研創(chuàng)新能力培養(yǎng)。形成以“科技前沿知識研討-導師課題進展報告-科研團隊組會討論”的科研創(chuàng)新能力培養(yǎng)路徑。2.2.4整合學校優(yōu)勢資源,內(nèi)引外聯(lián),搭建創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)實踐教學平臺按照資源優(yōu)配、功能集群原則,組建網(wǎng)絡互動實驗教學平臺;研制3套虛擬仿真實訓軟件,自研乙酸乙酯校內(nèi)微工廠,組建智能高效綜合訓練平臺;建成13個實習基地,組建校企共建工程設計平臺及創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育基地,組建師生聯(lián)動創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)平臺。完善實踐教學質(zhì)量評價體系,建立師生互評、企業(yè)方評價等動態(tài)評價機制,建立并推行目標激勵、獎懲激勵等激勵機制,充分發(fā)揮多方的積極性,確保實踐教學運行平臺高效運作。

3培養(yǎng)模式的創(chuàng)新點

3.1理念創(chuàng)新:凝練科創(chuàng)能力培養(yǎng)理念

濃縮多年實踐教學改革經(jīng)驗,凝練成科創(chuàng)能力培養(yǎng)理念,指導實踐教學“實學、實練、實用、實創(chuàng)”,構(gòu)建“四層次、四模式、四平臺”多維立體實踐教學體系和模式[7]。按照“基礎(chǔ)實驗—綜合訓練—實踐實訓—創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)”四層次,優(yōu)化實踐教學內(nèi)容和教學模式,搭建實驗教學、綜合訓練、工程設計、創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)多維立體資源平臺,全面提升學生的專業(yè)知識應用能力、專業(yè)技術(shù)能力、工程實踐能力、創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)能力。

3.2模式創(chuàng)新:實施多元化科創(chuàng)實踐教學模式

以實踐教學的關(guān)鍵環(huán)節(jié)為靶向,探索實施“首扣意識、夯實基礎(chǔ)”的實驗教學模式、“虛實結(jié)合、四化合一”的綜合訓練模式、“引企入校、產(chǎn)教融合”的實踐實訓模式、“任務驅(qū)動、競賽載體”的創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)模式,有效解決學生專業(yè)基礎(chǔ)薄弱、校內(nèi)實驗眼高手低,現(xiàn)場實習走馬觀花,創(chuàng)新探索束手無策,設計內(nèi)容與工程實際脫節(jié)等問題。

3.3平臺創(chuàng)新:搭建校內(nèi)微工廠

根據(jù)化工產(chǎn)業(yè)特點,搭建2D—3D智能高效綜合訓練平臺,推進“以虛輔實、虛實結(jié)合”的實踐教學環(huán)節(jié)[8],實現(xiàn)課堂教學、實驗室教學、工業(yè)實踐能力培養(yǎng)的無縫對接。通過工學結(jié)合,產(chǎn)學合作,研發(fā)校內(nèi)微工廠(乙酸乙酯生產(chǎn)實訓裝置)圖2為乙酸乙酯生產(chǎn)綜合實訓虛擬仿真操作流程圖,開發(fā)實訓教學職場化、結(jié)構(gòu)及運行可視化、操作控制多元化、實訓項目綜合化“四化合一”的實訓教學技術(shù),實現(xiàn)實訓教學、技能鑒定、社會培訓和產(chǎn)品中試“四位一體”,校內(nèi)實訓與校外實習的無縫對接,有效解決現(xiàn)場實習缺乏系統(tǒng)性和完整性的問題。

3.4路徑創(chuàng)新:建立科創(chuàng)能力培養(yǎng)路徑

形成以“科技前沿知識研討-導師課題進展報告-科研團隊組會討論”的科研創(chuàng)新能力培養(yǎng)路徑,從加強引導啟發(fā),激發(fā)科研興趣、利用業(yè)余時間、促進成果產(chǎn)出等多個方面融入培養(yǎng)路徑,讓給學生創(chuàng)造了與科研接觸的機會,讓學生在理論知識學習之余還能夠在自身興趣下進行科研創(chuàng)新研究,鞏固了課堂上所學的知識,培養(yǎng)了學生的創(chuàng)新精神與實踐能力。

4推廣應用效果

4.1淬煉品牌,培養(yǎng)高素質(zhì)科創(chuàng)人才

通過對化學化工專業(yè)學生統(tǒng)計,近五年考研平均錄取率為33.8%,其中考入985、211高校的學生數(shù)占總錄取人數(shù)的43.9%。應用化學專業(yè)組建的“江蘇鋰安科技服務有限公司”獲第十屆“挑戰(zhàn)杯”全國大學生創(chuàng)業(yè)計劃競賽金獎(2016年)。2016~2020年連續(xù)五屆獲全國大學生化工設計競賽二等獎;2016年華東區(qū)大學生化學化工實驗競賽特等獎,2018、2019年連續(xù)二屆獲江蘇省大學生化學化工實驗競賽特等獎,學生的知識儲備—遷移—應用—創(chuàng)新能力接受了系統(tǒng)檢閱。近年來,學生完成省級及以上大學生創(chuàng)新項目15項(國家級4項),獲得多項專利授權(quán),學生參與發(fā)表文章34篇,并多次獲省級優(yōu)秀畢業(yè)論文獎和省級優(yōu)秀畢業(yè)論文團隊。

4.2篤實”育人,人才質(zhì)量社會認可程度高

基于“篤實”理念的實踐教學綜合改革系統(tǒng)工程在我院應用化學專業(yè)試點應用以來,“實學、實練、實用、實創(chuàng)”多維度全面提升學生實踐和創(chuàng)新能力,收益學生近3000人。推進大學生創(chuàng)新項目、開放性實驗項目、縱橫項目轉(zhuǎn)化實驗項目等各類訓練課題200余項,“以虛輔實、虛實結(jié)合”建成包括網(wǎng)絡課程、2D—3D虛擬仿真化工實踐教學平臺、校內(nèi)微工廠在內(nèi)的各類資源,年利用近萬人次。依托校企產(chǎn)學戰(zhàn)略聯(lián)盟整合資源,打造13個實習基地,年接收學生、教師5000人次開展實驗教學、實踐實習、創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)與科學研究活動。近年來,學生在課外學術(shù)科技作品競賽、創(chuàng)業(yè)計劃競賽、化工設計競賽、化學化工實驗大賽等在內(nèi)的高層次競賽中獲得國家級獎勵7項、省級獎勵30余項。專業(yè)對用人單位(江蘇輝豐農(nóng)化股份有限公司、江蘇八巨藥業(yè)有限公司、江蘇太湖新材料控股有限公司、江蘇豐山集團股份有限公司、江蘇大華化工有限公司、鹽城市甌華化學工業(yè)有限公司等)跟蹤調(diào)查顯示:用人單位普遍反映,本專業(yè)學生思想素質(zhì)高,專業(yè)基礎(chǔ)扎實,業(yè)務過硬,能吃苦耐勞,勤學好問,上進心強,具有成長為業(yè)務骨干的潛力,特別是對學生的專業(yè)基礎(chǔ)知識、創(chuàng)新能力和動手操作能力給予很高的評價。

4.3導師引領(lǐng)成長,前期成果顯著

化學與環(huán)境工程學院一直倡導本科生進入教師科研室進行科研訓練。近年來,在大學生創(chuàng)新項目、學生、申請專利等方面取得較好的成績。導師在科研指導方面積累了一定的經(jīng)驗。課題組形成“自信、勤奮、誠信、感恩、創(chuàng)新”的學生科研能力培養(yǎng)的以生為本的核心理念[9],其主要內(nèi)容為自信是培養(yǎng)科研能力的前提;勤奮是培養(yǎng)科研能力的基礎(chǔ);誠信是培養(yǎng)科研能力的底線;感恩是培養(yǎng)科研能力的動力;創(chuàng)新是培養(yǎng)科研能力的源泉。產(chǎn)生1個省級優(yōu)秀畢業(yè)論文團隊,4篇省級優(yōu)秀畢業(yè)論文,完成1項國家級大學生創(chuàng)新項目,3項省級大學生創(chuàng)新項目。

5結(jié)語

通過構(gòu)筑適合地方本科院?;瘜W化工類本科生科創(chuàng)能力的培養(yǎng)模式,根據(jù)對研究院?;瘜W化工專業(yè)的培養(yǎng)結(jié)果分析,該培養(yǎng)模式有利于本科生科創(chuàng)能力的提高,將化學化工專業(yè)的學生培養(yǎng)成為基礎(chǔ)知識扎實、實踐技能過硬的高級專門人才。

參考文獻

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作者:李萬鑫 單位:鹽城師范學院 化學與環(huán)境工程學院