化學(xué)專業(yè)拔尖人才培養(yǎng)課外實(shí)踐教學(xué)模式探索

陳志敏 任志宇 袁福龍

創(chuàng)新是民族、國家進(jìn)步發(fā)展的靈魂和動(dòng)力。高校擔(dān)負(fù)著為社會(huì)輸送高級(jí)技術(shù)人才的任務(wù)，培養(yǎng)具有創(chuàng)新能力的人才更應(yīng)是高等教育承擔(dān)的責(zé)任，因而如何有效地訓(xùn)練大學(xué)生的科研技能，培養(yǎng)大學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)和能力已成為當(dāng)前高校教學(xué)改革的重要課題之一。近年隨著國家及各級(jí)政府對(duì)科學(xué)研究的重視，高校逐漸承擔(dān)了大量的科學(xué)研究任務(wù)?？蒲姓n題一般是科技發(fā)展中亟待解決的科學(xué)問題，其本身是一個(gè)發(fā)現(xiàn)問題，探究問題、并運(yùn)用現(xiàn)有知識(shí)解決問題和創(chuàng)造新知識(shí)的過程。科研項(xiàng)目的實(shí)施不僅需要更多的專業(yè)技術(shù)人員進(jìn)入實(shí)驗(yàn)室從事科學(xué)研究，而且也為高校加強(qiáng)大學(xué)生科研訓(xùn)練和培養(yǎng)創(chuàng)新型人才提供了更多更好的機(jī)會(huì)和平臺(tái)。通過參與科研課題研究，學(xué)生可以逐步建立科學(xué)思維，了解本專業(yè)發(fā)展的前沿，同時(shí)借助實(shí)驗(yàn)室平臺(tái)接觸更多的技術(shù)和方法，對(duì)本學(xué)科的知識(shí)體系有一個(gè)完整、深入的認(rèn)知。這些都將促進(jìn)其對(duì)未來學(xué)習(xí)的知識(shí)有更深入的思考和更大的好奇心。

為了培養(yǎng)一批在基礎(chǔ)學(xué)科領(lǐng)域具有創(chuàng)新意識(shí)的拔尖人才，提高基礎(chǔ)學(xué)科人才培養(yǎng)水平，深化拔尖創(chuàng)新人才培養(yǎng)模式和機(jī)制改革，帶動(dòng)整體人才培養(yǎng)質(zhì)量的進(jìn)一步提高，化學(xué)專業(yè)入選“黑龍江大學(xué)基礎(chǔ)學(xué)科拔尖學(xué)生培養(yǎng)試驗(yàn)計(jì)劃”，成立了“化學(xué)專業(yè)拔尖創(chuàng)新人才”試驗(yàn)班(以下簡稱試驗(yàn)班)。試驗(yàn)班學(xué)生的培養(yǎng)要立足遵循拔尖人才成長的規(guī)律，以一流的資源配置實(shí)現(xiàn)個(gè)性化培養(yǎng)，其主要目標(biāo)就是培養(yǎng)具有優(yōu)良的化學(xué)科學(xué)素質(zhì)、科學(xué)研究能力、創(chuàng)新意識(shí)和發(fā)明創(chuàng)造能力的化學(xué)類研究型、創(chuàng)新型拔尖人才。

一、試驗(yàn)班課外實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)的構(gòu)成

實(shí)踐環(huán)節(jié)是培養(yǎng)創(chuàng)新型拔尖人才的必要條件。實(shí)踐環(huán)節(jié)可以提高學(xué)生的工程實(shí)踐能力、知識(shí)綜合運(yùn)用能力，從而逐步提高創(chuàng)新意識(shí)和創(chuàng)新能力。試驗(yàn)班的實(shí)踐環(huán)節(jié)由課內(nèi)和課外兩部分構(gòu)成。課內(nèi)環(huán)節(jié)在原有基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)和專業(yè)實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)上，增設(shè)了化學(xué)綜合實(shí)驗(yàn)和創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)，并且實(shí)驗(yàn)課由教學(xué)經(jīng)驗(yàn)豐富、專業(yè)學(xué)術(shù)造詣深的專職教師(主要是副教授或者教授)授課，可有效地避免以往的圍觀實(shí)驗(yàn)和走過場現(xiàn)象。但由于計(jì)劃教學(xué)時(shí)數(shù)限制，實(shí)驗(yàn)課的學(xué)習(xí)和訓(xùn)練遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能達(dá)到培養(yǎng)拔尖人才創(chuàng)新思維的需求。因而，課外實(shí)踐環(huán)節(jié)在學(xué)生自主學(xué)習(xí)、探究思維和創(chuàng)新能力的培養(yǎng)作用上顯得尤為重要。

在化學(xué)專業(yè)原有學(xué)年論文和畢業(yè)論文基礎(chǔ)上，實(shí)驗(yàn)班的課外實(shí)踐環(huán)節(jié)增加了學(xué)年科研課題、教學(xué)科研講座和實(shí)習(xí)。其中，學(xué)年科研課題依托于本院教師所承擔(dān)的科研課題，學(xué)生在科研導(dǎo)師指導(dǎo)下直接參與科研項(xiàng)目的研究。通過深入各個(gè)科研前沿領(lǐng)域，科研導(dǎo)師逐步激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，引導(dǎo)學(xué)生掌握學(xué)習(xí)方法、自主學(xué)習(xí)、獨(dú)立思考和判斷，以培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力。學(xué)年科研課題從大一學(xué)年開始一直延續(xù)到大學(xué)本科畢業(yè)為止，而且直接與本科畢業(yè)論文(設(shè)計(jì))銜接，是課外實(shí)踐環(huán)節(jié)的重要組成部分。

為了避免學(xué)年科研課題選題盲目和虛設(shè)，特將專業(yè)前沿講座融合到學(xué)年科研課題中，利用專業(yè)前沿講座引導(dǎo)學(xué)生選題，并建立了切實(shí)可行的學(xué)年科研課題管理制度和評(píng)價(jià)體系，從而更好地培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)、動(dòng)手實(shí)踐技能以及分析、發(fā)現(xiàn)和解決問題的綜合能力，使學(xué)生具有創(chuàng)新和創(chuàng)業(yè)精神，滿足社會(huì)發(fā)展對(duì)具有科研創(chuàng)新能力的化學(xué)專業(yè)拔尖人才的需求。

二、提升專業(yè)前沿講座課的指導(dǎo)作用

將專業(yè)前沿講座課的授課學(xué)期適當(dāng)提前，讓學(xué)生在大一大二就逐步了解各位科研導(dǎo)師、課題組及研究方向的具體研究內(nèi)容。更為重要的是“專業(yè)前沿講座”的授課方式，也由現(xiàn)在的單純課堂講授的形式轉(zhuǎn)變?yōu)檎n堂講授+實(shí)驗(yàn)室講解的形式，即加強(qiáng)科研導(dǎo)師在自身實(shí)驗(yàn)室有針對(duì)性地講解其研究課題，讓學(xué)生更直觀地了解研究課題。在科研導(dǎo)師講授后，即刻對(duì)學(xué)生開放其實(shí)驗(yàn)室。在這一段時(shí)間里，學(xué)生可根據(jù)課余時(shí)間來實(shí)驗(yàn)室觀摩、學(xué)習(xí)并與導(dǎo)師探討問題，從而全面地理解導(dǎo)師的科學(xué)思維，充分地發(fā)揮專業(yè)前沿講座對(duì)學(xué)年科研課題的引導(dǎo)作用。同時(shí)，導(dǎo)師也可以通過與學(xué)生的交流了解學(xué)生的特性，為后期科研課題制定適宜的規(guī)劃。

三、完善學(xué)年科研課題管理制度

制定完善的學(xué)年科研課題管理制度，包括學(xué)生成績?cè)u(píng)價(jià)和能力考核制度，教師選聘和考核制度，細(xì)化實(shí)驗(yàn)室開放與管理制度等。在學(xué)年科研課題實(shí)施過程中，堅(jiān)持系統(tǒng)的“選題－規(guī)劃－實(shí)施－反饋－總結(jié)”管理制度。學(xué)生通過專業(yè)前沿講座和進(jìn)入開放實(shí)驗(yàn)室的體驗(yàn)學(xué)習(xí)，選擇學(xué)年科研課題。選題后，科研導(dǎo)師要針對(duì)每個(gè)學(xué)生的具體授課時(shí)間、能力和興趣等因素制定培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力的規(guī)劃，指導(dǎo)學(xué)生從事科研實(shí)驗(yàn)并要求學(xué)生自主撰寫“科研日記”，定期與學(xué)生討論課題進(jìn)展、難點(diǎn)以及后續(xù)任務(wù)，定期讓學(xué)生將實(shí)驗(yàn)進(jìn)展整理成書面報(bào)告并進(jìn)行講解。通過一系列的科研培訓(xùn)，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，幫助學(xué)生建立正確的研究方法、培養(yǎng)學(xué)生的研究能力。項(xiàng)目組與科研導(dǎo)師定期召開研討會(huì)，反饋學(xué)年科研課題實(shí)施過程存在的問題。根據(jù)反饋信息，總結(jié)該實(shí)踐環(huán)節(jié)存在的問題和解決方法，以建立更完善的實(shí)施方案。

四、建立學(xué)年科研課題評(píng)價(jià)體系

科研導(dǎo)師根據(jù)學(xué)生的文獻(xiàn)查閱和總結(jié)能力、實(shí)驗(yàn)操作技能、發(fā)現(xiàn)問題、分析問題和解決問題能力、報(bào)告撰寫以及語言表達(dá)能力等，對(duì)學(xué)生的自主研學(xué)、創(chuàng)新和科學(xué)思維等綜合能力進(jìn)行評(píng)價(jià)，進(jìn)而給出學(xué)生后續(xù)自身能力培養(yǎng)方向和方法的意見。定期舉辦學(xué)術(shù)交流會(huì)，通過學(xué)生對(duì)自身科研課題講解、討論，評(píng)價(jià)學(xué)生對(duì)課題的理解情況。每年提交科研課題總結(jié)報(bào)告(包括本年度實(shí)驗(yàn)進(jìn)展和下一年度的實(shí)驗(yàn)計(jì)劃)，并通過課題答辯考察學(xué)生創(chuàng)新能力。

經(jīng)過兩年的探索，初步確立了化學(xué)專業(yè)拔尖人才培養(yǎng)課外實(shí)踐教學(xué)模式，而且取得了較理想的效果。學(xué)生們能積極融入到各項(xiàng)實(shí)踐教學(xué)活動(dòng)中，尤其是對(duì)學(xué)年科研課題表現(xiàn)出濃厚的興趣。具有挑戰(zhàn)性和創(chuàng)造性的學(xué)年科研課題，不僅開闊了學(xué)生們的視野，培養(yǎng)了學(xué)生們基本的科學(xué)素質(zhì)，更激發(fā)了學(xué)生獨(dú)立思考、自主研學(xué)的熱情和積極性，從而全面培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新思維和實(shí)踐能力。而且2年的科研積累促使學(xué)生能很快地融入學(xué)年論文和畢業(yè)論文的工作中，大大提高了論文質(zhì)量。

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