以創新人才培養為導向的“功能材料實踐創新基地”建設

張愛英，李樹奎

(北京理工大學 材料學院，北京 100081)

建設國家自主創新體系對高等學校提出了新的發展要求,培養富有創新精神和實踐能力的創新型人才成為研究型高校的人才培養目標[1]。北京理工大學材料學院“功能材料實踐創新基地”依托“材料化學專業教育平臺”和“納米能源材料”、“有機功能材料”、“超分子聚合物材料”以及“電介質材料” 等在國內外具有較高研究水平的研究課題組，進行資源整合，組建功能材料實踐創新基地(下稱創新基地)，使之成為大學生開展創新實踐、科技競賽、科學研究、創意創業等活動的基地。近5年來，我們不斷完善實踐創新活動體系,增大面向大學生的開放力度，加強師資配備力量，堅持不懈地開展實踐創新教育，努力探索與創新人才培養相適應的創新基地建設與管理機制。

1 建設思路

1.1 以實踐創新基地為平臺，構建多層次大學生實踐創新活動體系

在創新基地的建設中，需要開設能夠鍛煉學生能力的實驗項目,而且對實驗項目的質量有較高的要求。除了能提供學生基本的科學研究訓練之外，還要讓學生融入到真正的科學研究活動當中，通過解決科學研究中的實際問題，提升自身的實踐能力和培養創新精神[2-3]。為此，依托本科專業教學實驗平臺和各課題組的科學研究內容，構建具有綜合性、實踐性、創新性的多層次功能材料實踐、實驗課程體系，充實了創新基地建設中實驗教學平臺的內涵[4]，并利用創新基地建設項目的成果,轉化為利于學生能力訓練的開放性實驗課題，使得更多學生受益。最終實現學生的培養從知識應用能力到研究實踐能力、到創新能力逐步轉化的目標。

1.2 完善創新基地運行機制，探索以服務學生為目標的實踐教學新模式

學生是實踐創新基地的服務對象，實踐創新基地的建設也緊緊圍繞學生的需要展開。功能材料實踐創新基地的建設要涵蓋較為完備的材料合成、功能材料制備以及材料結構和性能的表征過程，對學生要進行“全周期”的系統培養，鍛煉學生解決實際科學研究問題的能力[5]，為將來快速適應社會的需求奠定扎實的基礎。為此，我們打通實踐教學環節，保證實踐教學的實施時間和研究內容的連續性，讓學生親身經歷不同層次的實踐教學環節，最終把本學科中經典的實驗內容與真實的科學研究項目的開展相結合，實現學生由“學”到“研”的轉變，提升學生的實踐創新能力，促進拔尖人才的培養。另一方面，由于多層次的實踐教學體系的開設，降低了學生進入創新基地的門檻，能快速響應不同水平學生的需求，為學生創新實踐能力的培養創造條件。

2 建設措施

2.1 實踐創新基地建設與本科教學實驗室開放相結合

根據學生在不同階段的認知規律和不同需求，結合本學科的發展歷程，優化實驗教學體系，依托本科教學實驗室，構建學生基本科研能力培養的實驗教學體系。其中實驗內容的選取原則是圍繞經典實驗，適量補充最新的學科研究成果轉化的實驗內容，同時，從科學研究完整性的角度，將一個實驗體系內若干個單獨的實驗有機地整合，從材料的合成、表征及初步的應用安排實驗內容，使其實驗過程與一個真實的科學研究過程相同,讓學生進入到一個真實、完整的科學研究實驗過程當中。在學習階段就建立將科研與生產實踐密切結合起來的觀點，會對其課程的學習起到良好的促進效果。另外，基地通過開展多層次的實踐、實驗教學，如開放實驗、校公共實驗選修課、大學生創新性實驗計劃等活動,吸引多學科學生的參與，提升實踐教學資源的共享[6]。

2.2 實踐創新基地建設與課題組科研活動相結合

依托教師科研課題，構建科教融合的提升學生創新能力的實踐教學體系。專業科研實驗室，由于其研究內容與科研課題密切相關，實驗設施先進，最有利于學生實踐能力和創新能力的培養。讓本科生提前走進實驗室進行科研實踐，給學生一個盡早進實驗室、進課題組、接觸導師、接觸專業研究領域、了解學科的發展動向和前沿課題的機會，一個真正開展科學研究探索的機會。這種探索性實踐教學改變了傳統實驗教學局限于驗證原理、單純掌握操作技術以及依附于理論課程的情況，充實和改革了實踐實驗教學內容，對于學生綜合素質的提高、創新意識和實踐能力的培養極為重要[7]。

2.3 創新實踐基地建設與大學生創新計劃和科技競賽相結合

學科競賽是培養大學生創新精神和創新能力的重要途徑之一，是創新教育的特殊形式和有效載體[8]。為此，我們依托大學生創新性計劃，構建學生自我研發、自我創新能力培養的實踐教學體系。對于在實踐教學中涌現出來的優秀學生，鼓勵他們根據前期研究結果，凝練科研題目，申請國家級、北京市級大學生創新訓練計劃，從大二暑假開始開展實驗研究,同時貫通實踐教學環節，將這一研究工作與本科畢業論文工作結合起來。對于這批學生，實行基地教學督導組和指導教師全程負責制，為學生的個性化發展提供空間。

這樣，經過長達2年多的積累，這批學生無論是對本學科領域研究進展的了解、實驗技能的培養、解決問題的能力，還是創新能力都會得到顯著的提升。長期的積累也會使得他們在本科階段發表較高水平的科研論文，在全國和北京市的科技競賽中取得優異的成績。例如，從大學二年級暑假開始在基地開展科技創新活動的2010級周青超同學，2012年負責一項國家級大學生創新訓練計劃，經過在基地的長期科學實踐，先后獲得了北京理工大學第九屆“世紀杯”課外學術科技作品競賽一等獎，第十屆“世紀杯”課外學術科技作品競賽特等獎，北京市第七屆“挑戰杯”首都大學生課外學術科技作品競賽二等獎，今年，代表北京理工大學參加第十三屆“挑戰杯”全國大學生課外學術科技作品競賽決賽，并獲得一等獎。

2.4 開展實踐創新基地的文化建設，提升學生的探索欲望和科學素養

在基地初創時期，就制定基地建設規劃方案，涵蓋了基地的定位、中長期規劃、人才培養目標、措施及方案、管理條例與制度等內容，并重點強調了基地的文化建設，并在實踐中不斷予以完善[9-10]。其中創新基地建設的文化建設包括創新基地環境文化和制度文化建設[11]。實驗室是人才培養和科技創新的重要基地，實驗室文化建設要體現崇尚科學、追求真理的環境氛圍，要有利于提高學生的科學素養、激發學生的探索欲望、培養學生的創新精神和實踐能力。

實驗室制度文化建設則是為了更好地保證基地各項工作的順暢運行。在學校相關制度的基礎上，制定學生實驗守則、安全衛生制度、儀器設備管理制度等一系列針對性較強的制度和文件，并嚴格執行。對于大型儀器設備室或成套設備實驗室，要求根據本設備特點制定相應的儀器設備操作規程。儀器設備的使用采取教師指導、學生作為實踐主體的管理運行方式。

開展實驗室環境文化建設，在實驗室外相對集中建立一個比較大的宣傳櫥窗，加大對實踐創新基地及其科技創新活動的宣傳。介紹基地的基本情況、師資力量、實驗室開放內容、科技創新成果。對于學生科技創新的成果包括發表文章、獲獎證書、學生課外開放實驗和科技活動制作出的實物等，建立宣傳展柜。同時也要注重實驗室內文化氛圍的營造，對特色實驗項目制作室內展板，簡明扼要地介紹實驗的主要內容以及以圖片的形式呈現其流程等，在實驗室的適當位置張貼與本專業研究領域相關的科學家頭像、名言等。

2.5 保障高水平的教師隊伍，將大學生實踐創新活動落到實處

基地擁有以7位教授為核心、10位教師組成的指導教師團隊。基地的指導教師均親身參加國家級、省部級的科學研究項目，對本學科的學術發展前沿動態、發展趨勢跟蹤緊密，有著豐富的科研、教學經驗，同時具有多年指導學生參加世紀杯、國家級大學生創新性計劃的經驗。基地指導教師人員年齡結構合理，職稱結構和學歷結構足以支撐基地創新活動和實踐教學等工作。

在創新實踐基地的建設過程中，鼓勵并要求指導教師以科研課題為牽引,實現教學和科研的深度融合，根據學生的個人興趣和課題組目前的研究項目，為學生設定獨立的科研題目，要求學生在一個學期的時間內圍繞著一個科研題目，在教師和博士生的共同指導下逐漸開展真正的科學研究活動，強調學生在導師指導下的自主學習[12]，幫助學生盡快地融入到真實的科學研究當中。在參加科技創新實踐活動中，引導學生處理好創新團隊成員之間的關系，要重視學生的知識積累，進而提高其科學研究能力，促進拔尖人才的培養。教師在具體的實驗過程中，采用周記制度和例會制度及時了解學生的實驗情況，起到了較好的督促作用，并與學生商討擬定下一階段的實驗計劃。這一方式還很好地鍛煉了學生的總結歸納能力以及當眾講解能力，對于培養學生的科研素養極為有利。

3 建設成效

創新基地經過多年的持續建設，培養了學生從事科學研究的能力，提升了學生的綜合素質。參加科技創新活動和競賽的學生，在實踐能力、創新能力等方面都得到了極好的鍛煉，在就業和保送研究生等方面呈現了較強的競爭力。近5年，有21名學生被保送研究生，其中保送中國科學院、清華大學、北京大學等知名高校7人。 在學生的能力得到很好培養的同時，基地的建設成果豐碩。近5年來，成功申請國家和北京市級大學生創新計劃17項，學生參與各級科研訓練計劃近80項；發表了SCI收錄論文20篇，EI收錄論文5篇；獲得國家大學生化學競賽三等獎及2013年全國挑戰杯比賽佳績。此外，在資源共享方面，依托本基地，2004年伊始面向全校各專業開設的開放實驗、校公共實驗選修課、大學生創新性實驗計劃，10年來累計參加學生500余人，涵蓋理學院、自動化學院、宇航學院、計算機學院、電子信息學院、生命學院、化工學院、材料學院等多個學院，受益學生眾多。

4 結束語

以實踐創新基地為平臺，經過多年的教學實踐和理論探索，北京理工大學“功能材料學生實踐創新基地”構建了具有鮮明特色的創新實踐教育體系，取得了一些具有實用價值的創新實踐教育成果，培養了一批具有創新精神和實踐能力的高素質人才。通過有組織、有計劃地開展多層次的創新實踐活動，充分發揮學生的主觀能動性，提高學生的自我管理能力，樹立學生的創新意識，培養了學生的科技創新能力。

[1] 鄭家茂，熊宏齊.圍繞研究型大學人才培養建設開放創新的實踐教學體系[J].高等工程教育研究，2008(3)：94-97.

[2] 單小麟，于倩，郭強，等.新時期研究型大學工程教育改革探索與實踐[J].高等理科教育，2010(1)：25-29.

[3] 時偉.論大學實踐教學體系[J].高等教育研究，2013，34(7)：61-64.

[4] 王霞，馬成國，沈廣才.高校創新實踐教學模式的探索[J].長春理工大學學報:高教版，2009，6(4)：39-40.

[5] 王軍，李明，牛小玲，等.實踐創新基地建設與創新人才培養探索[J].中國電力教育，2013(10)：198-200.

[6] 陳洋，閆達遠，明道福.國家大學生創新性實驗計劃實施的實踐與思考[J].北京理工大學學報:社會科學版，2009，11(2)：93-95.

[7] 白解紅，黃元國.論“質量工程”背景下本科教學管理的內涵[J].湖南師范大學教育科學學報，2010，9(4)：97-99.

[8] 趙強，穆克，姜麗.以學科競賽為平臺建設電子實踐創新基地[J].實驗技術與管理，2012，29(4)：363-366.

[9] 呂念玲，陳紀鑫，殷瑞祥.大學生實踐創新基地建設的思路與實踐[J].實驗室研究與探索，2010，29(8)：279-280.

[10] 胡小平.專業實驗室文化建設探究[J].實驗室研究與探索,2011，30(9)：328-330.

[11] 丁寅，朱玉華，龐潔，等.國家重點實驗室文化建設的探索與實踐[J].實驗技術與管理，2013，30(5)：182-184.

[12] 劉凡豐.獨具特色的牛津大學本科教學管理制度[J].寧波大學學報:教育科學版，2002，24(6)：60-63.