優質科研平臺和成果轉化為本科教學資源的探究

孫秀云+王連軍+李健生+黃中華+沈錦優+孫曉蕾

[摘 要]科研和教學是研究型大學的兩項核心功能，這兩者之間的關系研究一直是高等教育理論討論的熱點。可以以化工污染控制與資源化江蘇省高校重點實驗室和化工污染控制教育部工程研究中心的建設為契機，將優質科研平臺與本科生的科研訓練、畢業設計和實驗相結合，并將科研成果轉化為本科生的教學資源，這既促進了本科生創新能力的培養，又推動了科研與教學的有機結合和相互促進。

[關鍵詞]優質科研平臺；優質科研成果；教學資源

[中圖分類號] G644 [文獻標識碼] A [文章編號] 2095-3437（2016）05-0013-02

社會的發展對人才創新能力的要求越來越高。近年來各類科研平臺和科研成果的數量和質量都呈大幅上升趨勢，利用科研平臺和成果進一步培養本科生的創新能力具有重要的實踐意義。本研究將優質科研平臺和成果向教學轉化，促進本科人才培養。

一、優質科研平臺和成果轉化為本科教學資源的必要性

傳統實驗教學注重學生實驗操作的規范性，對學生提出問題、分析問題、設計實驗方案能力的培養較弱。通過科研平臺的實驗教學，可以培養本科生自己發現問題并設計實驗方案解決問題的能力。

本科生對實驗儀器，特別是大型實驗儀器的認識局限于書本化。科研平臺配備了與學科相關的先進儀器設備，本科生通過自己動手操作，可以提高對先進實驗儀器的認識，提升對相關課程的興趣。

本科生教學注重理論知識的學習，對本專業知識的更新具有滯后性。通過參與科研平臺的科學研究，能夠讓本科生了解相關領域的最前沿知識。

20世紀90年代以來就有研究將科研成果應用于理論教學以及實驗教學，如1990年上海機械學院的教師將科研成果與本科生的實驗教學結合，極大地激發了學生對學習和應用理論知識的興趣。近年來，各學科領域對科研成果引入理論教學的研究與實踐日趨成熟，促進了本科生教學質量的提高，形成“科研水平提高—教學質量提高—學生質量提高”的良性循環。[1]

科研平臺是優秀科研人員與優質大型實驗儀器的整合，是進行科學研究的重要支撐。截至2011年底，全國高校各類科研平臺約有5010個，將科研平臺所擁有的豐富資源用于本科生實驗教學，能夠充分發揮科研平臺在相關研究領域的引導作用。[2] [3]

因此，科研反哺教學是社會各界達成的共識，如何實踐科研反哺教學是高等學校治學治校的重要課題。

二、優質科研平臺轉化為本科教學資源

將優質科研平臺轉化為本科教學資源，其主要目的是充分發揮科研平臺在教學中的引領作用，并且通過不同于傳統教學實驗的研究性實驗，提高本科生發現問題、分析問題以及實驗動手的能力，使科研與教學有機融合，相得益彰。

（一）科研平臺為本科教學提供優質硬件資源與人力資源

江蘇省化工污染控制與資源化高校重點實驗室和化工污染控制教育部工程研究中心等省部級科研平臺，配備有多臺先進大型儀器，如高效液相色譜、氣象色譜-質譜聯用儀、電感耦合等離子發射光譜儀、總有機碳分析儀、紫外可見分光光度計、ZetaPALS電位儀、全自動比表面積及微孔物理吸附儀、拉曼光譜儀等，這些儀器在服務于科研平臺科研人員的同時，也服務于本科生教學。本科生對大型儀器的直觀認識能夠促進對相關課程，如分析化學等的興趣，理論與實踐相結合有助于他們對課本理論知識的吸收與運用。

科研平臺擁有多名教師，其所研究的方向緊密相關又各有不同。其研究領域主要圍繞化工廢水處理與資源化理論與技術，面向脫硫脫硝、揮發性有機污染物的工業廢氣處理技術，面向有毒物質污染控制與資源化的環境功能材料等方向展開基礎、應用基礎以及應用方面的研究，符合國家戰略發展需求，具有明顯的學科優勢，可以為本科生科研訓練和畢業設計提供豐富的選題。科研平臺還有多名研究生，本科生在選定課題后可以與研究方向相近的研究生結成一對一指導小組，研究生可以在第一時間準確及時地指導本科生進行實驗方案的設計以及具體的實驗操作。

（二）結合科研平臺開展本科生科研訓練和畢業設計

本科生科研訓練和畢業設計是本科教學中重要的環節，也是提高和檢驗本科生理論知識、動手能力與創新能力的重要手段。如果能夠將本科生科研訓練和畢業設計與科研平臺相結合，充分利用科研平臺的硬件資源與人力資源，必將取得事半功倍的效果。

首先，將科研平臺的師資力量、研究方向、硬件資源等向本科生宣傳，讓本專業的全體本科生對本科研平臺有一個初步的認識，組織對科研平臺感興趣的學生參觀相關實驗室，并向他們進一步介紹研究內容。其次，從科研平臺所進行的研究項目中提煉出適合本科生的課題，供其在科研訓練和畢業設計時進行選題。選定題目后，學生自行查閱相關文獻，撰寫研究領域的綜述，在教師和高年級研究生的指導下進行方案設計和實驗操作，學習Origin、CAD等數據處理和繪圖方法，對所得到的結果進行分析和總結。在科研訓練和畢業設計過程中定期開展匯報交流，教師及時對實驗所得數據進行分析判斷，就實驗過程中的問題及時提出修改意見，把握實驗的整體動態。最后，在教師和高年級研究生的指導下撰寫專利或者論文。

通過科研平臺開展本科生科研訓練和畢業設計，利用科研平臺優質的儀器設備和豐富的人力資源，能夠使本科生的實驗貼近科研前沿，保證實驗方案的切實可行與實驗數據的準確。另外，本科生剛進入科學研究階段，提出的一些新穎的想法可以為教師和研究生提供另一種思考問題的角度，二者的結合能夠相得益彰。

充分發揮江蘇省化工污染控制與資源化高校重點實驗室和化工污染控制教育部工程研究中心等省部級科研平臺對本科人才培養的支撐作用，將學校的學科優勢轉化為創新人才培養的優勢，整合、優化校內外優質教學資源，進一步完善環境科學與工程類“專業實驗與專業訓練、技能培養、實踐體驗”相結合的三層次實踐教學體系（如圖1所示）。

三、優質科研成果轉化為本科生的教學資源

本科生教材具有概括性和滯后性，而科研成果代表著本專業方向最前沿的知識，將科研成果轉化為本科生的教學資源，有利于更新和充實本科教學的專業知識。

教學素材包括課程學習所需要的課本、教師上課所制作的幻燈片以及課堂印發的學習輔助資料等。教學素材內容的準確與及時更新是本科生獲取專業知識的源頭。以“固體廢物處理工程”為例，任課教師長期從事固體廢物的處置及資源化研究工作，編寫了“十一五”國家級規劃教材《固體廢物處置及資源化》以及工業和信息化部“十二五”規劃教材《固體廢物處理處置》，并結合已經取得的科研成果，及時更新相關理論知識、案例和習題。對于階段性的科研成果，可以通過課堂講座的形式向本科生展示，或打印成資料發給本科生，方便其課余時間學習。將科研成果帶入本科生教材與課堂時，應準確挑選與所學理論知識密切相關的部分，并且采用本科生能夠接受、易懂的方式。[4]

江蘇省化工污染控制與資源化高校重點實驗室和化工污染控制教育部工程研究中心，針對精細化工和特種化工行業廢水的特點，開發了高效率的化工廢水強化預處理新技術、強針對性的化工廢水生物強化處理技術、基于膜材料和膜過程的化工廢水多級膜濾耦合回用技術以及工業水質控制技術，并從化工廢水深度處理及資源化的需求出發，開發了基于化工廢水資源化的新型分離膜可控制備及系統集成技術，開展了高效去除有毒污染物的納米材料設計和作用機制研究，這些研究成果在學科前沿講座及專業課的教學中被傳授給學生，開闊了學生的視野，激發了其學習的熱情。

四、結語

科研平臺是科研資源的集中體現，科研成果代表了本學科領域的前沿，這兩者是反哺教學的重要陣地。完善相應的反哺機制，健全反哺制度，充分利用科研成果對理論知識的更新以及充分利用科研平臺的人力、物力資源，開展多方面、多層次的教學活動，是踐行科研反哺教學的有效途徑，有利于創新人才的培養。

[ 參 考 文 獻 ]

[1] 閻紅燦，張淑芬.大學教育本質的回歸——科研轉化教學[J].大學教育，2015（9）：16-17.

[2] 周永義，凌輝，張黎偉.勞倫斯伯克利實驗室科研平臺的啟示[J].實驗室研究與探索，2013（7）：139-143.

[3] 金立波，黃海，尹海燕，等.高等院校科研平臺承載作用的研究[J].科技管理研究，2014（8）：112-116.

[4] 孫秀云，李健生，黃中華，文竣平，嚴玉波.“固體廢物處置及資源化”課程教學改革研究[J].大學教育，2014（5）： 75-77.

[責任編輯：陳 明]