構建化工類研究生專業實驗教學體系 培養研究生創新能力

盧美貞+聶勇+解慶龍+于鳳文+計建炳

摘要：專業實驗教學是化工類研究生培養的重要內容，也是研究生創新能力培養的重要途徑。充分發揮化學工程與技術一級學科的優勢，把研究成果和產業化技術融入到研究生專業實驗教學中，構建跨二級學科的專業基礎實驗、專業提高實驗、專業選修綜合實驗和校外實驗基地等不同系列、不同層次的實驗教學體系，提升研究生的知識結構、實踐能力和創新能力。

關鍵詞：研究生教學；專業實驗；創新能力；培養

中圖分類號：G642.0 文獻標志碼：A 文章編號：1674-9324（2017）39-0270-02

近年來，隨著我國經濟的持續快速發展，對高層次人才的需求也與日俱增，高等教育規模不斷擴大，我國已邁入了研究生教育的大國行列。浙江工業大學化學工程與技術學科是省首批建設的一流學科，在邱均平2015年度學科排名榜中，化學工程與技術學科亦是排名前5%的學科，2016年學科共招收研究生160多名。隨著學科排名的提高和研究生招生規模的擴大，對研究生培養質量也提出了更高的要求，而研究生培養質量的標志和靈魂是創新能力的培養，研究生沒有了創新能力，也就談不上高質量高素質的研究生教育[1，2]。對于研究生尤其是化工類的研究生，在其創新能力的培養中，專業實驗教學是一個非常重要的環節，它將直接影響著研究生的培養質量和創新能力的發揮[3-5]。因此，如何構建合理的化工類研究生專業實驗教學體系，不斷提高研究生的創新能力，既是研究生教育的核心問題之一，又是研究生教育成敗的關鍵。

一、化工類研究生專業實驗教學的現狀分析與建設思路

化學工程與技術一級學科研究生很多來自一些綜合性大學，由于教育資源的短缺，部分研究生尤其是來自師范類學校的研究生在本科階段很少有機會做化工類的實驗，部分研究生動手能力、分析問題和解決問題的能力相對薄弱。其次研究生培養過程中，存在重視教學而輕實驗教學的問題，研究生的實驗課程沒有獨立成課，不計學分，所以研究生對專業實驗課程不重視。此外，研究生只注重自己的研究方向，實驗操作和實驗方法僅沿襲同課題組的已畢業的研究生，缺乏系統全面的實驗能力培養，許多研究生在學位論文實驗階段出現實驗設計能力差、實驗思維局限、綜合分析能力薄弱等問題，影響了研究生課題的深度。因此實驗教學體系的不健全，將導致培養的研究生知識面窄，知識結構單一，難以實現研究生綜合實踐能力和創新能力的培養目標。

針對上述問題，并結合浙江工業大學化學工程與技術一級學科研究生人才培養目標，將研究生實驗能力的培養作為研究生教育的一項重要內容納入到化工類研究生的培養計劃中，計入教學學分，并將研究生專業實驗教學貫穿到研究生培養的整個過程，使以提高研究生實驗技能和創新能力為目的的專業實驗教學課程從制度上落到實處。校內專業實驗教學采用專業基礎實驗、專業提高實驗和專業選修綜合實驗等不同層次相結合的結構體系，由淺入深，由點到面，分層次精心設計實驗教學內容，整個實驗課程體系將強調二級學科間的交叉與融合，同時注重因材施教，提供多元化的菜單式實驗內容供學生自由選擇。新的化工類專業實驗教學體系將建立在化學工程與技術一級學科的平臺上，促進研究生實驗教學質量的提高，逐漸形成具有鮮明特色的化工類研究生實驗教學模式。

二、化工類研究生專業實驗教學體系的構建

（一）專業基礎實驗

精餾實驗。目前化工類部分研究生本科畢業于理學專業，所在院校化工專業的實驗條件受到限制一定限制，因此開設化工單元操作中比較經典的精餾實驗，有助于彌補研究生在本科階段的不足。又如催化劑的制備方法，該實驗作為工業催化專業研究生是必須掌握的基礎操作技能，同時具有廣泛性和通用性，其在化工、能源領域中的應用也越來越廣泛，在專業實驗教學課程中設置催化劑制備實驗對于化工類研究生尤其是非工業催化方向的研究生來說非常重要，通過實驗了解和掌握催化劑制備的基本和常用方法，并且了解和掌握催化劑的破碎、篩分、浸漬、焙燒和成形的方法。通過幾個專業基礎實驗的學習，使得化工類研究生尤其實驗操作基礎較差的研究生都能掌握化工基礎實驗技能，打好實驗基礎。

（二）專業提高實驗

充分發揮科研優勢，通過科研項目和產業化技術與專業實驗教學緊密結合，將科研成果和技術應用到實驗教學中來，既能加強實驗教學內容的更新，又能更好地培養研究生的創新意識和創新能力。比如，水力空化法制備生物柴油實驗，以高酸值廢棄油脂（主要成分為脂肪酸和甘油三酯）為原料，在水力空化反應器內，采用酸堿兩步法（酸催化酯化反應、堿催化酯交換反應）制備生物柴油。以地溝油制備生物柴油新技術已獲美國發明專利1項、中國發明專利12項、中國實用新型專利4項和軟件著作權6項。該技術項目已分別建成年產3萬噸和15萬噸生物柴油的生產線，實際運行5年以上，并獲得浙江省科技進步一等獎和中國石油和化學工業聯合會科技進步二等獎。將科研成果融入到研究生專業教學實驗中，使學生能夠直接接觸產業化的技術，激發學生的專業興趣，也為將來從事專業技術研究工作奠定了良好的基礎。

（三）專業選修綜合實驗

實驗教學相對理論教學更加費錢費力，隨著研究生招生規模的擴大，教育資源和經費短缺問題更加凸顯，使得實驗教學內容受限。而研究生在研究生階段實驗技能的鍛煉和提升往往需要突破自己的研究方向，需要全面系統的進行實驗能力培養。專業選修綜合實驗結合科研課題，由不同二級學科開設一些具有先進性、代表性和學科交叉性的綜合實驗課題，供不同專業、不同研究生方向的研究生能夠自主選擇感興趣的專業實驗課程。比如，滴流床加氫反應工藝模擬優化實驗，滴流床反應器在大型化工企業廣泛應用，如石油煉制中的加氫裂化和加氫脫硫、丙烯水合制異丙醇等，在催化加氫反應工藝實驗研究中也廣泛采用滴流床反應器。

三、小結

在化工類研究生培養計劃中增設研究生專業實驗教學，構建專業基礎實驗、專業提高實驗、專業選修綜合實驗等不同系列、不同層次的實驗教學體系，進一步強化實驗教學課程在研究生培養中的地位與作用，加強了研究生對化工科研動態和前沿知識的了解以及實驗動手能力的培養；通過研究生專業實驗教學體系的構建，使研究生的實驗基礎和創新意識得到提升，在完成專業基礎課程進入論文科研領域研究時，可較快融入相關的實驗研究；專業實驗教學體系也是研究生理論與實踐，教學與科研相結合的良好載體，它實現了二級學科/課題組間的交叉與融合，將科研成果與先進技術轉化到實驗教學中，也激發了研究生的學習激情和科研興趣。

參考文獻：

[1]崔玉芹，毛晉昌，張聶彥，等.用新思路建設和管理實驗室[J].實驗技術與管理，2005，22（3）：12-14.

[2]李彥文，張娜，尹華，等.環境專業碩士研究生實驗教學探索[J].實驗技術與管理，2010，27（7）：148-150.

[3]姜澄宇，夏有為.一流大學必須建設一個強大的實驗體系[J].實驗室研究與探索，2006，25（9）：1035-1039.

[4]郁翰萍.培養研究生的創新能力，完善研究生的實驗教學[J].實驗室研究與探索，2005，24（6）：88-89.

[5]范冬梅，潘信吉，胡今鴻.從創新能力的培養談研究生實驗教育的改革[J].實驗室研究與探索，2008，27（8）：7-9.endprint