林業高校化學學科“四層次一體化”研究生創新培養模式

謝練武+郭亞平+皮少鋒+郭鑫+王文磊+黃自知

摘要：為適應創新驅動發展新常態，我院在林業高校化學類研究生課程建設、教學改革理論研究、實驗教學內容改革及平臺建設、教學團隊建設等方面進行系統研究與實踐，通過構建新的實踐課程體系，進行化學實驗課程綠色化改進，逐步形成了林業高校化學學科研究生“四層次一體化”培養新模式。

關鍵詞：研究生教育；四層次一體化；創新；培養模式

中圖分類號：G643 文獻標志碼：A 文章編號：1674-9324（2017）41-0238-02

高等學校創新的關鍵環節是培養具有創新精神和實踐能力的高級專門人才。林業高校化學類研究生培養的目標是：培養既掌握寬廣扎實的化學化工基礎理論，又具備生物資源化學加工與利用特色的復合型創新型研究人才，滿足經濟和兩型社會發展的人才需求[1]。對于林業高校化學學科，除了理論教學以外，實踐教學也在創新人才培養中起著非常重要的作用，但在實踐教學中存在一些問題，一是開設的化學實驗沒有很好地與林業學科進行交叉融合，不利于具有多元知識結構和創新能力的高素質復合型人才培養；二是傳統的教學模式存在重理論、輕實踐的問題，培養出來的很多研究生缺乏創造性、缺乏分析問題和解決問題的工作能力；三是實驗課程通常完全依附于理論課程的教學體系[2，3]，實驗內容陳舊、重復，且與其他專業課程的橫向聯系少，綜合設計實驗不多，不利于學生綜合素質的培養。因此，我們采用了“四層次一體化”林業高校化學學科研究生創新培養模式，取得了很好的效果。

一、“四層次一體化”培養模式的構建

1.加強學科交叉融合，突出“林”字特色，構建“四層次一體化”的教學新體系與新方法。我院以化學工程與技術國家一級學科、中央與地方共建化學基礎實驗中心、《有機化學》與《儀器分析》等省級精品課程，以及無機化學、無機及分析化學、有機化學、物理化學、儀器分析等基礎化學課程等平臺為依托[4-7]，以提高學生綜合素質尤其是創新思維為目標，以創新驅動發展為根本宗旨，打破理論教學與實踐教學的傳統界限，逐步形成“四層次一體化”的實驗教學新體系與教學新方法。具體來說，化學工程與技術實驗教學過程中將根據實驗教學對象和內容，按四個層次構建化學實驗課程新體系：

第一層次為：化學基礎實驗——課程內容包括原無機化學實驗、有機化學實驗、儀器分析實驗、普通化學實驗中的基礎知識和基本操作部分。該課程在第1學期開設。使學生熟練掌握基本操作技術、熟悉實驗儀器、學會實驗方法，為綜合設計實驗以及專業基礎實驗準備條件、打好基礎。

第二層次為：綜合設計實驗——課程內容以研究性和設計性實驗為主，自主設計實驗，培養學生的創新思維，初步培養科研能力[8]。該課程在第1～2學期開設。

第三層次為：專業基礎實驗——課程內容依專業不同而異，以夯實專業基礎、拓寬專業創新能力為主。該課程在第2學期開設。

第四層次為：科研創新實驗與項目研究——課程教學內容由所在學科的指導老師制定，并依據指導老師的科研項目實時更新。由于指導老師所申請科研項目具有創新性和實用性，在此基礎上設置的實驗，必將提高學生的創新能力，增強學生的就業競爭力；反過來，指導老師的科研團隊不斷有新鮮血液注入，勢必出現教學相長的局面。

這就是“四層次”實驗教學體系。“一體化”概念包含兩層涵義，一是指將化學工程與技術學科實驗內容與學校材料化學、木材科學與工程、高分子材料與工程、化學工程與工藝、林產化工等相關學科的化學實驗課程進行有效整合[9]；二是本科生實驗操作基本技能訓練、綜合實驗設計、研究生創新實驗設計與畢業論文實驗內容進行緊密結合與一體化設計。打破傳統的按二級學科各自開設化學實驗的教學模式，構建完整的、貫通的化學實驗課程教學體系。實現“四層次一體化”的基礎與專業相結合的化學實驗教學新模式，將體現“基礎性、綜合性、實踐性、創新性”的特點。

2.不斷優化教學體系與方法，建立創新驅動發展的創新人才培養模式。根據化學工程與技術學科的行業特點，結合學科發展前沿，不斷優化實驗教學內容，對污染重的實驗內容進行綠色化改進，增設相應的開放性創新性實驗，開展創新驅動的實驗課程建設，激發學生通過創新思維提出問題、分析問題、解決問題。提高大型貴重精密儀器使用效率，建立實驗教學質量保障體系[10]，注重化學與林業學科的交叉融合。設計校級創新實驗項目，鼓勵申報省級創新研究項目，爭創國家級創新研究項目，構建大學生、研究生創新實驗體系。定期組織學生參加各類實驗技能競賽、科研創新大賽，并將研究成果進行推廣應用。鼓勵研究生導師與相關企業對接，派送學生赴企業見習、實習與任職。通過舉辦重要學會會議、研究生論壇，邀請知名專家講學講座，鼓勵學生赴知名高校訪學，為學生提供學術交流平臺、拓展創新研究視野。

3.通過“引進來、走出去”，加強科研團隊與導師隊伍建設，構建創新驅動發展的教學團隊建設。培養高素質復合型創新人才，離不開一支品德高尚、專業過硬、造詣深厚、具有國際化視野的研究生導師隊伍。因此，我們學科通過“引進來、走出去”，加強創新驅動發展的教學團隊建設。一方面，引進具有國際化視野的優秀博士畢業生，充實科研團隊與導師隊伍；提高導師遴選標準，嚴格執行導師招生資格年度審核制度，開辟優秀中青年教師破格參與導師遴選的綠色通道，促進導師隊伍的推陳出新，保持導師隊伍高水平、高活力的良好狀態。另一方面，選派優秀教師出國訪問深造或到其他重點高校進修，準確把握學科前沿，并將學科前沿體現在研究生培養過程中，快速將學生“導”入學科的前沿領域。另外，導師不僅是研究生課程學習、科研實驗、論文發表、畢業答辯的指導者，更是研究生能夠健康成長為社會有用人才的重要引路人[11]。要切切實實貫徹導師負責制，充分發揮研究生導師在研究生的學習、研究、生活中的指導作用。

二、實施效果

首先，通過實驗內容交叉融合，讓學生充分認識和理解木材的化學組成和結構及其對木材加工性能的影響規律，熟悉基礎化學中的物質結構知識、糖類的結構與反應、糖甙鍵的性質、分子間作用力和氫鍵及其對物質性質的影響規律、高分子化學、光化學反應等方面的基礎知識[9]。將基礎課與專業課的交叉融合點轉化為學生學習的興趣點，激發學生學習熱情、提高學習積極性。學好化學基本理論和基本知識，為今后利用化學原理與技能，去分析與解決木材學科學習和生產實踐中遇到的實際問題打下堅實的化學基礎。

其次，我們全方位地對有機化學、物理化學、高分子化學實驗內容進行綠色化改進[4，5，12]，做到既注重原料易得，減少污染，節約能源，降低試劑消耗，還能不斷激發學生的研究興趣，并有一定的實際應用價值。譬如，原來的水蒸氣蒸餾實驗多采用蒸餾正丁醇、異戊醇、硝基苯等，試劑氣味難聞而且有毒，采用柑桔類果皮為實驗原材料，進行水蒸氣蒸餾實驗綠色化改革，效果顯著，實驗內容與林業學科結合更加緊密，而且學生做實驗的興趣大大提高[12]。

然后，我們還對無機化學、無機及分析化學、有機化學、物理化學、儀器分析等基礎化學課程進行系統梳理，排除重復內容，進行有機整合。我們以提高學生綜合素質尤其是創新思維為目標，以創新驅動發展為基本宗旨，打破理論教學與實踐教學的傳統界限，逐步形成“四層次一體化”的教學新體系與教學新方法。

最后，我們還在不斷加強實驗平臺建設，逐步將大型貴重精密儀器進行大規模開放，讓學生有更多機會接觸和使用最新的儀器設備，同時加強基礎化學實驗教學質量保障體系建設，在此基礎上，強化教學團隊與導師隊伍建設，緊跟化學工程與技術學科發展前沿，為提高學生培養質量做好智力支持。

三、研究展望

我們通過構建“四層次一體化”的實驗教學新體系與新方法，對近幾年的研究生培養質量的提高起到了積極作用。為加強具有多元知識結構和創新能力的高素質復合型人才的培養，下一步不僅需要建立創新驅動發展的化學工程與技術人才培養質量保障體系與評價機制，還要進一步加強實驗教學平臺與學生實訓實習基地建設，進一步做好產學研合作與人才對接。

參考文獻：

[1]王元蘭，郭鑫.農林院校化學工程與技術學科研究生創新能力培養的探討[J].化學教育，2015，36（02）：63-67.

[2]李青，文瑞芝.物理化學實驗教學改革初探[J].科技信息：學術版，2007，（31）：297-297.

[3]王元蘭，李水芳，文瑞芝.分析化學實驗教學中進行綠色化學教育的探索與實踐[J].廣東化工，2007，34（12）：109-111.

[4]陳學澤，湯林，肖洪波.無機及分析化學實驗內容的改革實踐[J].中國科教創新導刊，2008，（28）：347-349.endprint