易繡光 方小牛 羅秋燕 陳文通 唐伯孝
摘 要:新工科背景下的高等工科教育,迫切需要具備創新能力人才的支撐,需要調節傳統的教學模式,提升大學生的創新科研、就業適應能力、創業能力,以滿足新工科對人才的要求。本文結合本校化學化工類學生在本科期間利用創新創業訓練課程為載體,構建理論與實踐協同能力的育人新模式,探索新工科理論對我校傳統教學模式的課程改革、發展和相對開放的實驗體系的作用。
關鍵詞:新工科;教學模式;改革與探索
2010 年,教育部為貫徹落實《國家中長期教育改革和發展規劃綱要(2010—2020年)》和《國家中長期人才發展規劃綱要(2010—2020年)》,啟動卓越工程師教育培養計劃,期望培養一大批兼具創新能力和適應經濟社會發展需求的高質量工程技術類人才。
2015年,李克強總理在政府工作報告中提出“大眾創業、萬眾創新”,高校應積極響應國家創新驅動發展戰略,以提高人才培養質量為核心,以培養創新人才為目標,促進高等教育與科技、經濟、社會的緊密結合。
2017年,教育部分別在復旦大學、天津大學召開了高等工程教育發展戰略研討會及新工科建設研討會,達成了“復旦共識”和“天大行動”。其為高等工程教育提出了新要求、新思路。如何適應新環境、新態勢是高等教育,特別是工程教育面臨的新挑戰、新考驗。尤其是目前國家正在大力實施創新驅動發展戰略和“中國制造2025”等重大發展戰略,推進“一帶一路”建設,培養科學基礎厚、工程能力強、綜合素質高的工程科技人才,對于支撐服務以新技術、新業態、新產業、新模式為特點的新經濟發展具有十分重要的現實意義和戰略意義,也是建設制造強國和創新型國家的重要前提。
在“卓越工程師”“大眾創業、萬眾創新”及“新工科”教育背景下,全國各高校掀起眾多工科專業進行專業課程及基礎課程改革的熱潮。創新創業訓練課程是化學及化工專業的一門公共基礎性課程,迄今為止各高校各自為政,尚未建立起一套通用的教學模式,教學內容和涉及的知識面也不夠完善。相對于國內“985”高校來說,我省高校仍有較大差距,還有部分高校仍然是“新瓶裝舊酒”利用原來的綜合性設計實驗課程來開設創新創業能力訓練課程,而且現行教材中的一些實例已經過時,需要及時更新最新的研究方法、研究手段、研究成果和前沿內容。現以井岡山大學化學化工類相關專業的創新創業訓練課程為例,探討其內容的選取、教學手段革新、研究成果的推廣等方面。
一、教學內容選取
本課程的教學內容要適合創新創業研究能力的培養,為此設計該課程的教學內容有化學、生物、材料、環境、物理、市場經濟等研究前沿及其所用的先進研究方法、技術和手段。從一般的測試和操作上升到研究高度,從學科交叉和先進研究技術的實施來獲得創新途徑。通過結合本校教師本地區域特色的研究課題在電化學與能源轉換效率表征方法、磁共振原理與方法、顆粒表面和催化分析技術、熒光效率與壽命、X-射線衍射、能譜、透射電鏡、掃描電鏡、原子力顯微和粒度粒型分析等方面的條件,掌握創新研究方法。通過課件制作、內容展講和實際問題研究的訓練,認識創新內容。采用相應的動畫設計和課堂研討、專題研討等方式,使枯燥無味的條條框框能以直觀、形象、生動的形式表現出來。
二、小組合作模式
教師提出一個問題(或案例)將班上的學生分成幾個小組,每組2~3人,選定1人作為組長。在研究過程中以組為單位,在教師的指導下分工合作,各組完成技術搜集、分析數據等并形成一個研究報告,然后分組講解,與其同伴交流(協同學習)研究成果,充分調動學生的主觀能動性,使“教”與“學”角色互變。通過相互啟發、合作探討形成優勢互補,彌補單一視角和思維的狹隘性,從而解決個體無法解決的疑難問題。
三、問題探討模式
圍繞本校及合作企業的師資力量,建立相關的知識模塊,提出問題讓學生互相討論,從而使學生學會自己應用相關知識提出問題并解決問題,進一步提高學生分析問題和解決問題的能力。以研討的方式增加師生互動時間,讓學生積極參與到研究過程中,從而激發求知欲,提高其創新研究能力。
四、學術研討和交流模式
選擇某個研究方向,聘請在這方面做得好的校內外專家來做報告,結合專家的研究方向進行研討和交流。可以解決學生學習“信息孤島”的學習方式;打破界限,學習和吸納校內外的科研成果,有助于開拓學生的學術視野,營造學術氛圍。
五、課題研究模式
結合課程內容,選擇合適的研究方法,鼓勵學生進行自主探索,選取某個知識點作為研究課題,實施研究計劃,完成課題目標,將科學思維訓練融入學生的科研實踐中。通過對課題的研究,訓練和提高學生的創新研究能力,達到“以培養創新科研能力為核心,以實踐為主線”的研究型科研實踐教學方法。讓本科生從不同層次上接觸先進的儀器,提高本科生的實際動手能力、交際溝通能力和應用理論知識解決實際問題的能力;讓“發現問題的喜悅感、研究問題的挑戰性、解決問題的成就感”相互交融,激發本科生學習的強大動力,達到培養學生的創新研究能力,提高學生的綜合素質。目前為止,統籌學院資源培育大學生的創新創業計劃項目、創業孵化計劃項目、“挑戰杯”全國大學生課外學術科技作品競賽和創業計劃大賽、“互聯網+”大學生創新創業大賽等各級各類競賽,催生出優秀項目和成果。經過近幾年的改革已催生出了二十余個項目,如“基于泰和烏雞固體廢渣中黑色素在生物醫藥領域中研究開發與綜合利用”獲得省級大學生創新創業計劃項目;“藥物中間體二苯甲胺的合成新工藝研發”獲校級大學生創新創業計劃項目;“井泰生物科技有限公司”獲全國大學生挑戰杯創業計劃競賽三等獎;“便攜式殘留農藥檢測器的研發”獲省級大學生挑戰杯計劃競賽二等獎;“風啟科技有限公司”獲江西省大學生挑戰杯計劃競賽二等獎等。
“新工科”既可以是新開專業,也可以在原有專業基礎上進行變革,關鍵是理念要新、內容要新、過程要新;既可以“新瓶裝新酒”,也可以“舊瓶裝新酒”,關鍵是要經常保持“酒”的鮮活性、流動性。我校化學化工類專業利用創新創業訓練課程把人聚起來、把勁鼓起來、把臺搭起來,打造真正的大學課程,造就卓越的本科專業,成就鮮活的大學學生。把產業對人才的各種能力需求,融入人才培養的各個環節;把產業和技術的新發展、行業對人才的新要求,引入教學過程;依托行業產業,開發行業課程,編寫行業教材,引進行業教師,打通“最后一學里”。
參考文獻:
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基金項目:江西省高等學校教學改革研究課題(項目編號:JXJG-17-9-14、JXJG-17-9-13)。
作者簡介:易繡光(1979— ),江西泰和人,博士,講師,研究方向:功能材料教學與科研。