林兆云 楊桂花 陳嘉川 王強
[摘 要] 為適應新時代下堅持的人才戰略,創新型人才已成為發展的重要資源,因此大學生創新實踐能力的有效培養已成為一項重要研究課題。針對輕化工程專業背景下的制漿造紙工程專業,依托國家重點實驗室平臺,基于對新型開放式教學模式的學習、探索和實踐總結,提出以科研助力人才培養的實踐方案。方案以學生為主體,教師輔助指導,進行科研實踐教學模式的探索,豐富專業教學內容,培養學生的自主學習和創新能力。
[關鍵詞] 輕化工程;科研;創新能力;實踐能力
一、引言
在當前競爭日趨激烈的國際形勢下,創新型人才是最重要的戰略資源,高等教育階段是培養創新型人才的決定性時期[1,2]。以創新理念為指導,在教育理念上追求獨立自主,將研討式教學模式貫穿整個教學體系,可以有效拓寬學生思路,積極引導學生進行深層次思考,提高創新能力[3,4]。隨著中國教學改革的不斷推進和教育導向的不斷革新,多樣化的創新實踐教學已在大學教育中開花,如實驗課、實踐課、專家講座,畢業論文和設計等[5-7]。就目前的發展形式來看,中國大學生的整體素質水平持續提高,但對學生創新實踐能力的培養還有很大的進步空間。
在創新型人才培養模式中,將教學與科研緊密聯系、融為一體,建立以本科生參與科研為基礎的人才培養模式,開展以科研課題、校本教研為抓手的實質性教學活動對教學質量的提高具有重要意義[3,8-10 ]。針對我國工科學生創新能力不足的問題,結合實踐教學現狀和本校教學團隊的教學改革經驗,依托生物基材料與綠色造紙國家重點實驗室的科研平臺,綜合本校輕化工程專業的實際教學情況,以制漿造紙專業為載體,通過在教學過程中加入團隊合作科研課題的形式,對相關教學體系進行探索和改革,以期促進科研和教學的共融發展,助力大學生創新型人才培養,探索大學生創新型人才培養的有效途徑。
二、專業簡介與發展
制漿造紙專業是以制漿造紙生物技術和特種紙基材料為主要研究特色的專業,將現代生物技術應用于傳統造紙工業,通過生物制漿、生物漂白、生物帚化和生物濕部調控等手段實現節能減排,提高產品質量[ 11 ],開發多種功能性紙基材料用于工業、農業、信息和國防軍事等領域。制漿造紙專業的核心課程包括“植物纖維化學”“制漿原理與工程”“造紙原理與工程”“制漿造紙分析與檢測”和“造紙化學助劑”等。
制漿造紙專業是山東省高水平應用型重點建設專業,入選山東省教育服務新舊動能轉換專業對接產業建設項目,也是學校最具特色和優勢的專業之一。本專業的設置旨在進一步適應產業發展需求,為輕工行業培養能夠從事工業生產、工藝設計、科學研究、技術管理和新產品開發,以及具有國際化視野和創新思維的一流工程應用型人才。
三、科研對高校人才培養的重要性
《中華人民共和國高等教育法》中明確指出,高等教育的任務是培養具有創新精神和實踐能力的高級專門人才。目前的大學教育側重基礎專業知識點的學習和應用,總體內容與前沿科技及現行設備應用嚴重脫節,因此難以激發大學生的創新能動性。但缺乏研究的教育不是真正的教育,缺乏研究的教學不是高效的教學。科研是立足于創新,是在已有知識體系的基礎上,通過不斷地更新和擴展研究,建立新的知識體系或進行發明創造,有助于實現高效教學,是對高等教育成果的有效支撐[ 12,13 ]。除此之外,科學研究可以拓展學生的知識廣度,提升學生對專業的認識深度,有助于提高學生的自主學習能力、創新能力和實踐能力。
(一)科研是大學活力的源泉
科研本身就是在認識客觀事物的內在本質和發展規律后,進行一系列調研和實驗的活動,為新技術和新發現提供一系列可能性。因此,科研是在傳統教學的基礎上培養學生的自主學習和獨立思考意識,引導學生通過實踐進行探索和認識未知[ 14 ]。同時,通過科技創新訓練等項目的設定,大學生可以提出研究項目,申請項目資助,建立科研小團隊,在指導教師的幫助下進行系統的科學研究,提高自己的創新能力、實踐能力和團隊合作能力。在整個項目運行過程中,可以幫助學生夯實基礎知識,培養學生的思維模式和思想方法。項目研究成果可申請專利、發表論文、參加競賽等,從而進一步拓展學生的視野,增加學生之間的互動渠道,提供更廣闊的鍛煉平臺。
(二)科研是高校教師發展和教學質量提高的重要環節
高校教師最基本的兩項工作包括科研和教學,如何兼顧科研和教學并實現學生創新能力的培養是目前的主要難題。但實際上科研是源,教學是流,科研能夠更新和完善教師知識框架,是拓展和提升教師知識廣度和深度的源泉,將成熟的、最新的科研成果引入教學,能夠激發學生的學習熱情和創新意識[2]。因此,以科研促進教學,以教學導向科研,是實現高校教師自身素質提升和創新型人才培養的重要環節。
在學生參與科研的過程中,學生為主體,教師主要起指導作用。因此在整個過程中,教師的參與可以幫助學生確定課題,引導學生通過資料查詢、實驗現象的分析總結,不斷挖掘科研興趣,提高科研成果產出,促進學生更快地成長。同時該過程的順利進行,有助于青年教師的溝通和育人能力的提升,進而形成科研和教學相長的有益循環。
四、科研助力人才創新實踐能力培養的實施方案
以齊魯工業大學生物基材料與綠色造紙國家重點實驗室的制漿造紙專業為例,在現行輕化工程專業培養方案的基礎上,在多門專業理論課程中階段性地加入和發布科研教學的內容和實踐,廣泛吸收對科研感興趣的學生。
(一)組織創建以科研創新課題組為單元的教師團隊
考慮到科研團隊的內容連續性,以及項目和資源的集中化,以課題組為單位建立教師團隊,將團隊鮮活的科研過程和成果融入教學內容中,改變沉悶的教學模式,保持教學內容的先進性。將課題組的成員梯隊組成優勢發揮到教學工作中,將教學經驗和科研經驗更好地進行融合,以科研帶動教學,突出實踐教學。科研實踐教學團隊更容易進行教學內容和項目實踐的探討和組織,從而有利于課程內容的銜接以及科研實踐的順利開展。