葉興琳 王常清
(九江學院化學化工學院,江西九江 332005)
在“十三五”規劃之初,面對發展中出現的新問題、新挑戰,黨中央著眼于未來謀劃全局的戰略考量,提出“創新、協調、綠色、開放、共享”五大發展理念。在“中國制造2025”背景下,新技術、新業態、新經濟、新需求層出不窮,并且在短時間內迅速轉變更替,地方院校培養化工專業應用型人才的傳統教學正受到全方位沖擊和挑戰[1]。“五大發展理念”為地方院校化學實驗教學解決“成長中的煩惱”提供了重要的原則遵循和創新實踐思路。
作為高校化工專業重要的基礎課,化學實驗教學在培養學生科學素質、創新精神和能力方面具有理論課堂教學不可替代的作用,不僅可傳授給學生知識,還可訓練學生技能和培養素質[2]。化學實驗教學質量直接影響到所培養的學生畢業后是否符合社會化工應用型崗位的需要。在“中國制造2025”背景下,對以培養應用型、創新型人才為目標的地方院校來說,傳統的化學實驗教學理念和模式,已經越來越不適應新時代對人才培養的發展需要,并且在很大程度上滯后地方經濟發展和產業升級的要求,凸顯諸多問題和弊端,改革迫在眉睫[3][4]。
在面對新時代、新興產業和新經濟發展的沖擊和挑戰中,當前地方院校在化學實驗教學中主要存在五大問題。
化學教育定位與新時代、新興產業和新經濟發展脫節加劇。在回答“為誰培養人”的問題上,一些地方院校實驗教學課程體系設計與行業企業實際脫節。
一些地方院校對新時代、新興產業和新經濟發展形勢下“培養什么樣的人”的認識不夠充分,化學實驗教學仍然重視應用能力的培養、注重某項技能的專和深,而忽視了行業需求新變化、對復合型人才的培養。
在傳統的化學實驗教學中,學生如同執行程序的機器人,缺乏積極性和主動性。新的化學實驗教學方式注重以學生為中心,幫助學生在充滿前瞻性、科學性、趣味性的探索之旅中完全自我校正[5]。
化學實驗教學管理模式與新時代、新興產業和新經濟發展趨勢日漸相悖。傳統化學實驗教學的管理模式易于形成各自為政的局面,不利于實驗教學資源最大限度地共享。
化學實驗教學平臺與制度等支持體系建設沒有適應新時代、新興產業和新經濟發展的需要,嚴重滯后。地方院校受主客觀條件的限制,對實驗教學資源的投入力度有限;教學人員缺乏行業企業經驗,不能有效指導適應新時代、新興產業和新經濟發展需要的化學實驗教學。
化學實驗教學的目標定位必須從服務地方經濟發展、支撐產業升級轉變為在服務地方經濟發展、支撐產業升級的基礎上兼顧應對變化、塑造未來,從注重培養學生的應用技能轉變為注重培養學生的應變能力、創新能力和復合型素質。
1.堅持繼承與創新,改革課程設置。以產業需求為導向,將產業和技術的最新發展、行業對人才培養的最新要求引入教學中,建立滿足行業發展需要的課程和教材資源。隨著國家長江經濟帶發展戰略的縱深推進,筆者所在地市依托現有產業優勢,加速有機硅、石化、玻璃纖維和金屬四大戰略性新材料產業向沿江布局,產業規模發展壯大,集群效應日漸凸顯。筆者所在院校與本地有機硅新材料企業開展科研合作,將優勢產業需求設定為實驗課程,如在化學、應用化學、材料化學專業開設應用有機硅化學及實驗、玻璃纖維及應用等,開展基礎實驗和科研實驗教學,打通“最后一公里”。
2.堅持交叉與融合,改革課程內容。樹立“廣、融”的觀念,設置設計性實驗和交叉學科研討內容實驗,著力培養學生綜合分析和解決問題的能力,并養成持續學習的習慣。
3.堅持開放與共享,改革實驗教學方式。打破課堂藩籬,建設一批優質的在線開放課程;同時利用虛擬仿真實驗平臺的手機端和電腦端,開展有機化學、物理化學、分析化學、化工原理等實驗課程的線上線下混合式教學;推動教師將多年積累的研究成果轉化為教學內容,提升學生跨學科交叉融合和自主學習的能力。
4.堅持綠色與環保,改革實驗教學管理方式。以有機化學實驗課程為例,學校以綠色化學為導向,探索符合綠色化學思想的各種類型的微量有機合成實驗,建立“小、快、省”的實驗教學管理模式。
1.構建教學實驗與科研一體化實驗平臺。通過整合現有實驗教學資源,構建教學實驗與科研一體化實驗平臺。我們根據專業培養方案將本科教學實驗室和學科所擁有的科研平臺有機整合為教學科研一體化共享資源平臺,更好地服務于本科教學。平臺的大型精密貴重儀器全方位向大學生開放,為大學生創新創業訓練項目提供場所,有效激發了大學生學習的積極性和主動性。
2.構建多層次分類實驗平臺。根據新時代、新興產業、新經濟發展特征和當前人才培養規律特點,構建分層分類、協同推進的實驗平臺。例如,在校企深度融合實驗教學中,對表現優秀的學生,企業提供獎學金,讓他們參與解決產品生產一線問題、進入產品研發和流程設計團隊等。
3.構建多維度立體實驗平臺。學校組織學生參加全國“挑戰杯”,以及國家級、省級大學生創新創業訓練計劃項目,實現創新創業、學科競賽和教學實驗相互補充,形成完整的實驗實踐教學新體系,有效提高大學生的創新能力和素質。
學業老師被派到企業參與技術改造、項目設計和產品研發,優秀的企業工程技術人員則被聘為兼職教師,走進課堂為學生上課,構建雙向流動、學科跨越的教師團隊體系。同時,實驗教學體系改革促進了教師隊伍教學水平的提升,如筆者學校實驗教師獲校級青年教師教學競賽(實驗組)一等獎1項,二等獎1項,申請獲批省級、校級教改項目9項。
堅持并全面落實以學生為中心的理念,建立開放、多元評價體系。學生成績考核包括規范完成實驗的能力、自我設計科研實驗的能力和團隊協作溝通的能力。
每年,筆者所在院校通過教學科研一體化實驗平臺開展的實驗項目和大學生創新創業訓練項目達20多項,如培訓學生操作高效液相色譜儀等大型設備,提高了學生的就業競爭力。近五年本科畢業論文有51篇獲得學校優秀畢業論文,獲批國家級大學生創新創業訓練項目6項、省級大學生自主創新項目22項,化工本科畢業生一次就業率達到95%以上。教師通過化學實驗教學體系培養的學生具有較強的實驗動手能力、創新能力,適應“中國制造2025”戰略發展要求及服務地方經濟發展和產業升級的需要。