應用化學專業研究生創新型人才培養模式探索與實踐

謝亞紅，武榮蘭，陳兆慧

（新疆大學 化工學院，新疆 烏魯木齊）

一 引言

新疆大學化工學院1998 年獲批應用化學碩士學位授予點，2005 年獲批博士學位授予點，2009 年和2010 年分別獲批“化學工程與技術”一級學科博士后科研流動站、一級學科碩士點及博士點。目前，新疆大學化工學院已擁有學士－碩士－博士－博士后四個完整層次的培養體系，可以從教學、科研、技術研發與社會服務等全方位培養人才。學位點結合新疆經濟建設和產業發展，立足于新疆優勢資源：石油、天然氣、煤炭、非金屬礦及新能源開發與綜合利用和化工過程，將應用基礎和高新技術研發相結合，在精細化學品、綠色合成與催化、化工新材料方面形成了一支穩定的教學、科研團隊，具有鮮明的地方特色，為國家和新疆地方經濟發展培養了一大批從事化工生產、教育和科研的高級專門人才，為新疆的社會進步和現代化進程做出了巨大的貢獻。

然而，隨著時代的飛速發展，新產業、新科技、新技術層出不窮，社會對實用型、創新型人才的需求日益突顯，研究生人才培養模式也必須與時俱進，不斷調整，以適應新工科建設需求。應用化學專業在新工科建設背景下，必須以工科實踐技術為基礎，讓學生了解社會和企業需要，有針對性地提高學生對工程技術的認知，并在理論學習的基礎上開展創新型研究。新疆大學的應用化學專業過去側重于理科人才培養，畢業的碩士研究生大都是理論知識過硬，實際的操作能力和解決問題偏弱。為了適應地方經濟發展對創新型工科人才的需求，新疆大學應用化學學科在學生培養模式上做了許多積極的探索和創新。

二 新疆大學應用化學專業發展過程分析

新疆大學是全國“雙一流”建設高校，近年來在教學、科研、校園建設等多方面投入巨大，研究生招生規模大幅度增加，但研究生畢業要求也隨之更加嚴格。原有的研究生培養模式在研究生數量大大增加、人才培養質量要求更高的前提下，暴露出了一定的問題：

（一） 研究生創新意識不強

使用簡單的“炒菜”方式，即使用他人的方法和實驗流程，換上自己的材料，缺乏原創性的思路；或者僅是簡單地陳述表面現象，沒有深入地挖掘現象背后的基礎理論、內在聯系和動作機理，顯示出對基礎知識運用不熟練的特點；

（二） 研究生創新能力不足

研究生即使在研究工作中有一些好的想法和創意，但是卻不知道如何將這些想法提煉上升成新的理論和新的技術，缺乏必要的歸納、總結能力，無法有效地將基礎知識和實際工作聯系起來，組織有效的創新性研究工作；或者在研究工作中看到了一些不一樣的實驗現象，但是缺乏自己的獨立觀點，沒有合適的方法和途徑找到新的思路和突破口，無法對這些現象進行有效的解釋。

從我國整個教育體制來看，導致研究生創新意識不強、創新能力不足的原因有多方面。首先，中國傳統的應試教育模式限制了研究生的創新思維。在學生成長過程中，經常以知識傳授為主，學生多數情況下是被動學習和接受，主動獲取知識和質詢提問較少，導致學生缺乏質疑和拓展思維的訓練，缺乏積極主動性。其次，目前的研究生培養體制下，培養模式仍然比較傳統，以老師引導為主，學生獨立探索空間不大，且學生與最先進的技術和社會需求接觸不足，限制了研究生自主創新的空間。再次，目前研究生的學制通常為3-5 年，試錯周期較短，試錯成本較高，學生在如此短的時間內獨立完成創新性較高的工作難度較大。為了達到畢業要求，學生只能借鑒前人的經驗，在短時間內出成果，這也一定程度上限制了學生創新能力的培養。

從新疆大學應用化學專業研究生培養模式分析，其創新性不足的原因可歸納為以下幾個方面：（1）人才培養模式固化；（2）研究生教學手段單一；（3）服務社會的實踐能力不足。此外，學生學習、科研精力投入不充分，總體崇尚創新的學術氛圍不濃厚等現象也在一定程度上存在。很多研究生學習和研究的積極性和主動性還比較欠缺，不能夠主動發現問題并積極尋找解決問題的方法。

因此，在新工科建設背景下，落實科教興國、興疆戰略和人才穩疆戰略，應用化學專業研究生培養必須因勢利導地改變傳統培養模式，更好地服務地方經濟發展。新疆大學應用化學導師團隊努力探索在新工科建設背景下的應用化學專業研究生成長規律，根據社會需求的變化，不斷調整教育理念，建立了與地方經濟和社會發展相適應的研究生培養模式和課程體系。

三 創新型人才培養模式創建的主要內容

堅持以提高學生的創新能力為引領，以社會發展對應用化學專業人才的需求為導向，教學內容與時俱進，教學手段多重互補，科研能力訓練齊頭并進，輔以思政要素巧妙融入，新疆大學化工學院構建了問題導向、能力本位的創新人才培養模式，達到了教書育人，潤物無聲的效果。

（一） 樹立創新教育理念，改進人才培養模式

要提高研究生科研創新能力，首先必須改變傳統的教學模式和教學理念，以社會發展對創新人才的需求為導向，學習并借鑒先進國家和先進地區高校創新人才培養的優秀模式，結合新疆大學學生的自身學習特點和成長規律，找到適合新疆大學生的創新人才培養模式。不墨守陳規，善于學習，勇于改變，以提高研究生創新品質為抓手，最終目的是培養出能夠真正服務社會經濟發展，產出優秀創新成果的創新人才。通過創新激勵機制的有效實施，全面調動研究生、導師的創新積極性，全面加強研究生創新教育。

（二） 優化課程設置，更新教學內容

課堂教學在為研究生傳授專業知識和專業技能，讓學生了解學科最新發展動態、掌握必要的科研方法和研究手段方面起著非常重要的作用，是研究生涯的助跑階段；研究生最終的成果大小與這個階段打下的基礎是否扎實緊密相關。因此，為了培養出優質的具有創新思維和創新能力的學生，如何優化課程設置，更新教學內容，上好每一堂課，培養學生扎實的專業基礎和良好的研究習慣至關重要。

（三） 改進課堂教學方法，建立創新思維訓練模式

為了提高研究生的創新能力，培養創新意識并訓練創新思維，以不同教學方式介紹、提出和嘗試解決問題可以起到事半功倍的效果，如翻轉課堂、小論文、小組討論等都是不錯的選擇。不論是何種具體教學方法或模式，關鍵是要將知識的傳授過程變為創新思維的訓練過程，引導學生質疑、提問、思考，討論，鼓勵學生從不同的角度，以不同的方式、方法分析問題和解決問題，允許開放式結論和探索式分析，讓學生多查閱文獻，跟蹤學科發展前沿，并漸漸具備把握學科核心的能力和對新事物，新技術敏銳的洞察力。

（四） 加強科研實踐，充分發揮學位論文環節作用

從事具體的科學研究和實踐活動，從解決具體問題中學會思考是研究生創新能力培養的關鍵環節，只有在科研實踐中遇到問題并學會分析問題和解決問題，才能培養學生的主觀能動性，激發其創新意識，擺脫原有的知識框架和體系，形成自己的獨到見解和獨有思維，具備一定的創新能力。新疆大學應用化學專業導師團隊具有非常強的科研基礎和科研能力，多年來一直堅持在實踐中鍛煉學生的科研能力和科研素養，讓學生們通過具體的實驗操作和具體問題的解決將原有的從書本中得到的知識體系變為生動、鮮活的案例，并從這個過程中培養科學創新能力。研究生的學位論文是一套系統的科學研究訓練體系，從選題開始到查閱文獻資料，制定研究方案、提交開題報告、實施方案、處理數據、得出結論、撰寫論文，直至最后論文答辯，包括一系列相互銜接的環節，培養了學生多方面的綜合能力，使其畢業后能夠獨立開展研究，從事產品和技術創新。

四 創新型人才培養模式創建的具體措施

（一） 重視綜合素質教育，思政要素進課堂

社會的發展和進步真正需要的是德才兼備的創新型人才，因此培養德才兼備的創新型人才成為研究生培養的最主要目標，思政要素進課堂則是提高學生綜合素質和道德修養的必由之路，是解決“為誰培養人”的根本所在。在創新型研究生培養方面，新疆大學在加強科學教育，傳授專業知識和技能的同時，非常重視學生的人文教育和德育培養，通過思政進課堂的方式，充分運用三尺講臺挖掘專業知識中蘊含的思政要素，以潤物無聲的方式啟迪學生進行人文思考，使其擁有寬厚的知識體系和正確的人生觀與價值觀。

（二） 優化培養模式，培養研究生的探索性和創造性

目前新疆大學應用化學碩士研究生專業實行3-5 年學制，專業課學習基本集中在第一、二學期，開設的課程不僅包括基礎知識和技術的傳授，如高等精細化工、催化原理、計算機應用技術等課程；還針對科研綜合能力的培養，開設了化工前沿講座、現代分析測試方法、專業英語與論文寫作等課程。在課程安排上，做到以學生為本，教學內容根據學科發展，結合教師的科研工作與時俱進，科研反哺教學，以高水平科研帶動高水平教學，重點結合實際生產和科學研究中的問題，增加新理論、新材料、新技術的應用及與應用化學基礎知識的關聯性研究內容。在講授基本概念、基本原理時，注重將基礎理論與科研前沿、工廠實踐、日常生活現象、實驗環節相結合，激發學生的創新精神、訓練學生的創新思維，培養學生的創新實踐能力，加深學生對抽象理論及相關問題的理解。研究生第一學年主要還是課堂授課階段，學生在這一階段通過理論課的學習，掌握專業基礎和基本科研技能，可以通過多種教學手段和學習討論啟發其創新意識；第二學年是關鍵的一年，學生已經熟悉實驗室工作節奏，開始獨立進行科學研究工作，會在實踐過程中遇到大量的問題，如何處理這些問題是培養創新能力的關鍵。要鼓勵學生大膽嘗試，也要謹慎引導學生不能偏離正確軌道太遠，如何把握這個“度”，讓學生在自由發揮的同時，也能夠保證得到積極的、有價值的數據是導師在這一年中重要的任務。因此，專業導師團隊時刻關注學生的研究動態，并適時地給予積極的引導。第三學年的學位論文撰寫階段學生已經能夠自己把握研究的方向和節奏，具有一定的創新能力和思辨能力。

同時，新疆大學應用化學專業導師團隊也通過研究生個性培養計劃的設計，因材施教，根據每一位學生的具體特點和學習要求，充分發揮每一位學生的特長，導師和學生一起制訂不同的培養方案，讓學生學有所長，學有所專，給學生更多的自主性和選擇性。個性化的培養計劃是研究生創新能力培養過程中非常必要的有利保障，讓學生可以結合自己的特長，做自己真正想做的事，因此，學生的學習和研究積極性有了顯著提高。在課程設置上，除了必修課之外，特別重視選修課的開設，讓研究生可以結合自己的研究領域和需要的知識選擇合適的課程，制定出更加適合自己發展的培養計劃。

（三） 豐富教學手段，多重互補開發學生創新潛能

通過案例分析、小組討論、翻轉課堂、小論文等多種互動式教學方式與傳統課堂教學互補，啟發學生思考，引導學生質疑，鼓勵學生討論，讓學生養成勤思考、多提問的習慣，逐步讓學生樹立創新思維意識，提高創新能力，掌握創新思維和創新方法，在后期專業學習中能運用創新思維去思考問題、分析問題并解決問題。在教學互助環節增加相關領域最新的發展內容，可以是相關科技新聞，最新學術文獻，也可以是最新科技視頻。通過對最新科研成果的跟蹤介紹，能夠使將課堂所學所實際科技發展結合起來，解決生產、生活中的實際問題，并培養學生追蹤和了解新技術，整理和匯報材料的能力。讓學生在教師上課講授的內容基礎上查閱并收集相關文獻，進行知識拓展，跟蹤最新研究成果，并進行一定的總結、整理和匯報，從而加深對課堂知識的了解和應用，提高分析和解決問題的能力。

大部分研究生的專業課程沒有統一的教材，但有大量的參考書目和最新的參考文獻。課堂上，主講教授先以一個典型案例（常為最新的研究論文）說明本節課要講的知識點，介紹相關的研究進展和所涉及到的專業基礎知識；再留出時間讓學生質疑和討論，這個研究成果與哪些生活需求相關？能夠給大家帶來怎樣的啟發？還可能有哪些改進和發展等。這種教學方法針對案例問題展開學習與討論，著眼于訓練研究生的分析問題的能力和創新能力，使學生在討論中獲得知識，創造性地提出新的解決問題的辦法。

（四） 加強畢業論文指導和實踐教學

研究生學位論文研究階段是培養研究生創新能力的關鍵階段。通過學位論文環節提高研究生創新能力，主要關注三個層次：一是合理安排選題、開題時間；二是加強中期檢查，對學生的研究進展實現動態跟蹤，實時調整；三是注重小論文和畢業論文的質量。四是認真對待論文答辯環節。導師對學生論文的指導和把控是研究生能力提升的重要保障，從論文選題的科學性和創新性，跟蹤和調整研究的進度，控制研究深度和廣度的關系，都需要導師認真考慮，既要保證學生的工作量飽滿，又不能選題太難，工作量太大，學生完成不了無法畢業；既要保證學生能夠自主探索研究，最大程度上發揮其主觀能動性，培養其創新能力、創新思維和科研能力，又不能任其天馬行空，浪費精力和時間在不必要的工作上。因此，導師加強畢業論文指導是保障學生畢業論文質量的重要部分。新疆大學應用化學專業導師團隊充分利用學生畢業論文的實踐環節，通過適度的“抓”和合理的“放”，讓學生以興趣為導向，做自己想做的事，培養學生的創新能力，激發其創新思維，同時，通過具體問題的解決將理論知識與實際實用融會貫通，實現知識的真正消化和吸收。

（五） 營造活潑的創新人才培養環境

結合本學科的研究方向，依托新疆大學石油天然氣精細化工教育部/自治區重點實驗室，應用化學學科組定期組織專題講座會，不定期邀請校內、外專家、學者為研究生進行專題講座，或組織研究生進行專題討論，讓來自不同專業和研究背景的研究生分享學習成果、探討問題、分享學習資源，營造良好活躍的研究氣氛。

五 結語

應用化學專業的研究生既具有理科專業學生嚴謹的邏輯思維能力和扎實的理論基礎知識，又具有工科學生優秀的動手能力和解決實際問題的能力。根據該專業研究生的特點，結合社會發展對創新型人才的需求，新疆大學應用化學專業因勢利導地調整和優化研究生創新型人才培養模式，教學內容與時俱進，教學方法多重互補，畢業論文動態監管，加上思政教育和學術環境的有效改善，研究生的創新型人才培新模式基本成型，畢業研究生質量得到了很大提高。