化学化工专业本科生科创能力培养模式

摘要：在新工科背景下，针对目前高校本科生科研创新能力不足的问题，构建“基础实验—综合训练—实践实训—科研创新”科研式反哺教学体系，让科研经验丰富的导师带领本科生实际参与学科竞赛及科研课题，构筑适合地方本科院校化学化工类本科生科创能力的培养模式。

关键词：本科生；科研式反哺教学；实践实训；科研创新

“新工科”理念是当前高等教育改革的方向，以“新工科”建设为主体的高等工程教育改革进入新阶段［1］，尤其是为地方高校的人才创新实践能力培养提出新的要求。坚持“以本为本”、推进“四个回归”是当前高等教育改革发展的基本遵循。在强化本科生科创能力提升方面，地方本科院校无论是从师资力量、学科建设还是学生素质、办学水平上，都与国家重点高校、研究型大学之间存在着较大差距。本科生的科研和创新能力培养也是衡量地方高校教学水平的重要指标。如何构筑适合地方本科院校化学化工类本科生科创能力的培养模式至关重要。

1培养模式的主要内容

1．1构筑科创能力系统性培养机制

［2］构筑符合新工科背景下地方高校化学化工类本科生科创能力系统性培养机制，以“科研导师全程引领－优秀学生创队－多年级学生参队”为模式，以“高层次科研项目－大学生创新创业项目－大学生科创竞赛”为载体，以“科技前沿知识研讨－导师课题进展报告－科研团队组会讨论”为路径，构建“模式＋载体＋路径”的三维立体式科创实践能力培养体系。

1．2凝练“笃实”人才培养理念

［3］构建“基础实验—综合训练—实践实训—创新创业”递进式创新实践教学体系。

1．3构筑创新驱动模式

实施“自主选题、自主研究、自主管理”的多元化构建创新实验项目体系，构建“任务驱动、项目驱动、竞赛驱动”的实践创新驱动模式［4］。

1．4搭建实践教学平台

搭建实验教学、综合训练、工程设计、创新创业等多维度创新实践教学平台，健全创新人才综合评价与保障机制，实现校内外资源高效融合和统筹利用。

2主要解决的教学问题及解决教学问题的方法

2．1主要解决的教学问题

2．1．1科创能力培养的理念认识教育理念更新滞后，存在着重灌输知识而轻思维训练，重创新结果而轻创新过程的理念认识误区。实验教学中综合性、设计性、自主性实验偏少，忽略对学生动手及创新能力培养，导致学生所学知识与实践需求脱节，解决实际问题及创新创业的能力不足等问题。2．1．2科创能力培养的氛围营造学生的创新氛围乏善可陈，科研实践环节不完善，学生的创新意识薄弱，可持续发展后劲不足，科研兴趣有待提高。实践教学方法单一，忽视学生主体地位，学生学习积极性不高，导致学生自主学习能力不足、综合素质训练不足等问题。2．1．3创新实践教学平台体系的构建实践教学方法单一，忽视学生主体地位，学生学习积极性不高，导致学生自主学习能力不足、综合素质训练不足等问题；真实性、工厂化实践教学平台体系不完善，学生实习参与度低、实践教学过程与生产过程脱节，导致综合能力训练与岗位需求不对接，学生的工程实践能力不足等问题；实践教学质量保障及激励体系不健全，校内外资源配置、共享和开放不足，导致资源利用效益低下。2．1．4创新实践教学质量保障机制实践教学质量保障及激励体系不健全，校内外资源配置、共享和开放不足，导致资源利用效益低下。

2．2解决教学问题的方法

2．2．1探索“导师＋学生＋团队”的科研创新能力培养模式，激发科研兴趣［5］在本科生人才培养过程中，全面突显本科生的科研和创新能力的培养。探索本科生创新团队在人才培养过程中的作用，通过科研导师引领，使学生充分感受科研氛围、树立科学的创新意识，通过优秀学生创队，多年级学生参队，使学生通过科研团队的形式接受科研方法及实践技能等多方面的严格训练。通过独立的思考能力、丰富的想象力和匪夷所思的创造力的培养，最大限度地挖掘出本科生潜在的能量。以提升实践教学质量和培养高素质应用型人才为目标，顶层设计，优化实践教学体系，改革实践教学模式和方法，将校内实验教学、综合训练、工程设计、科研创新有机衔接，搭建多维立体、虚实结合的保障平台，构建“基础实验—综合训练—实践实训—科研创新”科研式反哺教学体系。2．2．2培育“任务＋项目＋竞赛”的科研创新能力培养载体，加强创新实践驱动力以导师的高层次科研项目为源头，衔接大学生创新创业项目和大学生科创竞赛，构建完整的科研创新能力培养载体，突出“以生为本”，形成导师科研项目不但保证科研经费的充足，而且实现科创反哺教学，形成“一导师一项目”、“一项目一团队”和“一团队一竞赛”的科研创新能力培养载体。2．2．3构建“研讨＋报告＋讨论”的科研创新能力培养路径，促进成果产出改革人才培养方案和教学模式，突出科研创新能力培养。形成以“科技前沿知识研讨－导师课题进展报告－科研团队组会讨论”的科研创新能力培养路径。2．2．4整合学校优势资源，内引外联，搭建创新创业实践教学平台按照资源优配、功能集群原则，组建网络互动实验教学平台；研制3套虚拟仿真实训软件，自研乙酸乙酯校内微工厂，组建智能高效综合训练平台；建成13个实习基地，组建校企共建工程设计平台及创新创业教育基地，组建师生联动创新创业平台。完善实践教学质量评价体系，建立师生互评、企业方评价等动态评价机制，建立并推行目标激励、奖惩激励等激励机制，充分发挥多方的积极性，确保实践教学运行平台高效运作。

3培养模式的创新点

3．1理念创新：凝练科创能力培养理念

浓缩多年实践教学改革经验，凝练成科创能力培养理念，指导实践教学“实学、实练、实用、实创”，构建“四层次、四模式、四平台”多维立体实践教学体系和模式［7］。按照“基础实验—综合训练—实践实训—创新创业”四层次，优化实践教学内容和教学模式，搭建实验教学、综合训练、工程设计、创新创业多维立体资源平台，全面提升学生的专业知识应用能力、专业技术能力、工程实践能力、创新创业能力。

3．2模式创新：实施多元化科创实践教学模式

以实践教学的关键环节为靶向，探索实施“首扣意识、夯实基础”的实验教学模式、“虚实结合、四化合一”的综合训练模式、“引企入校、产教融合”的实践实训模式、“任务驱动、竞赛载体”的创新创业模式，有效解决学生专业基础薄弱、校内实验眼高手低，现场实习走马观花，创新探索束手无策，设计内容与工程实际脱节等问题。

3．3平台创新：搭建校内微工厂

根据化工产业特点，搭建2D—3D智能高效综合训练平台，推进“以虚辅实、虚实结合”的实践教学环节［8］，实现课堂教学、实验室教学、工业实践能力培养的无缝对接。通过工学结合，产学合作，研发校内微工厂（乙酸乙酯生产实训装置）图2为乙酸乙酯生产综合实训虚拟仿真操作流程图，开发实训教学职场化、结构及运行可视化、操作控制多元化、实训项目综合化“四化合一”的实训教学技术，实现实训教学、技能鉴定、社会培训和产品中试“四位一体”，校内实训与校外实习的无缝对接，有效解决现场实习缺乏系统性和完整性的问题。

3．4路径创新：建立科创能力培养路径

形成以“科技前沿知识研讨－导师课题进展报告－科研团队组会讨论”的科研创新能力培养路径，从加强引导启发，激发科研兴趣、利用业余时间、促进成果产出等多个方面融入培养路径，让给学生创造了与科研接触的机会，让学生在理论知识学习之余还能够在自身兴趣下进行科研创新研究，巩固了课堂上所学的知识，培养了学生的创新精神与实践能力。

4推广应用效果

4．1淬炼品牌，培养高素质科创人才

通过对化学化工专业学生统计，近五年考研平均录取率为33．8％，其中考入985、211高校的学生数占总录取人数的43．9％。应用化学专业组建的“江苏锂安科技服务有限公司”获第十届“挑战杯”全国大学生创业计划竞赛金奖（2016年）。2016～2020年连续五届获全国大学生化工设计竞赛二等奖；2016年华东区大学生化学化工实验竞赛特等奖，2018、2019年连续二届获江苏省大学生化学化工实验竞赛特等奖，学生的知识储备—迁移—应用—创新能力接受了系统检阅。近年来，学生完成省级及以上大学生创新项目15项（部级4项），获得多项专利授权，学生参与发表文章34篇，并多次获省级优秀毕业论文奖和省级优秀毕业论文团队。

4．2笃实”育人，人才质量社会认可程度高

基于“笃实”理念的实践教学综合改革系统工程在我院应用化学专业试点应用以来，“实学、实练、实用、实创”多维度全面提升学生实践和创新能力，收益学生近3000人。推进大学生创新项目、开放性实验项目、纵横项目转化实验项目等各类训练课题200余项，“以虚辅实、虚实结合”建成包括网络课程、2D—3D虚拟仿真化工实践教学平台、校内微工厂在内的各类资源，年利用近万人次。依托校企产学战略联盟整合资源，打造13个实习基地，年接收学生、教师5000人次开展实验教学、实践实习、创新创业与科学研究活动。近年来，学生在课外学术科技作品竞赛、创业计划竞赛、化工设计竞赛、化学化工实验大赛等在内的高层次竞赛中获得部级奖励7项、省级奖励30余项。专业对用人单位（江苏辉丰农化股份有限公司、江苏八巨药业有限公司、江苏太湖新材料控股有限公司、江苏丰山集团股份有限公司、江苏大华化工有限公司、盐城市瓯华化学工业有限公司等）跟踪调查显示：用人单位普遍反映，本专业学生思想素质高，专业基础扎实，业务过硬，能吃苦耐劳，勤学好问，上进心强，具有成长为业务骨干的潜力，特别是对学生的专业基础知识、创新能力和动手操作能力给予很高的评价。

4．3导师引领成长，前期成果显著

化学与环境工程学院一直倡导本科生进入教师科研室进行科研训练。近年来，在大学生创新项目、学生、申请专利等方面取得较好的成绩。导师在科研指导方面积累了一定的经验。课题组形成“自信、勤奋、诚信、感恩、创新”的学生科研能力培养的以生为本的核心理念［9］，其主要内容为自信是培养科研能力的前提；勤奋是培养科研能力的基础；诚信是培养科研能力的底线；感恩是培养科研能力的动力；创新是培养科研能力的源泉。产生1个省级优秀毕业论文团队，4篇省级优秀毕业论文，完成1项部级大学生创新项目，3项省级大学生创新项目。

5结语

通过构筑适合地方本科院校化学化工类本科生科创能力的培养模式，根据对研究院校化学化工专业的培养结果分析，该培养模式有利于本科生科创能力的提高，将化学化工专业的学生培养成为基础知识扎实、实践技能过硬的高级专门人才。

参考文献

［1］曹柳星，贺曦鸣，窦吉芳．“新工科”视角下的“课程思政”实践———面向理工科专业本科生的主题式通识写作课设计［J］．高等工程教育研究，2021（1），24－30．

［2］张庆禹，孙志勇，吴昊．针对工科院校本科生科技创新团队的培养探索［J］．教育教学论坛，2020（38）：81－82．

［3］姜丹，张琼琼．大学生践行“勤学、修德、明辨、笃实”现状调研［J］．教育教学论坛，2019（45）：39－40．

［4］董超，王鑫，刘楠．基于学科竞赛驱动的实验室开放研究与实践［J］．实验技术与管理，2017（3）：221－223．

［5］谢志远，朱赛萍，张呈念．［J］．高等教育研究，2014（4）：52－55

［6］董超，王鑫，刘楠．基于学科竞赛驱动的实验室开放研究与实践［J］．实验技术与管理，2017（3）：221－223．

［7］李培根，许晓东，陈国松．我国本科工程教育实践教学问题与原因探析［J］．高等工程教育研究，2012（3）：1－6．

［8］刘亚丰，余龙江．虚拟仿真实验教学中心建设理念及发展模式探索［J］．实验技术与管理，2016（4）：108－110．

［9］朱长江，郭艾，杨立洪．以生为本多元融合推进大学数学教学改革［J］．中国大学教学，2015（5）：59－62．

作者：李万鑫 单位：盐城师范学院 化学与环境工程学院