构建化工类研究生专业实验教学体系 培养研究生创新能力

卢美贞+聂勇+解庆龙+于凤文+计建炳

摘要：专业实验教学是化工类研究生培养的重要内容，也是研究生创新能力培养的重要途径。充分发挥化学工程与技术一级学科的优势，把研究成果和产业化技术融入到研究生专业实验教学中，构建跨二级学科的专业基础实验、专业提高实验、专业选修综合实验和校外实验基地等不同系列、不同层次的实验教学体系，提升研究生的知识结构、实践能力和创新能力。

关键词：研究生教学；专业实验；创新能力；培养

中图分类号：G642.0 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2017）39-0270-02

近年来，随着我国经济的持续快速发展，对高层次人才的需求也与日俱增，高等教育规模不断扩大，我国已迈入了研究生教育的大国行列。浙江工业大学化学工程与技术学科是省首批建设的一流学科，在邱均平2015年度学科排名榜中，化学工程与技术学科亦是排名前5%的学科，2016年学科共招收研究生160多名。随着学科排名的提高和研究生招生规模的扩大，对研究生培养质量也提出了更高的要求，而研究生培养质量的标志和灵魂是创新能力的培养，研究生没有了创新能力，也就谈不上高质量高素质的研究生教育[1，2]。对于研究生尤其是化工类的研究生，在其创新能力的培养中，专业实验教学是一个非常重要的环节，它将直接影响着研究生的培养质量和创新能力的发挥[3-5]。因此，如何构建合理的化工类研究生专业实验教学体系，不断提高研究生的创新能力，既是研究生教育的核心问题之一，又是研究生教育成败的关键。

一、化工類研究生专业实验教学的现状分析与建设思路

化学工程与技术一级学科研究生很多来自一些综合性大学，由于教育资源的短缺，部分研究生尤其是来自师范类学校的研究生在本科阶段很少有机会做化工类的实验，部分研究生动手能力、分析问题和解决问题的能力相对薄弱。其次研究生培养过程中，存在重视教学而轻实验教学的问题，研究生的实验课程没有独立成课，不计学分，所以研究生对专业实验课程不重视。此外，研究生只注重自己的研究方向，实验操作和实验方法仅沿袭同课题组的已毕业的研究生，缺乏系统全面的实验能力培养，许多研究生在学位论文实验阶段出现实验设计能力差、实验思维局限、综合分析能力薄弱等问题，影响了研究生课题的深度。因此实验教学体系的不健全，将导致培养的研究生知识面窄，知识结构单一，难以实现研究生综合实践能力和创新能力的培养目标。

针对上述问题，并结合浙江工业大学化学工程与技术一级学科研究生人才培养目标，将研究生实验能力的培养作为研究生教育的一项重要内容纳入到化工类研究生的培养计划中，计入教学学分，并将研究生专业实验教学贯穿到研究生培养的整个过程，使以提高研究生实验技能和创新能力为目的的专业实验教学课程从制度上落到实处。校内专业实验教学采用专业基础实验、专业提高实验和专业选修综合实验等不同层次相结合的结构体系，由浅入深，由点到面，分层次精心设计实验教学内容，整个实验课程体系将强调二级学科间的交叉与融合，同时注重因材施教，提供多元化的菜单式实验内容供学生自由选择。新的化工类专业实验教学体系将建立在化学工程与技术一级学科的平台上，促进研究生实验教学质量的提高，逐渐形成具有鲜明特色的化工类研究生实验教学模式。

二、化工类研究生专业实验教学体系的构建

（一）专业基础实验

精馏实验。目前化工类部分研究生本科毕业于理学专业，所在院校化工专业的实验条件受到限制一定限制，因此开设化工单元操作中比较经典的精馏实验，有助于弥补研究生在本科阶段的不足。又如催化剂的制备方法，该实验作为工业催化专业研究生是必须掌握的基础操作技能，同时具有广泛性和通用性，其在化工、能源领域中的应用也越来越广泛，在专业实验教学课程中设置催化剂制备实验对于化工类研究生尤其是非工业催化方向的研究生来说非常重要，通过实验了解和掌握催化剂制备的基本和常用方法，并且了解和掌握催化剂的破碎、筛分、浸渍、焙烧和成形的方法。通过几个专业基础实验的学习，使得化工类研究生尤其实验操作基础较差的研究生都能掌握化工基础实验技能，打好实验基础。

（二）专业提高实验

充分发挥科研优势，通过科研项目和产业化技术与专业实验教学紧密结合，将科研成果和技术应用到实验教学中来，既能加强实验教学内容的更新，又能更好地培养研究生的创新意识和创新能力。比如，水力空化法制备生物柴油实验，以高酸值废弃油脂（主要成分为脂肪酸和甘油三酯）为原料，在水力空化反应器内，采用酸碱两步法（酸催化酯化反应、碱催化酯交换反应）制备生物柴油。以地沟油制备生物柴油新技术已获美国发明专利1项、中国发明专利12项、中国实用新型专利4项和软件著作权6项。该技术项目已分别建成年产3万吨和15万吨生物柴油的生产线，实际运行5年以上，并获得浙江省科技进步一等奖和中国石油和化学工业联合会科技进步二等奖。将科研成果融入到研究生专业教学实验中，使学生能够直接接触产业化的技术，激发学生的专业兴趣，也为将来从事专业技术研究工作奠定了良好的基础。

（三）专业选修综合实验

实验教学相对理论教学更加费钱费力，随着研究生招生规模的扩大，教育资源和经费短缺问题更加凸显，使得实验教学内容受限。而研究生在研究生阶段实验技能的锻炼和提升往往需要突破自己的研究方向，需要全面系统的进行实验能力培养。专业选修综合实验结合科研课题，由不同二级学科开设一些具有先进性、代表性和学科交叉性的综合实验课题，供不同专业、不同研究生方向的研究生能够自主选择感兴趣的专业实验课程。比如，滴流床加氢反应工艺模拟优化实验，滴流床反应器在大型化工企业广泛应用，如石油炼制中的加氢裂化和加氢脱硫、丙烯水合制异丙醇等，在催化加氢反应工艺实验研究中也广泛采用滴流床反应器。

三、小结

在化工类研究生培养计划中增设研究生专业实验教学，构建专业基础实验、专业提高实验、专业选修综合实验等不同系列、不同层次的实验教学体系，进一步强化实验教学课程在研究生培养中的地位与作用，加强了研究生对化工科研动态和前沿知识的了解以及实验动手能力的培养；通过研究生专业实验教学体系的构建，使研究生的实验基础和创新意识得到提升，在完成专业基础课程进入论文科研领域研究时，可较快融入相关的实验研究；专业实验教学体系也是研究生理论与实践，教学与科研相结合的良好载体，它实现了二级学科/课题组间的交叉与融合，将科研成果与先进技术转化到实验教学中，也激发了研究生的学习激情和科研兴趣。

参考文献：

[1]崔玉芹，毛晋昌，张聂彦，等.用新思路建设和管理实验室[J].实验技术与管理，2005，22（3）：12-14.

[2]李彦文，张娜，尹华，等.环境专业硕士研究生实验教学探索[J].实验技术与管理，2010，27（7）：148-150.

[3]姜澄宇，夏有为.一流大学必须建设一个强大的实验体系[J].实验室研究与探索，2006，25（9）：1035-1039.

[4]郁翰萍.培养研究生的创新能力，完善研究生的实验教学[J].实验室研究与探索，2005，24（6）：88-89.

[5]范冬梅，潘信吉，胡今鸿.从创新能力的培养谈研究生实验教育的改革[J].实验室研究与探索，2008，27（8）：7-9.endprint