林业高校化学学科“四层次一体化”研究生创新培养模式

谢练武+郭亚平+皮少锋+郭鑫+王文磊+黄自知

摘要：为适应创新驱动发展新常态，我院在林业高校化学类研究生课程建设、教学改革理论研究、实验教学内容改革及平台建设、教学团队建设等方面进行系统研究与实践，通过构建新的实践课程体系，进行化学实验课程绿色化改进，逐步形成了林业高校化学学科研究生“四层次一体化”培养新模式。

关键词：研究生教育；四层次一体化；创新；培养模式

中图分类号：G643 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2017）41-0238-02

高等学校创新的关键环节是培养具有创新精神和实践能力的高级专门人才。林业高校化学类研究生培养的目标是：培养既掌握宽广扎实的化学化工基础理论，又具备生物资源化学加工与利用特色的复合型创新型研究人才，满足经济和两型社会发展的人才需求[1]。对于林业高校化学学科，除了理论教学以外，实践教学也在创新人才培养中起着非常重要的作用，但在实践教学中存在一些问题，一是开设的化学实验没有很好地与林业学科进行交叉融合，不利于具有多元知识结构和创新能力的高素质复合型人才培养；二是传统的教学模式存在重理论、轻实践的问题，培养出来的很多研究生缺乏创造性、缺乏分析问题和解决问题的工作能力；三是实验课程通常完全依附于理论课程的教学体系[2，3]，实验内容陈旧、重复，且与其他专业课程的横向联系少，综合设计实验不多，不利于学生综合素质的培养。因此，我们采用了“四层次一体化”林业高校化学学科研究生创新培养模式，取得了很好的效果。

一、“四层次一体化”培养模式的构建

1.加强学科交叉融合，突出“林”字特色，构建“四层次一体化”的教学新体系与新方法。我院以化学工程与技术国家一级学科、中央与地方共建化学基础实验中心、《有机化学》与《仪器分析》等省级精品课程，以及无机化学、无机及分析化学、有机化学、物理化学、仪器分析等基础化学课程等平台为依托[4-7]，以提高学生综合素质尤其是创新思维为目标，以创新驱动发展为根本宗旨，打破理论教学与实践教学的传统界限，逐步形成“四层次一体化”的实验教学新体系与教学新方法。具体来说，化学工程与技术实验教学过程中将根据实验教学对象和内容，按四个层次构建化学实验课程新体系：

第一层次为：化学基础实验——课程内容包括原无机化学实验、有机化学实验、仪器分析实验、普通化学实验中的基础知识和基本操作部分。该课程在第1学期开设。使学生熟练掌握基本操作技术、熟悉实验仪器、学会实验方法，为综合设计实验以及专业基础实验准备条件、打好基础。

第二层次为：综合设计实验——课程内容以研究性和设计性实验为主，自主设计实验，培养学生的创新思维，初步培养科研能力[8]。该课程在第1～2学期开设。

第三层次为：专业基础实验——课程内容依专业不同而异，以夯实专业基础、拓宽专业创新能力为主。该课程在第2学期开设。

第四层次为：科研创新实验与项目研究——课程教学内容由所在学科的指导老师制定，并依据指导老师的科研项目实时更新。由于指导老师所申请科研项目具有创新性和实用性，在此基础上设置的实验，必将提高学生的创新能力，增强学生的就业竞争力；反过来，指导老师的科研团队不断有新鲜血液注入，势必出现教学相长的局面。

这就是“四层次”实验教学体系。“一体化”概念包含两层涵义，一是指将化学工程与技术学科实验内容与学校材料化学、木材科学与工程、高分子材料与工程、化学工程与工艺、林产化工等相关学科的化学实验课程进行有效整合[9]；二是本科生实验操作基本技能训练、综合实验设计、研究生创新实验设计与毕业论文实验内容进行紧密结合与一体化设计。打破传统的按二级学科各自开设化学实验的教学模式，构建完整的、贯通的化学实验课程教学体系。实现“四层次一体化”的基础与专业相结合的化学实验教学新模式，将体现“基础性、综合性、实践性、创新性”的特点。

2.不断优化教学体系与方法，建立创新驱动发展的创新人才培养模式。根据化学工程与技术学科的行业特点，结合学科发展前沿，不断优化实验教学内容，对污染重的实验内容进行绿色化改进，增设相应的开放性创新性实验，开展创新驱动的实验课程建设，激发学生通过创新思维提出问题、分析问题、解决问题。提高大型贵重精密仪器使用效率，建立实验教学质量保障体系[10]，注重化学与林业学科的交叉融合。设计校级创新实验项目，鼓励申报省级创新研究项目，争创国家级创新研究项目，构建大学生、研究生创新实验体系。定期组织学生参加各类实验技能竞赛、科研创新大赛，并将研究成果进行推广应用。鼓励研究生导师与相关企业对接，派送学生赴企业见习、实习与任职。通过举办重要学会会议、研究生论坛，邀请知名专家讲学讲座，鼓勵学生赴知名高校访学，为学生提供学术交流平台、拓展创新研究视野。

3.通过“引进来、走出去”，加强科研团队与导师队伍建设，构建创新驱动发展的教学团队建设。培养高素质复合型创新人才，离不开一支品德高尚、专业过硬、造诣深厚、具有国际化视野的研究生导师队伍。因此，我们学科通过“引进来、走出去”，加强创新驱动发展的教学团队建设。一方面，引进具有国际化视野的优秀博士毕业生，充实科研团队与导师队伍；提高导师遴选标准，严格执行导师招生资格年度审核制度，开辟优秀中青年教师破格参与导师遴选的绿色通道，促进导师队伍的推陈出新，保持导师队伍高水平、高活力的良好状态。另一方面，选派优秀教师出国访问深造或到其他重点高校进修，准确把握学科前沿，并将学科前沿体现在研究生培养过程中，快速将学生“导”入学科的前沿领域。另外，导师不仅是研究生课程学习、科研实验、论文发表、毕业答辩的指导者，更是研究生能够健康成长为社会有用人才的重要引路人[11]。要切切实实贯彻导师负责制，充分发挥研究生导师在研究生的学习、研究、生活中的指导作用。

二、实施效果

首先，通过实验内容交叉融合，让学生充分认识和理解木材的化学组成和结构及其对木材加工性能的影响规律，熟悉基础化学中的物质结构知识、糖类的结构与反应、糖甙键的性质、分子间作用力和氢键及其对物质性质的影响规律、高分子化学、光化学反应等方面的基础知识[9]。将基础课与专业课的交叉融合点转化为学生学习的兴趣点，激发学生学习热情、提高学习积极性。学好化学基本理论和基本知识，为今后利用化学原理与技能，去分析与解决木材学科学习和生产实践中遇到的实际问题打下坚实的化学基础。

其次，我们全方位地对有机化学、物理化学、高分子化学实验内容进行绿色化改进[4，5，12]，做到既注重原料易得，减少污染，节约能源，降低试剂消耗，还能不断激发学生的研究兴趣，并有一定的实际应用价值。譬如，原来的水蒸气蒸馏实验多采用蒸馏正丁醇、异戊醇、硝基苯等，试剂气味难闻而且有毒，采用柑桔类果皮为实验原材料，进行水蒸气蒸馏实验绿色化改革，效果显著，实验内容与林业学科结合更加紧密，而且学生做实验的兴趣大大提高[12]。

然后，我们还对无机化学、无机及分析化学、有机化学、物理化学、仪器分析等基础化学课程进行系统梳理，排除重复内容，进行有机整合。我们以提高学生综合素质尤其是创新思维为目标，以创新驱动发展为基本宗旨，打破理论教学与实践教学的传统界限，逐步形成“四层次一体化”的教学新体系与教学新方法。

最后，我们还在不断加强实验平台建设，逐步将大型贵重精密仪器进行大规模开放，让学生有更多机会接触和使用最新的仪器设备，同时加强基础化学实验教学质量保障体系建设，在此基础上，强化教学团队与导师队伍建设，紧跟化学工程与技术学科发展前沿，为提高学生培养质量做好智力支持。

三、研究展望

我们通过构建“四层次一体化”的实验教学新体系与新方法，对近几年的研究生培养质量的提高起到了积极作用。为加强具有多元知识结构和创新能力的高素质复合型人才的培养，下一步不仅需要建立创新驱动发展的化学工程与技术人才培养质量保障体系与评价机制，还要进一步加强实验教学平台与学生实训实习基地建设，进一步做好产学研合作与人才对接。

参考文献：

[1]王元兰，郭鑫.农林院校化学工程与技术学科研究生创新能力培养的探讨[J].化学教育，2015，36（02）：63-67.

[2]李青，文瑞芝.物理化学实验教学改革初探[J].科技信息：学术版，2007，（31）：297-297.

[3]王元兰，李水芳，文瑞芝.分析化学实验教学中进行绿色化学教育的探索与实践[J].广东化工，2007，34（12）：109-111.

[4]陈学泽，汤林，肖洪波.无机及分析化学实验内容的改革实践[J].中国科教创新导刊，2008，（28）：347-349.endprint