易绣光 方小牛 罗秋燕 陈文通 唐伯孝
摘 要:新工科背景下的高等工科教育,迫切需要具备创新能力人才的支撑,需要调节传统的教学模式,提升大学生的创新科研、就业适应能力、创业能力,以满足新工科对人才的要求。本文结合本校化学化工类学生在本科期间利用创新创业训练课程为载体,构建理论与实践协同能力的育人新模式,探索新工科理论对我校传统教学模式的课程改革、发展和相对开放的实验体系的作用。
关键词:新工科;教学模式;改革与探索
2010 年,教育部为贯彻落实《国家中长期教育改革和发展规划纲要(2010—2020年)》和《国家中长期人才发展规划纲要(2010—2020年)》,启动卓越工程师教育培养计划,期望培养一大批兼具创新能力和适应经济社会发展需求的高质量工程技术类人才。
2015年,李克强总理在政府工作报告中提出“大众创业、万众创新”,高校应积极响应国家创新驱动发展战略,以提高人才培养质量为核心,以培养创新人才为目标,促进高等教育与科技、经济、社会的紧密结合。
2017年,教育部分别在复旦大学、天津大学召开了高等工程教育发展战略研讨会及新工科建设研讨会,达成了“复旦共识”和“天大行动”。其为高等工程教育提出了新要求、新思路。如何适应新环境、新态势是高等教育,特别是工程教育面临的新挑战、新考验。尤其是目前国家正在大力实施创新驱动发展战略和“中国制造2025”等重大发展战略,推进“一带一路”建设,培养科学基础厚、工程能力强、综合素质高的工程科技人才,对于支撑服务以新技术、新业态、新产业、新模式为特点的新经济发展具有十分重要的现实意义和战略意义,也是建设制造强国和创新型国家的重要前提。
在“卓越工程师”“大众创业、万众创新”及“新工科”教育背景下,全国各高校掀起众多工科专业进行专业课程及基础课程改革的热潮。创新创业训练课程是化学及化工专业的一门公共基础性课程,迄今为止各高校各自为政,尚未建立起一套通用的教学模式,教学内容和涉及的知识面也不够完善。相对于国内“985”高校来说,我省高校仍有较大差距,还有部分高校仍然是“新瓶装旧酒”利用原来的综合性设计实验课程来开设创新创业能力训练课程,而且现行教材中的一些实例已经过时,需要及时更新最新的研究方法、研究手段、研究成果和前沿内容。现以井冈山大学化学化工类相关专业的创新创业训练课程为例,探讨其内容的选取、教学手段革新、研究成果的推广等方面。
一、教学内容选取
本课程的教学内容要适合创新创业研究能力的培养,为此设计该课程的教学内容有化学、生物、材料、环境、物理、市场经济等研究前沿及其所用的先进研究方法、技术和手段。从一般的测试和操作上升到研究高度,从学科交叉和先进研究技术的实施来获得创新途径。通过结合本校教师本地区域特色的研究课题在电化学与能源转换效率表征方法、磁共振原理与方法、颗粒表面和催化分析技术、荧光效率与寿命、X-射线衍射、能谱、透射电镜、扫描电镜、原子力显微和粒度粒型分析等方面的条件,掌握创新研究方法。通过课件制作、内容展讲和实际问题研究的训练,认识创新内容。采用相应的动画设计和课堂研讨、专题研讨等方式,使枯燥无味的条条框框能以直观、形象、生动的形式表现出来。
二、小组合作模式
教师提出一个问题(或案例)将班上的学生分成几个小组,每组2~3人,选定1人作为组长。在研究过程中以组为单位,在教师的指导下分工合作,各组完成技术搜集、分析数据等并形成一个研究报告,然后分组讲解,与其同伴交流(协同学习)研究成果,充分调动学生的主观能动性,使“教”与“学”角色互变。通过相互启发、合作探讨形成优势互补,弥补单一视角和思维的狭隘性,从而解决个体无法解决的疑难问题。
三、问题探讨模式
围绕本校及合作企业的师资力量,建立相关的知识模块,提出问题让学生互相讨论,从而使学生学会自己应用相关知识提出问题并解决问题,进一步提高学生分析问题和解决问题的能力。以研讨的方式增加师生互动时间,让学生积极参与到研究过程中,从而激发求知欲,提高其创新研究能力。
四、学术研讨和交流模式
选择某个研究方向,聘请在这方面做得好的校内外专家来做报告,结合专家的研究方向进行研讨和交流。可以解决学生学习“信息孤岛”的学习方式;打破界限,学习和吸纳校内外的科研成果,有助于开拓学生的学术视野,营造学术氛围。
五、课题研究模式
结合课程内容,选择合适的研究方法,鼓励学生进行自主探索,选取某个知识点作为研究课题,实施研究计划,完成课题目标,将科学思维训练融入学生的科研实践中。通过对课题的研究,训练和提高学生的创新研究能力,达到“以培养创新科研能力为核心,以实践为主线”的研究型科研实践教学方法。让本科生从不同层次上接触先进的仪器,提高本科生的实际动手能力、交际沟通能力和应用理论知识解决实际问题的能力;让“发现问题的喜悦感、研究问题的挑战性、解决问题的成就感”相互交融,激发本科生学习的强大动力,达到培养学生的创新研究能力,提高学生的综合素质。目前为止,统筹学院资源培育大学生的创新创业计划项目、创业孵化计划项目、“挑战杯”全国大学生课外学术科技作品竞赛和创业计划大赛、“互联网+”大学生创新创业大赛等各级各类竞赛,催生出优秀项目和成果。经过近几年的改革已催生出了二十余个项目,如“基于泰和乌鸡固体废渣中黑色素在生物医药领域中研究开发与综合利用”获得省级大学生创新创业计划项目;“药物中间体二苯甲胺的合成新工艺研发”获校级大学生创新创业计划项目;“井泰生物科技有限公司”获全国大学生挑战杯创业计划竞赛三等奖;“便携式残留农药检测器的研发”获省级大学生挑战杯计划竞赛二等奖;“风启科技有限公司”获江西省大学生挑战杯计划竞赛二等奖等。
“新工科”既可以是新开专业,也可以在原有专业基础上进行变革,关键是理念要新、内容要新、过程要新;既可以“新瓶装新酒”,也可以“旧瓶装新酒”,关键是要经常保持“酒”的鲜活性、流动性。我校化学化工类专业利用创新创业训练课程把人聚起来、把劲鼓起来、把台搭起来,打造真正的大學课程,造就卓越的本科专业,成就鲜活的大学学生。把产业对人才的各种能力需求,融入人才培养的各个环节;把产业和技术的新发展、行业对人才的新要求,引入教学过程;依托行业产业,开发行业课程,编写行业教材,引进行业教师,打通“最后一学里”。
参考文献:
[1]教育部.教育部启动实施“卓越工程师教育培养计划”——面向工业界、面向世界、面向未来,培养卓越工程师后备人才[J].中国大学教学,2010(7):4-5.
[2]钟登华. 新工科建设的内涵与行动 [J].高等工程教育研究,2017(5):1-6.
[3]阮俊华. 面向工程类学生开展创业教育的意义与路径探析[J].高等工程教育研究,2016(5):44-48.
基金项目:江西省高等学校教学改革研究课题(项目编号:JXJG-17-9-14、JXJG-17-9-13)。
作者简介:易绣光(1979— ),江西泰和人,博士,讲师,研究方向:功能材料教学与科研。