“双创”背景下化学类课程的教学改革——以“现代材料分析技术”课为例

杨闻晓，吴秋华，刘 学，孙寅璐，姜晓庆

(辽宁大学 化学院,辽宁 沈阳 110036)

一、引言

在国发〔2015〕32 号文件，即《关于大力推进大众创业万众创新若干政策措施的意见》中，强调了“推进大众创业、万众创新，是发展的动力之源，也是富民之道、公平之计、强国之策，对于推动经济结构调整、打造发展新引擎、增强发展新动力、走创新驱动发展道路具有重要意义，是稳增长、扩就业、激发亿万群众智慧和创造力，促进社会纵向流动、公平正义的重大举措”[1]。大众创新、万众创业已然成为当代大学生面临毕业就业时的择优选项，是推动社会智慧化发展、人力资源转为人力资本的重要举措。大学教育是现代社会培养高质量人才的重要途径之一，创新教育的实施不可忽视。将创新意识教育融入专业教育中，可以进一步提高当代大学生的综合素质及社会竞争力。开展创新意识教育，需将创新意识融入专业课教学之中，重在培养学生在专业课程学习的同时不忘创新、重视创新，突破思维定势，形成创新思维惯性[2]。

在创新教育背景下的高校人才培养方案中，教学内容、教学目标、教学大纲等都应当紧跟热点、与时俱进，实现与创新意识培养的有机结合。本文旨在结合创新教育背景下的人才培养目标，针对化学类专业课程“现代材料分析技术”开展教学内容、教学方法等方面的改革，同时，针对逐年开展的“大学生创新创业大赛”与课堂教学内容之间如何达到相互促进，探讨如何利用课程教学与创新创业大赛之间的良性发展，促进教学改革和研究，实现以赛促学、教赛结合的模式[3]。

“现代材料分析技术”是化学类及材料类专业本科生的专业必修课，是一门理论联系实际的分析测试课程，应用性较强。学生通过课程学习，能够掌握物质的结构与表观性状之间的因果关系，学会使用科学的研究方法、逻辑思维思考问题，更加注重透过事物的表象思考其本质。课程中不仅包含理论的学习，而且更加重视提高实践能力，促使学生主动思考，形成主动思维，培养其创造精神、实践精神及创新精神。通过该课程的改革，可以使学生更多地参与实践，以应对将来的就业。

二、改革内容

（一）教师素质的提高

教师是教学的组织者，应该注重自身专业水平及创新能力的不断进步。因此，首先，教师应该不断学习、提高自身的道德素质和业务水平，开放思想、积极创新，以确保能给学生带来积极的影响。其次，教师作为教学活动中的引导者，知识水平和技术水平都具有一定的权威性和示范性，因此课堂教学中融入教师自身的创新创造内容作为引导，学生更加容易接受和受到启发。对自身创新创造能力的提高可以通过参加会议、培训，或者通过网络学习、阅读书籍等，还可以和相关创新创业课教师探讨，借鉴相关经验、教学方法等。

（二）教学内容优化改革

传统的高校专业教育旨在培养本领域内的专业人才，而在当今创新创业的背景下，需要学生不仅成长为具有专业知识的人才，更多的是一个有担当的未来社会建设者。因此在高校当中培育人才应当调动学生的积极性，培养其读书好学、多思好问、改革创新的惯性，使之成为会生存、善学习、勇于创新的复合型人才。

“现代材料分析技术”的课堂内容应将专业能力的传授与创新创业能力素质教育内容相融合，将创新创业能力素质培养贯穿始终。材料、信息和能源是现代科技发展的三大支柱，其中，材料是信息和能源发展的物质基础和载体，是重中之重[4]。没有先进材料就没有现代科技。教师在课堂讲授中可着重突出材料在现代科技领域当中的基础与根基地位，激发学生的学习热情及创造热情，引导学生对本专业的热爱，培养专业自豪感。该门课程自身也是由实践发展起来的一门课程，和科学研究以及创造创新密不可分。例如，课程中介绍了X 射线的衍射现象，这是劳厄在无意中想到的。X 射线的波长与晶体中原子的间隔周期为同一数量级，这样就可以把晶体看作是X 射线的三维光栅，由此发展出了X 射线晶体衍射学[5]。利用诸如此类的实例引导学生在发现问题时不妨展开联想，进行发散思维、头脑风暴，继而形成创新思维、创造思维的惯性。

同时，教师也可在课程讲授过程中加入能激发学生创新创业热情的先进案例（如何在科技研发方面创新、打破陈规；或者建立创业公司等）。可引入我国科技创新的典型事例：如，神舟七号载人飞船发射升空、“嫦娥五号”探月卫星成功发射、曙光5000A 超级计算机问世、“萤火一号”火星探测器成功发射等，每一个科技事件的突破都用到不同种类、不同功能的先进材料。这些先进材料攻克了哪些技术难题，而本课程的知识又可以在先进材料的研究制备过程中起到哪些关键作用，实现将课堂中的知识与实际案例联动。

通过在授课的过程中融入国内先进科技创新事例，一来可提升学生的民族自豪感，二来可实现学生的学习主动性的培养以及创新必要性的教育，深化学生自我意识的提升、在课堂的学习中实现自我认可。

除此之外，还可融合教师自己的科研项目进课堂，并注意接触最前沿的研究课题，注重教学的先进性和综合性。教师自身最具示范性，是最贴近学生的例子；用实践带领学生检验真理，实现知识的理解与深化。引导本科生积极参与科研，不仅培养学生的科研兴趣，也可实现问题导向的目的式教学。例如在课程中加入功能化高分子材料的制备、等离子质谱的使用、化学溶样法元素含量测定等教学内容，作为课堂内容的扩展。以教师自身为例，引导学生感同身受地体会科研与创新创造。通过对教学内容的改革，学生的课堂参与度、活跃度大大提升，课堂气氛良好。在学生参与科研项目的过程中，实现对学生的创造性思维的锻炼，同时培养其发现问题、解决问题的能力。

（三）教学方式及教学评价改革

在“现代材料分析技术”课程的教学方式方面，在板书和多媒体教学的基础上适当添加多形式的教学资源，有效利用互联网手段辅助传统教学。课程安排上，积极响应教育改革，采用线上线下混合教学，将“雨课堂”“腾讯课堂”“学习通”等多种智慧应用贯穿于教学全过程，取得了良好的效果。利用“雨课堂”等工具，教师可以提前将教学计划、教学大纲、PPT 资源、慕课视频等上传，以便学生进行预习。同时可利用“雨课堂”等工具，智慧化地进行课前测试、课堂签到互动、中期测验等内容，不再以单一的闭卷考试作为课程考核标准，实现教考分离。阶段性地考核学生的学习情况，有助于教师实时掌握学生的学习动态，可以随时对教学内容进行调整；也避免学生形成应试现象，而是将更多精力参与到课堂本身。

在授课过程中，可使用互联网技术将课程变为线上直播。学生可以发送弹幕随时提问，教师即刻解答，不再受限于时间乃至地点。“雨课堂”“腾讯课堂”等工具的应用提高了师生互动的积极性，非常有助于提高学生的课堂参与感及认同感。利用智慧工具及碎片化时间学习的方式，获得了学生的广泛认可。

教师安排部分课时用于讨论、汇报、自由发言等，实现以学生为主体的翻转课堂。引导学生利用网络资源或者实际走访调研，获得更多的关于对新技术、新材料、新科技的了解和学习，完成对创新资源的挖掘。鼓励学生走出去，到市场当中寻找需求，引导学生形成灵活的思维方式及知识的学以致用。例如，学生在课余时间需要以小组为单位进行实际调研，调研对象为现今市场上新兴的新材料、新技术、新应用或者新兴科技公司等。结合课程知识，对比所学到的哪些知识能够在市场当中有所贴合，发掘市场当中的创新机遇。

在学期末，学生小组需要提出一个创新创业的方案，或者一个对已有的新技术、新产品、创新型公司进行分析撰写分析报告，作为作业提交，占课程考核总成绩的一部分。对于设计方案具有创新性、设计内容有实用性的学生小组，应该鼓励学生参与“大学生创新创业大赛”，由教师带队参赛。已经参赛或者取得相应比赛成绩的学生小组在期末考核成绩中应当予以适当加分。

利用“大学生创新创业大赛”作为课外辅助赛事，引入正向激励。学生在竞赛中得到锻炼，引发了学生的创新激情，对于学生毕业后的创新创业有相当的启发引导作用。目前，国内各高校已经开展或者参与“互联网+”大学生创新创业大赛、“创青春”全国大学生创业大赛、“挑战杯”全国大学生科技学术竞赛等众多创新创业类的竞赛活动。学校鼓励、支持本科生参与创新竞赛，并建立健全了相应的激励体制。专业课任课教师也积极地为大学生创新创业训练项目提供科研课题，提供实施环境，鼓励学生自己独立设计项目或者参与到教师团队的科研课题当中，对参赛的学生给予指导。

在近几个教学周期实践过程中，教师已带领学生团队参加多届大学生创新创业训练计划项目：获2018 年节能减排社会实践与科技创新大赛国家级立项；获2018、2019 年大学生创新创业训练计划项目辽宁省省级立项3 项；2020 年获辽宁大学校级立项；所有项目均已结题或顺利进行中；学生在教师指导下发表论文3 篇、专利1 项；这些成绩的取得极大地鼓舞了学生创新创造的热情。学生在参赛的过程中以实践夯实理论，切身参与科研创新的过程，实现了创新创造能力的培养与锻炼，主动参与创新的意愿显著提升。在这些教学活动的参与过程中，学生从一开始的茫然、缺乏主动性，到后期的主动提出创意思路、完成相应的作品和项目，有了很大的转变，并且将这种状态也带入专业知识的学习中，形成了以赛促教的良性循环。

通过对课程教学内容、教学方式及教学评价等多方面的改革与实践，学生在课上学习理论，课下积极实践探索，其分析能力、综合能力、创新能力以及思维能力、领悟能力、洞察能力等均得到了全面的锻炼，顺应了当代创新人才的培育要求。课程教学逐步形成适合现代教育背景特点与要求的、行之有效的创新教学模式。课程的教学质量不断提高，并期望在高校创新型人才培养中切实发挥其应有的作用，为提高国内优秀创新型人才培养做出应有的贡献。

三、结束语

在高校专业教育教学中，积极融入“双创教育”，不仅是适应时代发展与改革的必然要求，也为增强学生能力、促进专业发展、推进高校教育改革和缓解社会就业矛盾带来了新思路、提供了新机遇。为此，在开展化学类专业课程“现代材料分析技术”的教育教学过程中，我们应以更加积极的行动，加强教学改革与建设，不断推进与“双创教育”的融合与发展。通过对课程教学内容、教学方式及教学评价的改革，培养学生自主学习、主动创新的思维惯性，逐步增强学生的创新能力和在创新基础上的创业能力，培养适应创新型国家建设需要的高水平创新人才，进而将学生培育为自信好学、视野宽、思路宽的未来一代新人。