教育带动创新，创新赋能教育——创新教育理念在常州大学化工类学科竞赛工作中的实践

周 满，刘文杰，李忠玉，薛 冰，徐淑玲

（常州大学，江苏 常州 213164）

党的十八大以来，习近平总书记把创新摆在国家发展全局的核心位置，强调发展国家的自主创新能力[1]。实践证明，培养创新人才是发展自主创新能力的基础性工作。党的二十大报告提出，必须坚持科技是第一生产力、人才是第一资源、创新是第一动力，深入实施科教兴国战略、人才强国战略、创新驱动发展战略，开辟发展新领域新赛道，不断塑造发展新动能新优势。因此，高等教育如何贯彻创新教育理念，化有形于无形，润物细无声，是目前摆在本科生教育领域的一大课题。

1 创新教育理念的关键内核

二十大报告提出，要坚持教育优先发展、科技自立自强、人才引领驱动，全面提高人才自主培养质量，着力造就拔尖创新人才，聚天下英才而用之。教育、科技、人才作为社会主义现代化建设的基础性、战略性的重要支撑力量。作为人才培养输出的一大阵地，大学要发挥好学科齐全、融合交叉、人才汇聚、科教协同、产教融合的整体优势，不断释放出基础研究、交叉研究、前沿创新的活力。创新观念深入人心，贯穿于从基础教育到高等教育的全过程。教育是国家的未来，培养具有创新能力的优秀人才是教育成败的关键[2]。基于此，多所国内高校提出了创新人才培养思路与举措[3]。常州大学积极鼓励学生不断创新，为每一名在校学生提供创新实践培训的同时，不断发掘培养优秀创新人才，为优秀学生双创实践提供资金支持和技术指导。常州大学力争把创新“基因”融入每一名常大学生的校园生活中。常州大学化工类学科竞赛所遵循的教育理念主要包含在以下四个方面：（1）鼓励创新；（2）允许失败；（3）尊重差异；（4）强调沟通。

（1）鼓励创新。教育的目的不是为了获取知识，而是为了改变人的思维方式。鼓励创新的核心是具有质疑一切的思维习惯，鼓励孩子们提出问题、讨论问题，不必服从权威。特拉维夫大学管理学院主任乌迪·阿哈罗尼说，如果你质疑一切，你就不能只是问问题，你也需要提出解决方案，所以如果我们提出了解决方案，我们就是在创新。常州大学在大一开设了创新创业基础课程，大二开设中级课程，筛选出具有创新创业的学生进行重点培养，老师会把相关项目交给学生，边参赛边实践，能力突出的学生会组建自己的团队，团队中优秀的成员还能再做创业项目，再组建团队，所以学校每年都会涌现出一批创业人才，通过传帮带延续常州大学学生创新创业的传统。（2）允许失败。青蒿素发现的实验过程就是一个生动的案例。1971年10月4日，在190次失败后，191号青蒿乙醚中性提取物样品抗疟实验的最后结果出炉──对疟原虫的抑制率达到了100%。成功的背后离不开中医研究院中药研究所对前期失败的包容与鼓励。有三个犹太年轻人自掏腰包尝试登月计划，自己设计的登陆舱最终在距离月球表面5公里的高空坠毁，虽然失败了但这三个人在却被视作超级英雄。在希伯来语中，失败并不是那么消极，可以指的是“你在路上绊了一跤，犯了一个错误或是可能不成功”。（3）尊重差异。春秋战国可谓中国思想文化空前繁荣的时代，孕育了中国传统思想，影响深远。诸子百家相继推出自家学说，差异提供了从各个角度解读问题的思路，这离不开对于鼓励展现自我思想的舞台。人们对于不同解释的包容性反映出的是尊重不同个体的差异性。它意味着有很多创造力、很多独特性，找到很多新途径。加德纳多元智能理论告诉我们，人类天资禀赋各异，每个人身上至少存在八项智能，即语言智能、数理逻辑智能、音乐智能、空间智能、身体运动智能、人际交往智能、自我认识智能和认识自然的智能。然而，班级授课制背景下往往注重的教学原则是有教无类，而忽视了同样重要的因材施教。如果学生的天资禀赋在起初没有得到及时的发现和应有的培育，那么其优势往往就会在后期越来越弱化。（4）强调沟通。创新的本质是人类从事着知识创造活动，而最新科学、技术知识的集成分散在不同的空间区域，不同的团队，不同的个体。知识能力的迭代升级必然要求倾听全世界，去获取真知。孔子同样推崇对话与交流。孔子与老子的交流，孔子对易经的推崇，孔子谋求对话接舆，孔子的言论里“三人行必有我师”等，都证明孔子的学说发展离不开沟通。重视通过彼此之间的交流推进思想的碰撞，包括提问、回答、对话、讨论，对某一问题进行研究和学习。这种沟通方法在本科生教育中所占的比重仍然需要进一步提升。沟通对应于创新过程可以类比与数据交换对于互联网的重要性，离开了数据交换、比较、分析和利用，孤立的数据没有任何实际价值。

2 我国化工类学科竞赛的创新发展的趋势

全国大学生化工设计竞赛由中国化工学会、中国化工教育协会主办，旨在培养大学生的创新思维、工程技能、团队协作精神，增强大学生的工程设计与实践能力，实践“卓越工程师”教育培养计划。该赛事迄今为止已成功举办16届，是国内级别最高、参赛队伍最多、影响力最大、认可度最高的全国高校化工类本科生学科竞赛。此外，全国大学生化工实验竞赛由中国化工教育协会举办，旨在推动高等学校化工类专业“新工科”建设，提高本科化工类专业核心课程教学质量，加强大学生综合素质与能力培养，已成功举办5届。竞赛包括学校推选、赛区决赛、全国总决赛三个阶段，竞赛内容含化工原理理论、化工原理实验和化工单元仿真操作与分析三大部分，全面考察参赛选手的理论基础、实验技能与解决复杂工程问题的能力。以2022年全国大学生化工设计竞赛为例，比赛吸引了来自全国397所高校的1870支队伍成功参赛，比赛规模大、影响面广，已经成为展现化工类专业学生综合素质的最重要的平台。个人理解，全国化工类学科竞赛的发展趋势有以下几点：

（1）愈发注重团队协作。极少有重大的创新活动能够脱离团队开展，如何打造一个强力团队，相互协作的创新团队正成为学科竞赛成功与否的关键因素。竞赛是一个长期的过程，这与真实的创新创业项目推进如出一辙。化工设计竞赛工程量大，难度高，需要一个团队齐心协力。团队的凝聚力需要发挥所有队员的性格优势，相互磨合，找准自己在队伍中的定位。（2）更加注重与时俱进。从近十年的化工设计竞赛课题分析可知，竞赛的题目几乎都来自行业企业生产一线。最近三年的选题（2020年碳五烷烃、2021年异丙醇、2022年可降解塑料）更是化工行业发展的热点和痛点问题。竞赛要求参赛学生完成一个典型化工过程的完整设计需要综合运用化工设计的理论和方法解决工程实际问题。工程上的所有考量因素，例如安全评价，能耗评价，水耗评价，经济评价等等都是摆在参赛团队面前的一道道坎。（3）更加注重创新能力。不同于其他互联网或人工智能行业，化工领域正是因为相关的规范、限制多且细，创新的难度系数远大于其他行业。另一方面，石化行业具有工艺复杂、产业链长、危险性高、环保压力大的行业特征，亟须加快数字化、绿色化转型步伐。因此，基于自主创新，大力推进绿色化、数字化、全球化已经成为全球化工领域发展的必然趋势。化工设计竞赛虽然是面向广大本科在校学生，但是对创新评价占比不低。在答辩汇报评分项目中，多个评价标准都与创新的合理性、新颖性有关联。

3 常州大学化工类学科竞赛创新模式探索

全国仅设置12项特等奖，竞争十分激烈。我校石油化工学院自2011年起参加该项竞赛，坚持赛教融合创新模式，引导学生关注行业热点和应用课题，强化学生专项基本功，培养学生解决复杂工程问题的能力，至今已斩获五次全国总决赛特等奖。2022年“天正设计杯”第十六届全国大学生化工设计竞赛全国总决赛在华东理工大学举行。

近年来，在我国新材料产业发展规划以及国家“禁塑令”的要求下，可生物降解材料产业发展迅猛。1,4-丁二醇作为可生物降解材料的关键原料，迎来全面爆发的市场需求。我校氢流团队作品“山东兰典生物科技股份有限公司年产4万吨生物基1,4-丁二醇项目”以实际工厂原料为基础，着眼于国内生物化工新路线亟待技术突破的实际问题，勇于创新、敢于突破，成为总决赛唯一一支高质量完成葡萄糖到生物基1,4-丁二醇路线的队伍，从一个全新的角度诠释了可降解塑料课题的最新发展趋势，给竞赛评委专家组留下了深刻印象。从竞赛题目发榜到总决赛落幕，常州大学结合国际教育交流合作中的有益经，从鼓励创新、允许失败、尊重差异、强调沟通四个方面进行了全周期尝试。

（1）鼓励创新、允许失败。在1,4-丁二醇的合成路线上，团队学生拿到竞赛命题后，在选择新型生物发酵路线和传统化工路线之间也出现过内部意见的不一致。主要原因是选择创新路线，虽然有实际工程案例，但也意味着面临着更为复杂的工程问题，作品最终的完成度面临挑战。在统一“鼓励创新、允许失败”的思想后，该队伍经过多次跨学科头脑风暴，经过与生物发酵专业工程师的反复沟通交流，最终逐渐解决了前期技术障碍和工程瓶颈。创新与失败似乎是量子之纠缠，太极之两极，无法绝对划清界限。着眼全球发展大势，高水平技术型人才的培养已经不是最为迫切的时代使命，把握阶段性特征，有效推动高层次创新人才自主培养能力每一位高校教师的职责。因此，提倡发散思维，开拓交叉学科，承担失败的风险，做好挫折教育，完全是一件弊大于利的理性举动。基于此，将“结果导向”适当让位给“过程导向”，必然能够让学生在辛勤付出后，享受创新实践带来的喜悦。

（2）尊重差异、强调沟通。尊重差异是沟通顺畅的核心。虽然自发组队的各个成员之间彼此较为熟悉，但是性格还是存在较大差异。有些队员相对活泼、外向，有些队员更加沉稳、内敛。这也带来了前期沟通效果差强人意。在指导教师们的疏导下，队员明白尊重个体差异的重要性，并接纳自己、欣赏自己，进一步接纳和欣赏自己的队友。而这也是团队自信和互信建立的根基。常州大学氢流队从公布竞赛任务书到闯入总决赛，历经七个月时间，不断打磨，最终从415所高校2939支团队中脱颖而出，荣获全国总决赛特等奖。几名队员感慨万千，青年学子的几句肺腑之言正是创新理念在化工类学科竞赛工作中的生动体现。

队员赵同学：化工类学科竞赛是一场对设计能力、创新理念全方位训练的高水平竞赛项目。从组队完成，到并肩作战，一起走过春夏秋冬，从最初的“山重水复疑无路”到后来的“拨开云雾见天日”。先有伯乐而后有千里马，老师们的正确选择和日夜陪伴，是团队步步向前的强大推动力。作为代表常州大学的参赛队伍，团队始终秉持“责任”的校训，为校争光，也为自己而战。最终如愿登上“全国总决赛”的舞台并斩获国家特等奖！春风得意马蹄疾，一日看尽长安花。

队员李同学：化工设计大赛是一个综合性的比赛，它不仅仅要求掌握课本上的理论知识，而且还必须把这些理论知识运用到实际问题中，队员之间也必须互相协作，团结一心，这些都是课堂上学习不到的，参加此次化工设计大赛非常有意义，组成了齐心一力的团队，结识了同甘共苦的队友，得到了无私奉献的老师们的指导，收获满满。

队员张同学：从一月着手准备一直到八月，从刚开始的不懂到最后的得心应手，这一路走来，遇到了很多坎坷，但每次都坚持了下来，都尽力克服困难。期间，队友和老师们都相互鼓励，大多数时间都是很开心的。经历了这个比赛，对化工厂的运转有了深刻的了解，对工程和工艺有了更多的体会。特别是对于创新的内涵的再次认识让人终生难忘。

队员石同学：冬末秋初，团队一起走过了四季，从最初组队时的草坪到最后总决赛的舞台，从最初的热情高涨到中途的坎坷挫折再到最后美好的结果，化工设计大赛这趟旅程带来太多太多的收获，十分幸运遇到我的队友们，十分幸运遇到我们的指导老师，十分感谢所有老师的指导，一路走来，所有队员都开始相信“越努力越幸运”，一次又一次的前进，不断的打磨作品，不断提升自我，这次比赛让大家了解到了更多的专业实践知识。“关关难过关关过，前路漫漫亦灿灿！”

队员陈同学：如何把创新的想法转化为工程设计图纸，这是一个漫长的过程。从最开始看到一张张复杂的管路和控制系统，一本一本厚厚的设计手册，深感无从下手。幸运的是，团队及时统一创新特色的设计路线，对创新路径的不断坚持与微调，在老师、队友的鼓励下，图纸的任务顺利完成。在这个过程中，团队内部的沟通协作、对失败的包容，让整个团队逐渐进入状态，最终运筹帷幄。

4 结语

创新是引领发展的第一动力。高等教育在人才培养的出口环节更应重视创新在实际教学活动中的融入。常州大学通过细微之处积极实践，鼓励创新，允许失败，强调沟通，在全国化工类竞赛实践活动中积极思考、吸取现代创新教育理念中的有益经验，有效实现了教育带动创新，创新赋能教育的目标，达到专业能力培养的同时，证明了大胆创新的教育理念可行且有效，在同类学科竞赛组织中具有借鉴意义。