化工类应用型创新人才培养模式研究与实践

＊姚华刚 赵平

（广东药科大学医药化工学院 广东 528458）

1.简绍

创新型人才指富于开拓性，具有创造能力，能开创新局面，对社会发展做出创造性贡献的人才，通常指的是具有灵活、开放、好奇的个性，具有精力充沛、坚持不懈、注意力集中、想象力丰富以及富于冒险精神等特征的人。创新类人才是我们国家目前和今后很长一段时间内大量急需的人才类型。2017年1月，经国务院批准同意，教育部、财政部、国家发展和改革委员会印发《统筹推进世界一流大学和一流学科建设实施办法（暂行）》（以下简称《办法》）。此《办法》对培养“拔尖创新人才”做出了明确要求，要求重点培养具有强大的历史使命感和责任心，同时拥有创新精神和突出实践能力的复合型优秀人才[1]。

大学担负着创新人才培养的重要使命，是培养各领域创新人才的摇篮。化工的研究对象为化学工业及其有关过程，重点关注物质和能量转化、传递过程的基本规律和重要技术。一直以来，化学化工专业不仅为本领域提供扎实的科学与技术支撑，还与材料、能源、环境、医药、核科学等多个行业密切相关，因此，化学化工是满足人类需求、促进社会文明发展的关键领域之一。因而，社会全方位进步需要大量创新意识强烈、实践技能高超的高素质化工类人才。化工类应用型创新人才除了要求具有上述一般应用型创新人才的共同特征之外，还要求具有深厚的化学化工理论基础和较强的实践动手能力，同时具备强大的创新意识和创新能力[2]。但目前我国化学化工类高等教育普遍存在实验教学模式古板、实践教学考核机制不够科学完善、学生科研环境缺乏、学科竞赛没有充分融入实践教学体系等问题。这些教育现状与创新型人才的培养目标差距巨大，为了更好地贯彻落实《办法》要求，培养适应新时代需求的化工类人才，更好地负担起化学化工类科学创新和人才培养的使命，在此，我们以广东药科大学医药化工学院为例，对应用型化学化工类专业人才培养模式进行了改革初探，以期培养出社会急需的化工类高素质应用型创新人才。

2.项前高校培养应用型创新人才存在的问题

(1)实验教学模式古板，不利于创新人才的培养

在目前的化工类人才培养模式中，教师一般提前安排好实验仪器、实验内容和实验方法，在课堂上进行详细的讲解和说明，学生只需要在课堂上被动接受和模仿，不利于激发学生的创新热情，培养他们的创新精神[3]。化工类本科实验教学过程中，主要的实验技能包含在三方面课程中(三大模块，以我校化学工程与工艺专业为例)：基础化学（“无机化学”“分析化学”“有机化学”“物理化学”）、专业课（“化工原理”“工程制图与CAD”“化工设备机械基础”“化工反应工程”“化工制图”“化工工艺学”“化工设计”）、专业特色课（“药学概论”“高分子基础”“表面活性剂化学”“精细化工”）。在这些实验教学体系和内容中，往往存在这样的一些问题：验证性实验多，研究性、设计性实验少；孤立的单元性操作多，综合性实验少；经典实验多，趣味性、实用性、探索性实验少[4]。这些因素的存在，不利于创新人才的培养。

(2)实践教学考核机制还不够科学完善，培养目标不够明确

广东药科大学医药化工学院从2014年开始对基础化学实验课（“无机化学”“分析化学”“有机化学”“物理化学”）进行改革，使它们单独成为一门课程。这些单独成课的实验课程结束后，都有一个实验操作考核，这对于他们的实验技能的培养和掌握起到一个很好的促进作用。而在很多专业实验课程中，由于仪器设备少，很多学生共用一台仪器，这样导致有些学生根本不去操作，共用数据完成实验。而这些实验结束后，也没有专门的考核机制，通常以实验报告结果作为实验成绩的主要依据，所以很多学生对仪器的操作规范都没有很好地掌握，难以发挥专业实验对学生实验技能和操作技能培养的作用，难以适应用人单位的需要，有些专业仪器的使用只能到单位后再学。这一现象，在很多普通本科院校中普遍存在。

(3)缺乏学生科研环境，忽视学生科研创新能力培养

科研相关资源的投入相对不足，缺乏针对本科生的教学资源、硬件设备和教师资源等的投入，无法保证对本科生的科研能力培养[5]。大多数本科院校在科研方面只重视对研究生教学的投入，对本科生的实验室、图书馆、教学楼等硬件设施无法满足本科生的培养需要，更缺乏资金的投入，所支持的本科科研项目有限。在师资方面，教师的科研大多向研究生倾斜，使有科研训练项目的学生不能得到老师的充分指导[6]。上述因素极大限制了化工类创新人才科研创新能力的培养，导致能参与科研活动的学生面覆盖率不足。

(4)学科竞赛没有充分融入实践教学体系

为鼓励学生创新而设立的学科竞赛，与现行的课堂理论及实践教学脱节严重，教师对学科竞赛的指导流于形式，为竞赛而指导，而其他学生没有得到相应的创新锻炼。与此同时，学科竞赛在学生考评体系中受到的重视不够，与现行学生考核情况脱节，不能激发学生的积极性，对竞赛的参与动机不纯。此外，参赛学生人数受竞赛的时间和名额等因素的限制，覆盖面极为狭窄；竞赛项目设置方面，脱离社会实践及企业具体需求，具体题目及内容不能与社会需求紧密结合[7]。因此，目前学科竞赛还未能在学生中广泛全面地组织开展，真正成为实践教学体系的有机组成部分。

3.应用型创新人才培养模式改革与实践

(1)建立统筹协调的实验课程教学体系，提高学生实践能力

按照“基础实践教学-专业实践教学-综合实践教学-创新实践教学”四个模块设计实验实践教学内容，并对实验项目和内容进行优化重组，按照由易到难、由简单到综合、由验证到设计的顺序开展实验教学，建立起统筹协调的实验课程教学体系。例如在化学工程与工艺专业，开设的《化工原理课程设计》实验课程，在整个教学过程中，完全体现“以学生为中心”的教育理念，由学生自己进行课程设计，然后对整个设计理念、依据和可行性进行PPT的汇报与答辩，教师的作用由主导转变成引导与辅导，建立学生的自主学习意识，让学生在文献查阅、分析、归纳、推理和总结中不断探索客观规律的能力，形成科学的思维模式和较强的实践能力。

(2)创新实践教学考核方式，增强学生学习主动性

根据各门课程特点，把实验预习、操作过程及规范、安全与卫生等过程性评价与报告撰写、数据处理、实验结果、期末考核等结果性评价相结合，建立起过程性评价和结果性评价相结合的实验教学考核机制[8]。确定每一项考核的内容，细化每一项考核的分值，让学生在每个实验项目、每个操作步骤、每个数据处理都能做到严谨、认真，激发学生对实验课的学习兴趣和主观能动性，避免学生只注重完成实验报告，甚至出现数据伪造和抄袭现象。另外，还可以创新考核方式，把虚拟仿真实验设计、综合性实验设计、实验的汇报与答辩作为期末考核的内容，让学生在多元的的考核中体现真实的学习水平（见图1）。

图1 实践教学考核方式

(3)构建“项目化+导师制”的科研训练模式，培养学生创新能力

重视科研训练对学生培养的作用，出台本科生导师制的相关制度，采用“项目化+导师制”的模式，以项目研究来提升学生专业技能和创新能力。学生选择合适的导师，在导师的指导下进行各种科研项目训练。学生参与的科研项目一般有两种类别，一种是专门针对大学生开设的科研项目，例如国家级、省级、校级大学生创新创业训练计划项目、广东省科技创新战略专项资金项目（攀登计划专项）、大学生创新性实验项目、大学生暑假社会实践项目等；另一种是参与老师的科研课题，包括国家级、省级自然科学基金项目，省级创新强校项目，市厅级各种医学专项，以及各种横向项目等。这些科研项目的参与，可以对学生进行系统的科研训练，有利于培养学生的科学思维，提高学生的科研创新能力、独立自主的工作能力和交流合作能力。同时，学校还可以发挥导师的专业优势，以导师为牵引，为广大学生搭建各层次各类型的创新实践平台，如在学校或学院内组织化学学科趣味竞赛、开展DIY科技展示、鼓励学生学习撰写科技方面的调查报告和科技小论文、年级内部或者课题组内部组织成果报告或交流会等，甚至与校外企业联合开展产学研合作、企业走访等丰富多样的活动。这样既可以极大激发学生的专业学习兴趣和创新积极性，又可锻炼学生的社会实践能力和创新创造能力，更可以在校园中营造出良好、浓厚的创新教育氛围，一举多得。

(4)打造“基础-专业-综合”的学科竞赛平台，提升学生综合素养

打造“基础实验技能检验、专业实验技能提高、科研综合素养培养”的三层次的学科竞赛平台，使学科竞赛与实践教学有机融合，增加学生自主学习兴趣，提升学生综合素养。学院以大学生化学实验大赛等基本实验技能竞赛为基础，以化工设计大赛、化妆品设计大赛、晶相技能大赛、工业设计大赛等专业技能竞赛为支撑，以“互联网+”大学生创新创业大赛、“挑战杯”大学生课外学术科技作品竞赛和“创青春”中国青年创新创业大赛等科技创新竞赛为主导，积极组织学生参加不同层面的学科竞赛，并根据不同的学科竞赛项目，建立与国家、省级、校级相一致的院级学科竞赛机制。一是制定了包括奖励机制、第二课堂学分认定制度等学科竞赛配套鼓励政策，确保老师劳动有回报、学生项目有经费、优秀学生有奖励。二是成立学院学生课外科技活动指导小组，从竞赛的组织、评审、答辩、评比等各个环节都给予把关和指导，并且对接参加高一级别的竞赛，以赛促学、以赛促教、以赛促创（见图2）。

图2 三层次学科竞赛平台

4.结语

当前，我国正处于社会发展的重要战略机遇期，大力培育创新型人才，为建设创新型国家、创新型社会体系，提供强有力的人才保证和扎实的智力保障，是摆在我们面前尤为急迫和重要的任务。从某种意义上说，推进国家自主创新，在激烈的国际竞争中占据主动的伟大历史使命，真正落在创新型人才的肩上。现代社会人才的竞争，其实也就是复合型能力的竞争。而应用型创新人才的培养，是整个时代的整体战略需求。高校的首要任务是人才培养，而人才培养的成功与否和人才培养方案的制定密切相关。因此，人才培养方案和模式根据社会发展状况不断改革更新是高校教务工作的重要环节。唯有不间断地探索新的人才培养模式，开启创新型人才培养新模式，才有望培养出符合社会发展需求的、具有创新意识和实践技能的人才，适应社会的发展需求，为我国经济和社会发展做出更大的贡献。化工作为关系国计民生的重要学科领域，发展状况与社会发展程度密切相关，其创新人才的培养质量和数量尤为重要。然而，化学化工类创新人才的培养不是一朝一夕的事情，构建一套符合当前学生未来发展需求的化工类专业应用型人才创新能力培养体系，是培养高素质的高级化工类人才、解决应用型人才缺乏的关键。综上，我们需要从实践教学、科研训练和学科竞赛三维联动出发，以希望能培养出社会所需的应用型创新人才，为实现中华民族伟大复兴做出贡献。