张胜
(中南林业科技大学 材料科学与工程学院,湖南长沙 410004)
创新是一个民族发展的不竭动力,创新创业教育已经成为高等教育的重要组成部分。我国高校创新创业教育已在课程体系[1-2]、实践活动[3-4]、文化建设[5-6]等方面取得显著成效。
高校的创新创业教育是一个系统性工程,必须纳入人才培养的每一个环节。实践学习是人才培养体系的关键环节,实践教学则是学生提高创新技能、激发创业热情的关键过程[7]。近年来,将创新创业教育融入专业知识学习过程,已逐渐成为教育工作者的共识[8]。无论是从新工科[9-10]、新农科[11]建设,还是工程实践教学[12-13],以及化工类专业的核心课程[14-15]教学,“专创融合”的理念已经在不同的专业领域得到运用。然而,目前国内构建“专创融合”实践教学体系的研究文献相对不多。
中南林业科技大学是国家“中西部高校基础能力建设工程”高校,湖南省“国内一流大学”建设高校。学校坚持绿色教育理念,注重价值塑造、知识传授和能力提升,培养身心健康、勇于担当、知识专博得兼、实践能力突出、德智体美劳全面发展的创新型、复合型、应用型人才,培育适应国家生态文明建设和林业现代化需要、服务地方建设、面向未来发展的专业体系。林产化工专业的培养目标是培养具备化学化工专业知识,掌握利用植物资源开发绿色化工产品的原理、方法和技术,能从事工程设计、技术开发的高级工程技术人才。本文以林产化工专业为例,基于学校办学定位和专业特色,对“专创融合”实践教学体系的构建详细阐述并开展实践,为林产化工专业人才培养提供有力支撑。
林产化工专业的实践教学在实施“专创融合”教学体系之前,主要存在以下问题:(1)学生解决复杂工程问题能力不足,原因是工程实践教学资源少,学生缺乏实践的机会。(2)学生专业学习与创新创业教育融合不足,原因是创新创业类课程教学方法单一,不能为学生专业知识的学习助力。(3)学生理论知识与实践运用联系不强,原因是学生在课堂上学到的专业知识,没有相应的实践教学内容进行应用。由此可见,传统的实践教学资源、教学方法、教学内容已经难以满足创新创业背景下对林产化工专业人才的培养需求。
为了解决创新创业教育存在的主要问题,以学生为中心,将创新创业融入专业实践教学,从教学内容、教学资源、课程思政、教学方法、师资建设、教学评价六个方面进行改革创新,构建了“一心六面”的专业实践教学体系。
教学内容是教学体系的“展示面”。林产化工专业实践教学内容主要从当前经济社会中快速发展的产业、与人民群众生活密切相关的领域、学生了解程度较深的方面进行筛选。植物提取物产业是对植物有效成分提取、分离、纯化,为医药、保健品或化妆品提供原料的一个新兴产业,近20年来保持快速增长,2021年成为湖南省农产品加工出口第二大产业。林产化工专业知识可为植物提取物的生产工艺以及设备选型提供解决方案,因此,植物提取物的开发、生产是林产化工实践教学的必选内容。此外,随着人民生活水平的提高,追求时尚与美已经成为人民衣食住行以外最强劲的刚性需求。生活中对化妆品的关注容易吸引学生进行探究,具有功效性的化妆品原料多来源于植物提取物,与林产化工专业的研究方向高度契合,因此,化妆品的研发与生产也是专业实践教学的重要内容。
专业实践教学内容从形式上由创新实验、生产实习、毕业论文构成。创新实验,来源于植物提取物与化妆品研发生产的实际需求,通常是为创新创业比赛(“挑战杯”“创青春”“互联网+”等赛事)提供研究项目。生产实习则是让学生熟悉植物提取物和化妆品生产流程与工艺参数。毕业论文与创新实验紧密联系,通常是创新实验的进一步延伸或者是为下一轮创新创业比赛做技术储备。
教学资源是教学体系的“后援面”。实践教学内容的实施需要资金和设施支持,而常规教学计划的资金预算是有限的,难以满足创新实验的开展。为此,需要与企业合作,由企业提供资金和设施,将其作为支撑实践教学的资源。随着植物提取物行业与化妆品行业的快速发展,相关生产企业在产品研发、工艺优化、工程设计方面不断提出新的需求,这种需求形成了本专业教师的科研任务、企业的横向课题、大学生创新创业项目的实施方向,也为专业实践提供了教学资源。中南林业科技大学林产化工专业已与湖南省植物提取物行业协会、湖南欧标化妆品有限公司等湖南省植物提取物或化妆品行业组织和企业签署了战略合作协议,企业通过提供项目资金与设施,为实践教学提供资源保障。
专业实践教学资源可细分为科研课题、“双创”项目、实践设施。基于企业需求的科研课题是教学资源的主要来源,一般为教师承担,再将其分解为相对独立的小课题,成为实践教学内容,指导学生完成。由于企业科研课题多为应用性研究,教师还可以将其进一步深化成为探究关键科学问题的理论性研究课题。“双创”项目是我国 “十二五”期间开始实施的面向在校大学生的创新创业训练计划,学生可在实践内容基础上进行改进申报,为增强学生的创新能力和创业能力提供支撑。企业提供的设施也是重要的教学资源,例如生产设备、生产工艺、技术管理等,可为学生提供在学校实验室无法实现的应用场景。
课程思政是教学体系的“左侧面”。林产化工专业实践教学团队将党建工作融入课程思政建设,从实践教学内容上挖掘课程思政元素。采取“知识要点+实践案例+思政元素”的模式,将专业关键知识点与创新创业实践案例结合,隐性融入思政元素,潜移默化进行时代使命教育、理想信念教育、职业素养教育,实现实践与思政的双向联动育人。
课程思政元素通过思政案例、认知实践、专家讲座形式体现。思政案例展示林产化工专业近年来典型人物的事迹、创新创业成果的应用,激发学生学习本专业的热情。学生实地调研校企合作企业,通过认知实践了解植物资源利用转化获得的产品,启发学生运用生态文明思想构建研究思路,树立爱林兴林的理想信念。专家讲座的内容中融入工程职业素养教育,通过行业专家讲述个人奋斗历程,培养学生认真严谨、敢于求索、实事求是的工程师精神。
教学方法是教学体系的“右侧面”。近年来,随着国家一流课程建设(“双万”计划)的推进,以提升教学效果为目的成为改革创新教学方法的指导方针。
在提升教学效果的过程中注重提高学生运用专业知识解决实际技术问题的能力。在开展实践教学的过程中,首先走访调研合作企业(实践教学基地),掌握企业需求;然后独立查阅文献,制定技术研发或者工程设计方案;之后学生以团队合作的形式具体实施方案;最后由企业与学校联席对学生创新成果进行评议。对于实施效果好的实践成果,可参加化工设计比赛或者大学生创新创业比赛,对于条件成熟的实践成果,可与企业签约合作,进行市场转化。
将实践教学与学科竞赛、创新创业项目融合。化工设计竞赛是训练学生解决复杂工程问题的重要手段,创新创业项目是培养学生发散性思维、运用专业知识解决实际问题能力的有力抓手。将学科竞赛与“双创”项目作为推动专业教学的两个驱动力量,通过全员参与、分组实施、阶段考评等方式,建立了学术性、创新性、市场性等不同方面的立体化考核体系。在实践教学中融入创新创业教育,设定 “项目实施—‘双创’竞赛—成果转化”三个递进层次的目标,使创新创业教育的知识点与能力考核贯穿专业实践教学过程。
在实践教学课程设计中强化课堂设计,解决怎么讲好课的问题,具体按以下步骤进行:(1)传授解决实际问题的一般思路;(2)搜集归纳企业需求,制定实践教学目标;(3)根据专业知识进行实践方案设计;(4)实施具体方案;(5)实践成果与企业进行对接转化。
通过线下实践、线上教学、虚拟仿真等方式完成实践教学,强化现代信息技术与教育教学深度融合。2020年以来,专业教学团队拍摄了植物提取物生产线、化妆品工艺生产线的视频,通过剪辑加工制作成线上教学的课程。同时,开发了化工单元操作的虚拟仿真实验,对线下实践形成有效补充,扩展了实践内容。
师资建设是教学体系的“支撑面”。师资力量是实施教学计划的关键因素,本课题组认为:实践教学的师资建设应充分利用社会资源,形成“科教结合,专企合作”的长效教学机制。林产化工专业实践教学团队通过各种渠道联系、走访与专业有关的生产企业,与企业签订人才联合培养合作协议,聘请企业管理和技术人员作为校外实践教学指导教师。负责实践教学的校内教师应具有指导大学生创新创业项目的意识和能力,并且每年在企业工作一个月,掌握企业产品生产工艺与操作流程。鼓励企业管理和技术人员就读本专业同等学力非全日制研究生,提升实践教学水平。行业协会也是师资建设的重要资源,与企业相比,行业协会的管理人员对于行业宏观运行情况更为熟悉,能提供更多的行业进展信息。中南林业科技大学林产化工专业与湖南省植物提取物协会签订了合作协议,由行业专家为学生授课,有助于学生熟悉植物提取物行业在全球的发展情况。
专业实践师资力量由校内教师、企业导师、行业协会专家构成。从教学任务分配来看,校内教师是主要的师资力量,因此需要具备充足的实践能力,才能支撑带教任务。负责实践教学的校内教师每年需承担实习基地的研究任务,积极参加行业管理部门组织的业务实训,不断提高实践教学能力,将产业最新的资讯传递给学生。企业导师和行业协会专家则是实践教学师资力量的重要组成部分,负责在实践教学中提供具体产品生产工艺、生产设备的详细参数,以及在大学生实践创新创业项目中给予指导。
教学评价是教学体系的“折射面”,反映了教学效果,对于规范教学行为、保障教学质量、推动教学改革具有重要意义。在信息化时代,教学评价还会通过网络传播,成为提升专业美誉度的助力工具。教学团队从学生评价、教师评价、社会评价三个维度构建教学评价体系。对于实践教学内容与效果,首先,学生最有发言权,是否将理论教学的知识点应用于实际,是否增强了创新创业能力,是否增强了团队协助意识,均可通过学生的评价反映出来。其次,教师开展自评、互评,通过教育科学的视角评价教学效果,可评价教学目标是否实现、教学方法是否改进、教学内容是否完成等,为教学反思提供依据。此外,社会评价也是教学评价的重要组成部分。通过实践基地、行业协会的反馈,可以为修订教学内容、提供创新创业竞赛项目思路提供依据。
专业实践教学评价的方式可以多元化。例如:学生对于实践作品进行交叉互评,企业导师对实践作品市场可行性进行评价,科研人员对实践作品学术创新性进行评价,通过学习通等教学工具软件进行线上评价,通过新闻媒体报道进行社会评价等。此外,随着网络自媒体成为社会获取信息的重要渠道,鼓励学生将自己的专业实践作品通过微博、微信、自营公众号发布,既宣传了“专创融合”的教育理念,又从评论中筛选实践教学改进的思路。
通过构建“一心六面”的专业实践教学体系,在专业实践教学过程中形成了三个机制:(1)将实践育人与思政教育相融合,形成实践与思政双向联动育人机制。(2)将创新创业教育与专业学习相融合,形成“项目实施—‘双创’竞赛—成果转化”三个递进层次的目标达成机制。(3)将专业实践与社会服务融合,形成基于提高学生工程实践能力的“科教结合、专企合作”长效教学机制。
实践教学极大提升了学生对林产化工项目的设计能力以及具体工程问题的解决能力。近5年以来,学生获得国家与省级以上化工设计竞赛奖项30余项。学生在竞赛过程中体现出的优秀工程素养引起了用人单位的关注。近年来,中国石油化工有限公司、湖南省化工设计研究院等国内知名化工单位录用中南林业科技大学林产化工专业毕业生的人数显著增加,并对毕业生在工作中解决工程问题的能力高度赞赏。
学生通过专业实践学习,开展的“双创”项目获得“挑战杯”“互联网+”等比赛省级以上奖励7项;获批省级以上大学生创新创业训练项目7项;3人获得湖南省“优秀创新创业毕业生”称号。由在校林产化工专业学生发起成立的“林萃”创新创业团队,2019年获评湖南省青少年发展基金会“芙蓉学子”称号。近5年举办的“专创融合”实践讲座吸引在校学生5 000余人参加,获奖的“双创”比赛团队成员来自化工、材料、生物、营销、会计、人力资源等多个不同类别专业的学生,形成了不同专业的交叉,扩大了“专创融合”教学理念的传播。
通过实践学习,近3年来学生有4项发明获专利授权,其中3项获得企业收购,进行了成果转化,其中最高单项专利转化金额达10万元。湖南省主流新闻媒体湖南日报社的“新湖南”2021年6月以《“冷门”专业也有大好前途》为题报道了中南林业科技大学林产化工专业将理论知识转化为实践应用的成果。湖南省官方新闻媒体“红网”2018年5月报道了中南林业科学大学林产化工专业学生自主研发防晒霜并为偏远山区小学募捐的事迹,扩大了专业的影响力。
近3年来,林产化工专业获批湖南省一流课程3门,校级课程思政示范项目2门,获得全国林业工程学科思政案例一等奖1项,获批校级放心课程7门。立项省级以上教改项目2项。教学团队中荣获湖南省五一劳动奖章1人,湖南省优秀创新创业导师1人,湖南林业师德模范1人,其他校级教学荣誉7项。通过“专创融合”实践教学与企业合作立项获得的经费达40余万元,为实践教学提供了丰富的教学资源。2022年,中南林业科技大学林产化工专业获批国家一流本科专业建设点。
传统专业如何吸引优质生源,如何让学生喜欢自己的专业,如何让毕业生留在行业内发展,是我国高等教育发展道路上必须面对的新课题。本文通过构建基于“专创融合”理念的“一心六面”专业实践教学体系,将实践育人与思政教育融合、创新创业与专业学习融合、将专业实践与服务社会融合,提高了大学生创新创业实践的能力,增强了大学生学习专业知识的兴趣,完成了专业人才培养目标。