材料与化工专业研究生创新能力培养研究与实践

张楠，牛永生

（安阳工学院，河南 安阳 455000）

我校研究生“创新孵化项目”设置于入校第一年，主要目的为强化学生理论运用于实践的能力和理论指导创新意识的养成，项目按照专业内涵不同共分为5 类：技术开发类、技术优化类、专业竞赛类、建模类及表征设计类。技术开发类侧重于利用“材料与化工传输原理”等工科课程知识，以Aspen Plus 等软件为主要工具，在导师指导下参与企业技术路线和工程设备设计任务，多以横向项目为实施平台；技术优化类侧重于在掌握工程、工艺特性基础上，以Fluent 软件为主要工具，模拟、分析操作过程，寻找可优化条件；专业竞赛类侧重于在本科生“全国大学生化工设计大赛”及“全国大学生化工原理暨化工实验大赛”的指导中发挥专业特长及研究特长，深挖实验项目及虚拟仿真操作中的难点，并针对性提出简化、优化建议，帮助提升战队成绩；建模类主要依据工程原理，依靠数学建模完成对过程各参数影响关系的推算及分析；表征设计类侧重于依靠学院现有大型仪器设备及分析检测手段，在导师培养下，能够独立进行设备操作、图谱分析并具备依据检测基本任务提出合理分析检测构想的能力。

1 研究生创新能力培养实施方案

1.1 “创新孵化项目”的建设及实施

我学院现有联合培养硕士生10 人，依据学生导师的科研方向，在结合学生就业意向和发展意向的前提下进行双向选择，建设了“创新孵化项目”五类（表1），在强化专业能力、研发能力基础上，对学生管理能力、团队分工协作及社交能力也进行了培养。

表1 “创新孵化项目”设置及实施

1.2 理论教学改革

1.2.1 案例化教学

以“工程伦理”课程为例，课程所涉及的化工单元操作均以国内外典型生产案例或安全事故为课程导入对象，通过发现问题、分析根源、过程论证、结论提出等步骤，逐步推演知识，理清构架，如以印度博帕尔事件为案例，从厂址选择不当、操作违规失范、设备未及时维修、工艺缺乏日常维护、无有效人员监控和员工责任心缺失等各层面详细分析论述了20 余万人死伤背后的原因。工程建设、运行和维护中对于安全、环保的疏忽，最终导致了悲剧的发生，而疏忽的本源，正是资本只追逐经济利益，无视环保，无视生命的本质。由化工真实重大事故入手，在互动引导下，关于工程设计的经济性、高效性和安全性平衡的教学会令学生印象深刻，而事故分析过程中教师的不断提问，也能充分激发学生们求知探索热情和变革创新勇气。

1.2.2 考核方式调整

为检验学生知识理解效果，强化知识应用与创新能力培养，“化学反应工程”“工程伦理”等课程在考核过程中加入开放式作业或论文等环节，分数占比不低于20%。老师从作业或论文中观察学生在问题分析和解决方案论证时体现的思维逻辑性和创新性，以此评判学生的知识掌握程度和创新能力水平，并据此对课程教学及其他环节的创新能力培养提供更为明确的反馈与借鉴。

1.3 实践环节教学改革

1.3.1 专业实践改革

学院联合培养硕士现由学生第一导师负责遴选联络适宜的化工企业（多为导师横向合作企业），学生在导师指导下参与企业的生产实践及项目攻克。

学生在企业实践时，应一边深入了解工程特征，一边挖掘工艺或工程的优化点，对此进行详细的分析、论证，以此为文形成最终的专业实践报告，同时，学生需在专业实践答辩中对于报告内提出的工艺或工程优化点进行更为细致的汇报与答疑，由答辩组对方案可行性及创新性进行综合评判，并将此计入学生专业实践最终成绩；学生也可深度参与导师与企业的联合攻关项目，结合生产实践情况，在企业完成研发计划的实验分析及验证过程，以此作为专业实践主体内容，撰写专业实践报告并参与答辩。

1.3.2 学位论文指导

学位论文研究主题由导师结合行业发展现状或理论、工程研究瓶颈等拟定，以1∶3 的生题比向学生开放选题，学生结合专业基础或研究兴趣进行初选，并在10日内向导师提交“选题工作计划书”，内容包含对项目研究主题及意义的理解、个人工作目标及工作规划等，导师依据学生“选题工作计划书”可行性及创新性来确定该学生的研究课题并给予针对性指导，对于存在重大理解偏差或研究计划确实不可行的，导师应与学生充分交流，引导其纠正思路或另选课题。

在确定研究课题后，学生应在导师指导下对研究方法进行分析论证，并积极开展实验研究，对于实验结果中出现的不合理数据，首先依据文献自主分析产生的原因及调整方法，书面汇报导师，经导师同意后进行实验方案调整。以上书面分析论证材料由导师整理并据此给定学生“独立研究和创新能力”部分的分值。

1.4 “积分制”学分认定

为体现“以生为本”的培养初心，便于学生结合个人研究兴趣积极开展研究创新工作，学院鼓励学生积极参与各级各类创新工作，提升创新能力。对于其取得的工作成果，可依据学院“积分制”管理办法进行学分认定，积分累计达到人才培养规定学分后，学生可向学院管理部门提交学位授予申请。

我学院现有的“积分制”管理办法中积分认定共有论文、科研项目、专业竞赛、专利等四大类，按照成果完成质量及等级具体积分的分值如表2。

表2 “积分制”学分认定列表

同时，以上各成果应与学生本人研究主要内容具有高相关性，其完成单位的第一单位应为我校。

2 实施效果

2.1 激发了学生的研、创主动性，育人效果明显提高

以就业为导向的“创新孵化项目”和“积分制”学分认定形式，充分尊重了学生个体的专业专长和发展方向，能够让学生在最熟悉或喜爱的专业领域开展最大程度的创新实践锻炼，做好了“内因驱动”；多种形式的创新创造活动迎合了同学们爱挑战、追求价值实现的心理，双指导教师的配备又为同学们实践水平的提升提供了必要的技术指导，综合形成了有力的“外因营造”。在内因、外因共同作用下，同学们的学习、研究和创新兴趣得到了激发，不仅提升了成果完成质量，也有效提升了教学教育效果，实现了创新能力的锻炼与提高。2021年，我学院联培硕士2人参与指导的全国大学生化工实验大赛共获国赛二等奖1项、三等奖1项、赛区二等奖2项、三等奖2 项的理想成绩；联培硕士报名参与企业横向研究项目2项；开放性作业完成质量和实践环节表现得到了任课教师的充分肯定。

2.2 注重对学生创新意识的过程性培养与评价

理论教学中开放性作业布置、专业实践及学位论文指导过程中的阶段性汇报制度，都在深入贯彻创新意识的过程性培养与评价。对比之前的期末看水平、论文看成败，导师更多将教育培养工作的重心用在平时，从每次的开放作业探讨和实验研究规划与进展情况中去发现同学们的专长与不足，从而针对性对学生们进行培养与提升。在近一届学生的教学座谈反馈中，同学们对于导师在课业过程中的指导与点拨大多反映“印象深刻”“很受启发”。而就教学效果而言，其课程或环节成绩也较之前传统教学有一定程度的提高。

2.3 更注重创新思想的实用性和成果的工程化

无论是案例化教学还是“创新孵化项目”，在课题遴选时都注重其实用价值和工程意义，以拓展工程应用、提升工程安全、创新工程技术、发展工程理论为教育教学主要目标，除了帮助同学们建立牢固的工程意识观，培养其缜密、科学的工程逻辑，更要求大家研究与创新应着眼于行业发展、社会服务和国家兴盛的总目标。近一年来，同学们参与企业横向合作积极性有明显提高，对于研究成果在企业生产力和利润额上形成的影响也更加关注，成果转化已逐渐成为同学们研究的主要目标。

2.4 打破了“唯论文”的学位认定方法，评价更具合理性

在多项创新实践平台的锻炼与培养中，在理论与实践交互指导、激励上升中，同学们对于理论知识的掌握渐深，更具备了良好的创新能力、追求卓越的品质和团队协作精神。在“破五唯”学术改革大环境中，硕士生培养的“唯论文”局面也在慢慢变革，科研项目完成、专业竞赛获奖和发明专利授权等也呈现出不同层面的创新，“积分制”学分认定办法无疑是创新人才分类培养的有益尝试。

3 结束语

在近一年的实践过程中，注重过程培养的研究生创新能力培养方式充分激发了学生的研究创新热情，提升了实践水平和创新能力，融入了工程观、价值观和人生观教育，并初步体现了创新人才分类培养的特征，对于工科研究生创新能力的培养具有较好的借鉴意义。