化學(xué)專業(yè)本科生的科研啟蒙與科研創(chuàng)新能力培養(yǎng)

汪鋼強(qiáng)

(湖北科技學(xué)院 核技術(shù)與化學(xué)生物學(xué)院 輻射化學(xué)與功能材料湖北省重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，湖北 咸寧 437100)

0 引言

教育部在《關(guān)于全面提高高等教育質(zhì)量的若干意見(jiàn)》中明確提出，支持本科生參與科研活動(dòng)，早進(jìn)課題、早進(jìn)實(shí)驗(yàn)室、早進(jìn)團(tuán)隊(duì)。在《普通高等學(xué)校本科專業(yè)類教學(xué)質(zhì)量國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)》(2018版)中對(duì)實(shí)踐類課程提出了構(gòu)建基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)-綜合實(shí)驗(yàn)-研究性實(shí)驗(yàn)-多層次實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系，注重培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新意識(shí)、實(shí)踐能力與科研能力。開(kāi)展本科生的科研啟蒙與加強(qiáng)科研創(chuàng)新能力培養(yǎng)是目前提高我國(guó)化學(xué)專業(yè)高科技人才素質(zhì)的重要途徑[1]。為適應(yīng)時(shí)代發(fā)展的需要，我院積極調(diào)整化學(xué)專業(yè)本科人才培養(yǎng)方案，在2019版本科人才培養(yǎng)方案中明確提出要求學(xué)生熟練掌握基本的化學(xué)學(xué)科理論知識(shí)之外，還要重視本專業(yè)學(xué)生的科研啟蒙工作，培養(yǎng)學(xué)生科研創(chuàng)新思維與能力，進(jìn)而使學(xué)生掌握探究新方法、新技術(shù)的能力，提升其綜合素質(zhì)。

1 本科生科研創(chuàng)新能力培養(yǎng)的意義

當(dāng)前的人才培養(yǎng)模式中，理論教學(xué)占據(jù)本科生四年學(xué)生生涯的大部分時(shí)間，采用的主要方式是教師在課堂中傳授理論知識(shí)，考試的主要內(nèi)容也是以課堂內(nèi)容為主，而對(duì)于科學(xué)研究的接觸以及需求都較少。培養(yǎng)本科生的科研創(chuàng)新能力的引入正好可以彌補(bǔ)這一缺口，促進(jìn)科研與教學(xué)的相互融合。而且對(duì)教與學(xué)的雙方都大有裨益。對(duì)于教師而言，有助于豐富其教學(xué)內(nèi)容，提高其教學(xué)水平，同時(shí)也有助于其自身科研工作的開(kāi)展[2]。對(duì)本科生而言，意義更甚：

(1)鞏固基礎(chǔ)知識(shí)，豐富其校園生活，促進(jìn)學(xué)生積極主動(dòng)了解學(xué)習(xí)相關(guān)領(lǐng)域的前沿知識(shí)和科研成果，拓寬學(xué)術(shù)視野。

(2)增進(jìn)學(xué)生與教師的感情，提升自我要求標(biāo)準(zhǔn)?？蒲泄ぷ鞑煌谝酝囊粚?duì)多，課完即走的課堂教學(xué)模式，學(xué)生與老師共同探討和交流的機(jī)會(huì)很多，慢慢地可以感受到教師嚴(yán)謹(jǐn)好學(xué)，勤勉創(chuàng)新的學(xué)術(shù)態(tài)度，潛移默化地將這些轉(zhuǎn)化為對(duì)自己的要求和標(biāo)準(zhǔn)。

(3)學(xué)生能夠接受老師的系統(tǒng)性科研培訓(xùn)，掌握各類文獻(xiàn)閱讀、科研論文寫作、科學(xué)研究的方法。還可以鍛煉其團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力，培養(yǎng)創(chuàng)新能力和探索精神，從而使其潛能得以挖掘，綜合素質(zhì)得以提高[3]。

(4)使學(xué)生在研究生復(fù)試中更有競(jìng)爭(zhēng)力。化學(xué)專業(yè)研究生復(fù)試通常都會(huì)進(jìn)行實(shí)踐操作考試，所以相對(duì)于沒(méi)有進(jìn)行系統(tǒng)性訓(xùn)練的學(xué)生來(lái)說(shuō)，這些學(xué)生動(dòng)手能力更強(qiáng)，文獻(xiàn)閱讀能力更好，綜合素質(zhì)更高，更易受到研究生導(dǎo)師的青睞。如學(xué)生能在本科階段取得一些科研成果：論文、專利或者項(xiàng)目，這些都會(huì)成為學(xué)生申請(qǐng)研究生學(xué)習(xí)的一個(gè)極其有利的因素[4]。我院化學(xué)專業(yè)2016—2019屆學(xué)生考研錄取大約在40%左右，遠(yuǎn)高于學(xué)校其他專業(yè)。

我院為了培養(yǎng)出社會(huì)需要、認(rèn)同和社會(huì)滿意的化學(xué)專業(yè)本科生人才，積極開(kāi)展化學(xué)專業(yè)本科人才培養(yǎng)方案的調(diào)整工作，在新版(2019版)本科人才培養(yǎng)方案中明確提出要重視本專業(yè)學(xué)生的科研啟蒙工作，培養(yǎng)學(xué)生科研創(chuàng)新思維與能力。

2 搭建高水平的科研教師人才梯隊(duì)

師資隊(duì)伍對(duì)學(xué)科的建設(shè)至關(guān)重要，是教學(xué)質(zhì)量得以不斷提升的重要前提。化學(xué)專業(yè)依托“非動(dòng)力核技術(shù)產(chǎn)業(yè)化創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)”“材料輻射改性湖北省工程實(shí)驗(yàn)室”“材料輻射改性國(guó)家地方聯(lián)合實(shí)驗(yàn)室”“非動(dòng)力核技術(shù)湖北省協(xié)同創(chuàng)新中心—2011協(xié)同創(chuàng)新中心”，已有近40年辦學(xué)歷史；本專業(yè)師資力量雄厚，現(xiàn)有專任教師19人，其中教授5人，副教授6人，高級(jí)職稱占教師比例58%；博士11人，占教師比例58%；享受國(guó)務(wù)院特殊津貼專家1人，湖北政府津貼專家1人，“湖北省百人計(jì)劃”2人、“楚天學(xué)者”1名?；瘜W(xué)專業(yè)現(xiàn)有有機(jī)化學(xué)省級(jí)精品資源共享課程1門，有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)和物理化學(xué)校級(jí)精品課程2門，“有機(jī)化學(xué)”教學(xué)團(tuán)隊(duì)為校級(jí)“優(yōu)秀教學(xué)團(tuán)隊(duì)”，有機(jī)化學(xué)為碩士研究生聯(lián)合培養(yǎng)點(diǎn)。得益于重點(diǎn)學(xué)科與省級(jí)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室的支持，每年都會(huì)拿出一定的經(jīng)費(fèi)作為橫向課題經(jīng)費(fèi)，給青年教師更多快速成長(zhǎng)的機(jī)會(huì)。另外，我院還會(huì)組織優(yōu)秀教師交流會(huì)，舉辦教學(xué)沙龍等活動(dòng)以期提高教師的理論水平[5]。通過(guò)這些措施，使教師從基礎(chǔ)理論、科研創(chuàng)新、實(shí)驗(yàn)技能等多方面全方位得到提升。

3 建立開(kāi)放的實(shí)驗(yàn)平臺(tái)、實(shí)行實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革

為實(shí)施科研創(chuàng)新教育，滿足社會(huì)發(fā)展的需要，提高人才培養(yǎng)的實(shí)效性，我院對(duì)人才培養(yǎng)目標(biāo)定位進(jìn)行了調(diào)整，制定了化學(xué)專業(yè)培養(yǎng)質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)，完善相關(guān)質(zhì)量評(píng)價(jià)體系，鼓勵(lì)實(shí)驗(yàn)、實(shí)踐教學(xué)內(nèi)容與方法的多樣性和靈活性[6]。新版培養(yǎng)方案中壓縮理論課課時(shí)，大幅度增加實(shí)驗(yàn)與實(shí)踐課課時(shí)，并同時(shí)增設(shè)一門86學(xué)時(shí)的專業(yè)創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)課。此外，對(duì)在校本科生開(kāi)放省級(jí)、校級(jí)重點(diǎn)科研實(shí)驗(yàn)室，實(shí)現(xiàn)資源共享。鼓勵(lì)學(xué)生在大一時(shí)就與青年教師聯(lián)系進(jìn)入實(shí)驗(yàn)室觀摩，大二時(shí)進(jìn)行科研初探試驗(yàn)，大三期間進(jìn)行系統(tǒng)性的科研探索訓(xùn)練，大四期間完成自己研究方向的總結(jié)與本科畢業(yè)論文設(shè)計(jì)。2017年我院化學(xué)專業(yè)學(xué)生在第六屆湖北省普通高校大學(xué)生化學(xué)實(shí)驗(yàn)技能競(jìng)賽中榮獲個(gè)人“一等獎(jiǎng)”“二等獎(jiǎng)”“三等獎(jiǎng)”各一名，2019年我院化學(xué)專業(yè)學(xué)生在第十二屆挑戰(zhàn)杯大學(xué)生課外學(xué)術(shù)科技成果中榮獲“三等獎(jiǎng)”三名。

4 科研創(chuàng)新能力培養(yǎng)教育模式的探索

近年來(lái)，我院圍繞著實(shí)施創(chuàng)新教育這個(gè)目標(biāo)，在培養(yǎng)學(xué)生科研創(chuàng)新能力教育模式上，尤其是實(shí)踐教學(xué)上進(jìn)行了一系列的改革和嘗試，取得了一定成效。

4.1 落實(shí)第一課堂的科研創(chuàng)新啟蒙教育

第一課堂是學(xué)生學(xué)習(xí)的主場(chǎng)，所以首先將科研創(chuàng)新啟蒙教育貫穿于第一課堂的所有課程。每一門課都要將與該課程知識(shí)體系緊密相關(guān)的學(xué)生科研創(chuàng)新知識(shí)、方法、技能納入教學(xué)計(jì)劃中。其次，針對(duì)化學(xué)專業(yè)的培養(yǎng)方案和教學(xué)計(jì)劃，在教學(xué)過(guò)程中，教師不僅要引導(dǎo)學(xué)生學(xué)習(xí)理論知識(shí)，更要注重科研創(chuàng)新的知識(shí)、方法、技能的直接或間接傳授，培養(yǎng)學(xué)生的自主創(chuàng)新思維意識(shí)[7]。

4.2 重視第二課堂的實(shí)踐活動(dòng)

首先，制定學(xué)生科研創(chuàng)新啟蒙教育的總體目標(biāo)，按照目標(biāo)對(duì)第二課堂實(shí)踐活動(dòng)進(jìn)行合理的規(guī)劃和安排。其次，注重實(shí)踐活動(dòng)過(guò)程的監(jiān)管工作，避免第二課堂自由發(fā)展，偏離目標(biāo)和方向，也防止第二課堂活動(dòng)流于形式，失去其實(shí)際意義。第二課堂實(shí)踐活動(dòng)主要采用四種方式：(1)舉辦科研沙龍，讓學(xué)生在相互交流中碰撞出科研創(chuàng)新火花；(2)申請(qǐng)科研創(chuàng)新項(xiàng)目，讓學(xué)生與科研創(chuàng)新零接觸；(3)搭建社會(huì)實(shí)踐平臺(tái)，讓學(xué)生走出課堂、走出學(xué)校，將科研創(chuàng)新用于實(shí)際生活中，深化課堂所學(xué)；(4)舉行科研創(chuàng)新比賽，讓學(xué)生在比賽中接觸更多前沿的、先進(jìn)的科研創(chuàng)新知識(shí)、方法和技能，結(jié)識(shí)創(chuàng)新人才，實(shí)現(xiàn)短板互補(bǔ)，從而進(jìn)一步提升他們的科研創(chuàng)新水平。

4.3 發(fā)揮導(dǎo)師在學(xué)生科研創(chuàng)新教育中的作用

科研活動(dòng)不同于理論學(xué)習(xí)，要求學(xué)生既要掌握理論知識(shí)，還要學(xué)習(xí)科研知識(shí)、方法和技能，將所學(xué)知識(shí)運(yùn)用到實(shí)踐中，去探索和解決實(shí)際生活中的問(wèn)題，在實(shí)踐中學(xué)會(huì)獨(dú)立思考，協(xié)作交流、不斷創(chuàng)新，這些需要有經(jīng)驗(yàn)、有能力的老師進(jìn)行引領(lǐng)和指導(dǎo)。首先，導(dǎo)師要以身示范，以身作則。自身要有淵博的學(xué)識(shí)，嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目蒲袘B(tài)度，具備對(duì)前沿知識(shí)掌握的敏銳度，善于與學(xué)生溝通交流，有較好的管理和領(lǐng)導(dǎo)能力。其次，在科研過(guò)程中，導(dǎo)師要親自參與、全程關(guān)注、系統(tǒng)指導(dǎo)、共同研究。此外，院里還采取了科研激勵(lì)和獎(jiǎng)勵(lì)措施，完善導(dǎo)師團(tuán)隊(duì)的選聘、考核、激勵(lì)等各個(gè)方面制度。鼓勵(lì)這些老師在大一學(xué)生科研創(chuàng)新啟蒙上充分利用自己的好項(xiàng)目和好資源，指導(dǎo)和傳授學(xué)生科研知識(shí)和技能，發(fā)現(xiàn)和培養(yǎng)優(yōu)秀的科研創(chuàng)新人才，同時(shí)將自己的碩士生、高年級(jí)本科生與低年級(jí)本科生等各類學(xué)生聚集起來(lái)，形成一個(gè)有同心力、協(xié)作力和創(chuàng)新力的合力團(tuán)隊(duì)，建立良性互動(dòng)的科研研究鏈，促進(jìn)科研創(chuàng)新活動(dòng)的可持續(xù)發(fā)展[8]。

5 結(jié)語(yǔ)

總之，開(kāi)展本科生科研啟蒙工作，重視本科生科研創(chuàng)新能力的培養(yǎng)，不僅可以提高教學(xué)效果，優(yōu)化教學(xué)質(zhì)量，促進(jìn)學(xué)生綜合素質(zhì)的提升，還可以為學(xué)生就業(yè)、考研提供有利條件。在實(shí)施的過(guò)程中，以學(xué)科建設(shè)和實(shí)驗(yàn)改革為契機(jī)，為本科生提供實(shí)踐機(jī)會(huì)和科研平臺(tái)，不斷提升其科研創(chuàng)新能力。當(dāng)然，在實(shí)施探索中會(huì)遇到一些困難，我們將在未來(lái)的化學(xué)學(xué)科建設(shè)中不斷吸取經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn)，借鑒其他高?；蚱渌麑I(yè)的先進(jìn)經(jīng)驗(yàn)和理念，培養(yǎng)出更多優(yōu)秀的化學(xué)專業(yè)高科技人才。