...化学专业创新人才培养的探究——以山西农业大学为例
2021年第1期广东化工
第48卷总第435期www.gdchem · 195 · 科研训练融入对应用化学专业创新人才培养的探究
——以山西农业大学为例
张武霞，何嘉琦，王星滟，，张永坡，冀华，郭春绒，赵晋忠*
(山西农业大学基础部，山西太谷030801)
[摘要]科教融合是世界一流大学办学理念的核心，是我国高等教育人才培养模式改革的指导思想。目前，我国高等学校教育的核心任务转变为培养和提高大学生创新思维和创新能力，本文阐述了将科研训练融入应用化学本科生实验教学、培养计划和实验设计等方面的举措及成果，与传统的培养模式相比，科研训练融入本科生培养后，学生对于做科研的态度发生了巨大的改观，创新能力也有明显的提高，为我校科研创新能力人才培养模式提供了参考模板。
[关键词]应用化学；科教融合；人才培养
[中图分类号]G4 [文献标识码]A [文章编号]1007-1865(2021)01-0195-02
Research on the Science-education Integration on the Cultivation of Innovative Talents in Applied Chemistry—A Case Study of Shanxi Agricultural University Zhang Wuxia, He Jiaqi, Wang Xingyan, Li Peng, Zhang Yongpo, Ji Hua, Guo Chunrong, Zhao Jinzhong*
(Department of Basic Science, Shanxi Agricultural University, Taigu 030801, China) Abstract: The science-education integration is the core idea of running a world-class university, and the guiding ideology of the reform of talent training mode in China's higher education. At present, the core task of higher education in our country has changed to cultivate and improve college students' innovative thinking and innovative ability. This paper expounds the measures and achievements of the science-education integration into the experimental teaching, training plan and experimental design of applied chemistry undergraduates. Compared with the traditional training mode, after the science-education integration into undergraduate training, students' attitude towards scientific research has been greatly improved, and their innovation ability has also been significantly improved. It provides a reference template for the talent training mode of scientific research and innovation ability in our university.
Keywords: applied chemistry；science-education integration；talent cultivation
1 引言
农业大学专业“双一流”建设是我国建设人才强国战略的重要举措，也是实现中国梦的重要组成部分。“双一流”战略背景下，培育德才兼备的创新型人才成为高等教育的重要任务[1]。但在我国重理论轻实践的传统人才培养模式下，我校应用化学专业学生在学习过程中缺少独立进行设计性实验的机会，以致学生得不到扎实的基础训练，出现实验技能不熟练以及创新积极性逐渐减退的现象。针对我校“对标一流”办学目标，近几年我院领导不断探索、完善学生培养方案中科研训练环节，建立健全人才培养体系，积极开展大学生创新创业训练计划等相关竞赛，提高学生对科学研究浓厚的兴趣，培养、完善学生对科学研究的深入了解程度，锻炼学生的实践能力。自方案实施以来，不仅拓宽了学生在学习、考研、就业等方面的发展途径，并且切实提高了我校化学专业本科教学水平和科研能力。因此，科教融合作为引领教育模式的核心理念[2]，进行科研训练融入对化学本科专业创新人才培养的探究十分必要。
2 应用化学专业建设与改革实践举措
2.1 完善基础设施与优秀的教师团队是科研训练实施的重要保障
山西农业大学应用化学专业自成立以来，每年都会进行实验设备的更新和补充，科研实践平台的建设力度不断加强，基本可以满足学生科研训练要求。
近年来，学校引进大量优秀博士人才，应用化学专业的师资力量得到了很好的补充。引进的青年教师科研素质过硬，主持和参加过国家基金，省基金，校基金等科研项目，有丰富的科研经历和较好的科研成
果，能够为学生的科研训练保驾护航。通过开展化学专业学生早进实验室、早进课题组、早进团队动员大会和专业展会活动，让学生提前接触一些教师主持的科研项目或学生自主策划的简单的探索性小实验。通过科研训练，学生不仅在理论知识学习上得到升华，更在思考问题、解决问题、创新思维和能力方面取得长足进步。2.2 从教学环节入手，点滴渗透、提高学生科研兴趣和创新意识
在化学本科学习过程中，要求学生知识面广、应用灵活。传统教育模式下，教师教授时主要以基础课程与理论知识为主，学生普遍面临“我为什么要做实验”，“为什么要做这个实验”，“这个实验的目的是什么”等困惑，导致在本科学习过程中荒废时间，最终毕业论文完成存在困难，在就业面试和考研复试中处于相对劣势状态。改革后我们采用阶段式教学方式，逐步让学生清晰学习目标、科研目的，并在学习过程中激发创新思维。第一阶段，夯实化学基础理论知识和实验知识，帮助学生建立化学思维。第二阶段，有序开设与从事科研工作密切相关的实践课程，如文献检索、实验设计、绘图软件、实验数据分析类课程，为学生进行科研训练奠定扎实的实验技能基础。第三阶段，一方面举办“科创月”等形式的学术报告活动，邀请学科前沿领域的科研学者就化学学科前沿和与社会经济发展密切相关的化学问题、化学材料研发和化学过程研究的思路与方法与学生们分享；另一方面组织院内学术水平高的研究生导师，有计划地开设化学前沿和发展动态课程，引导大学生了解多种学术观点并开展讨论，激发学生的专业兴趣。与大篇幅、纯理论教学模式相比，阶段式教学方式将科研训练贯穿于整个本科教学过程，学生学习到的知识可以与生活实践相融合，实现“从实践中来，到实践中去”的先进性[3]。
2.3 从课程与实验设置入手，培养学生思考积极性与综合能力
应用化学专业教学目的是帮助学生建立基本化学知识体系和完整的知识框架，主要包括一些化学与化工方面的基本原理、基础知识、基本实验能力；同时在教学过程中借鉴国内外高校的“学科融合”理念[4]，将数学、物理、生物、计算机、专业英语等课程合理安排到培养方案中，不断培养学生收集信息的能力以及处理问题的能力。
增加综合性与创新性实验。除基本的无机化学实验、有机化学实验、分析化学实验、物理化学实验、生物化学实验、仪器分析实验，还增加了仪器分析、物理化学、现代分离技术等综合性实验，此外，还增加了如天然产品加工实习等结合实践性教学环
[收稿日期] 2020-11-08
[基金项目] 山西农业大学教学改革研究项目(编号：YB-202022,PY-202020)；2020年山西省高等学校虚拟仿真实验教学项目(项目名称：萌发小麦种子淀粉酶活力的测定，编号：J202098598 )；2020年山西省高等学校精品共享课程(课程名称：生物化学)
[作者简介] 张武霞(1989-)，女，山西大同人，副教授，主要研究方向为糖生物学等。
*为通讯作者：赵晋忠(1974-)，男，山西太谷人，教授，主要研究方向为药物化学。
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节，充分利用科研基地和实习基地平台资源，让学生学会撰写课题的思路和流程，做到知行合一，同时还有助于为项目带来新的创新理念与活力。
2.4 科研小组精心分组分配，借鉴研究生培养程序，实施导师“责任制”
在本科生逐渐适应大学生活与生活节奏之后，学生对专业课程与专业方向也有了初步的了解。根据兴趣调查问卷反馈的结果将本科生分配到对应的科研团队，不同方向的团队由专业的导师组成。参考研究生培养程序，指导老师和学生共同参与科研项目中，指导老师指导学生了解熟悉实验方案设计、开题、选题、实验过程、论文框架等一系列流程；支持学生积极参加国家、学校举办的大学生创业项目，互联网+等比赛，让学生在比赛中熟悉科研与实验流程、项目申请书的递交流程等，提高实验统筹规划和团结协作的能力。此外，学生在比赛中申请的实验项目以及成果可以作为最终的毕业设计，为考研或就业留出了充分的时间。在导师指导学生进行实验的整个过程中，主要激发学生的创新能力，锻炼其面临挑战、解决问题的综合能力，不仅使继续进行科学研究的学生受益，这些能力同样可以使走向社会的学生受益终身[5]。
3 成果与展望
据统计，通过科研训练环节的加入，我校应用化学大二进入实验室跟随导师进行课题研究的本科生占到80 %以上。近年来我校应用化学专业考研率近40 %，其中考入985、双一流院校学生约占考研录取人数的50 %。其中杨皇泽、张瑞元同学考入南开大学，李媛同学考入天津大学，文倩同学考入重庆大学，还有四川大学、北京化工大学等国内知名高校。今年王星滟同学凭借优异的课程成绩和三年的实验室科研训练经验积累，成功保研到西安交通大学；王宁等人的研究课题“黑豆异黄酮的提取分离纯化及抗氧化活性”和杜欣等人的研究课题“新型铜、锌系列配合物的合成及抑菌活性的研究”也分别得到了山西省高等学校大学生创新创业训练项目重点项目和一般项目支持。以上成绩的取得，无一不体现出科教融合教育模式的优越性。
今后，我们将继续探索应用化学专业人才培养的新思路。例如：(1)设立化学学科的社团或协会，定期对实验项目成果进行宣讲，吸引生物、食品等专业背景的优秀学生加入科研团队，提高学生的交叉学科研究和创新能力；(2)对接企业和社会需要，推动学校与科研单位、高新技术企业等联合开展毕业设计的指导工作，提高科研成果转化率，探索建立校企合作共赢的新模式；(3)人才培养方案的不断优化，促进新型学科建设，让学生接触到最前沿的科技，提升学生自主创新的潜力，为中国科研进步培养后备力量。
4 结语
人才是推动国家进步、民族复兴的核心力量，教育水平决定了一个国家是否真正强大，国家之间的竞争
实际上是人才的竞争，是创新能力的竞争[6]。应用化学专业是一门实践应用性学科，以厚基础、重交叉、多元化等理念为指导思想，以教育部下发的《关于加快建设高水平本科教育，全面提高人才培养能力的意见》为明确导向[7]，以不断完善的本科实验室、优秀教师为支撑，从教学环节入手、以学生为本，采用阶段式教学方式，实行科研团队导师“责任制”，将科研训练融入到教师教学中、学生实践中，发挥校企、教师协同育人的优势，提高学生科研及其综合素质，培养创新性专业人才是我们高校的重要任务和目标。
参考文献
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(本文文献格式：张武霞，何嘉琦，王星滟，等．科研训练融入对应用化学专业创新人才培养的探究——以山西农业大学为例[J]．广东化工，2021，48(1)：195-196)
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4 学生参与率不高原因与解决办法
引导大量大学生开展创新创业实践、培养创新科技人才是建设创新型国家的一项重要方针。然而，现阶段大创项目参与人数在总学生人数的占比并不高，在本校化学工程与工艺专业，参与大创计划项目的学生数量不到总学生人数的一半。造成这个现象的原因主要有三个。一个原因是大创项目是学生自愿选择参与的，不是所有的学生都对大创计划项目有兴趣。在学生积极性方面，高校应该加大对大创项目的宣
传，并制定一系列的激励政策，促进更多的学生参与到大创项目中。例如，对表现优秀的创新训练项目成果，支持用来直接撰写化工毕业设计论文。对基于大创项目执行过程中所取得的论文和专利成果，给予学生奖励。此外，也可以出台政策，支持和鼓励学生基于本项目研究成果去参加各类的竞赛，促使学生有时间、有激情地开展创新训练项目。
第二个原因是个别导师业务能力较弱或者没有充足的学生指导时间，导致参与大创项目的学生处于“放羊”状态，无法对学生的项目进行有效指导，不仅打击了学生的积极性，也对整个大创项目氛围产生了很坏的影响。造成这个现象的一个重要原因是现阶段大创项目的考核主要针对学生，而对导师缺乏有效的考核制度和奖罚制度。高校应该制定对导师制定赏罚分明的政策，对倾心指导学生的老师给予奖励或者政策支持；而对于消极怠工的老师应给予批评警告甚至取消导师资格。在指导教师遴选方面应该有严格的条件，如具备良好的专业知识和优秀的科研能力、以淘汰自身业务能力不够硬的导师。一些教育主管部门，如江苏省教育厅明确指导教师必须拥有副高以上职称或博士学位[5]。
第三个原因是由于总的经费的限制，不是所有的学生有机会开展大创计划项目。大创项目通常给予经费有限(如0.5~2万)，对于一些化工领域创新训练项目，这些有限的经费不能保障项目的顺利完成。大部分大学生没有自己独立的经济来源，也没有很好的融资途径。此外，化工领域创新创业项目通常周期长，成功率并不高。即使部分项目能达到预期目的，也可能因没有经济效益或环境问题、无法吸引多数金融机构或社会资本的资助。大创项目经费不够充分是现阶段存在的一个重要问题，也是一些学生无法有效
开展创新创业实践的关键。一个可能的解决方案是大创项目与导师的科研项目紧密结合在一起。这样有四点好处。一是所开展项目属于导师熟悉、且准备或正在开展的项目，导师能够对学生进行有效指导；二是可以给导师的科研项目提供免费的大学生人力资源、提高导师的积极性；三是有利于保证学生有明确的项目任务和目的、能有效的开展创新训练，避免开展一些没有社会或学术价值的课题；四是因为导师项目经费的存在，可以缓和大创项目经费不够充分的问题，从而有利于大创项目的顺利进行。
5 结语
创新训练项目是现阶段提高化工专业大学生创新实验能力的一个重要手段。该项目的实施对化工专业大学生综合能力的提升是非常显著的、也是很必要的。化工专业大学生有能力在导师的指导下取得重要成果，从而实现共赢。现阶段仍需创造条件，引导更多的大学生参与创新创业活动，以适应当今建设创新型国家的需求。
参考文献
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(本文文献格式：康世民，陈周华，康美妮．关于化工专业大学生开展创新训练项目的一些理解和思考[J]．广东化工，2021，48(1)：206-207)

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