朱路平,邴乃慈,汪玲玲,朱志剛,王利軍,于　偉,解麗麗,謝華清(上海第二工業(yè)大學環(huán)境與材料工程學院,上海201209)

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應用型本科院校材料化學專業(yè)創(chuàng)新人才培養(yǎng)的探索與實踐

朱路平,邴乃慈,汪玲玲,朱志剛,王利軍,于偉,解麗麗,謝華清
(上海第二工業(yè)大學環(huán)境與材料工程學院,上海201209)

摘要:在校大學生課外科技創(chuàng)新活動是大學教育實踐環(huán)節(jié)的重要組成部分,也是學風、班風建設的重要方式和載體。開展和實施大學生科研創(chuàng)新活動是創(chuàng)新人才培養(yǎng)的一種有效途徑。以上海第二工業(yè)大學這一應用型本科院校的材料化學專業(yè)創(chuàng)新人才培養(yǎng)模式的探索與實踐為例,進行了分析與闡述。實踐證明,以大學生參與科研為切入點的創(chuàng)新人才培養(yǎng),能夠大幅提高學生動手及實踐能力,增強學生分析問題和解決問題的能力,實現學生綜合素質的全面提升。在促進就業(yè)、考研及學風、班風建設等方面具有一定的啟發(fā)意義。

關鍵詞:應用型本科;材料化學專業(yè);創(chuàng)新人才;培養(yǎng)

0　引言

隨著國家經濟體制改革不斷深入以及經濟結構戰(zhàn)略性調整的推進,地方經濟規(guī)模和工業(yè)化水平大幅提升,中小企業(yè)接受國際先進技術和經驗的步伐也不斷加快。產業(yè)升級和企業(yè)的國際化,使得生產過程中的技術含量持續(xù)增加,市場對勞動力的技術與職業(yè)素質的要求也越來越高。因此,迫切需要知識與技能兼?zhèn)涞母邔哟螒眯腿瞬拧眯捅究圃盒Ｕ窃谶@一背景下得以新建和發(fā)展。其不是以學術發(fā)展所需要的知識體系來進行學術型人才培養(yǎng),而是以服務地方經濟社會發(fā)展為宗旨,以培養(yǎng)面向生產、服務、管理和科研一線的應用型人才作為主要任務。應用型本科院校是我國高等教育體系的重要組成部分,是我國高等教育大眾化階段本科的主力軍,是未來本科教育的發(fā)展主體。由于我國東西部發(fā)展差異性巨大,產業(yè)結構高、中端并存,人才需求復雜多樣,應用型本科院校人才培養(yǎng)空間很大[1]。

應用型本科人才培養(yǎng)是介于學術型人才和技能型人才培養(yǎng)之間的新型育人模式。與學術型人才注重科學研究,偏重理論學習不同,應用型人才則更注重技術知識,偏重多學科知識的綜合應用能力。此外,相對于學術型人才注重運用實踐驗證理論,應用型人才更注重運用理論指導實踐。同時,著重強調掌握職業(yè)崗位專業(yè)技能,不強求知識結構的系統性和完整性的技能型人才培養(yǎng),應用型人才培養(yǎng)則在強調扎實的理論教育的同時,更加強調技術體系知識的系統性和完整性,以及應用科學研究的能力、首崗勝任能力、職業(yè)發(fā)展?jié)摿2]。因此,應用型人才在知識結構方面,要以行業(yè)與職業(yè)需求為本位,以技術體系為依據,進行自然科學與人文社會科學相互交融,顯性知識與隱性知識并重滲透,從而形成復合性、動態(tài)性和先進性的知識結構體系;在能力結構體系方面,則更加注重培養(yǎng)分析和解決實際問題的能力、專業(yè)實踐能力、創(chuàng)新創(chuàng)造能力,以及社會適應能力和終身學習能力。

上海第二工業(yè)大學材料化學專業(yè)是基于應用型本科人才培養(yǎng)的特點,以“提高人才培養(yǎng)質量為目標、以課程體系和教學內容為重點、以教學質量評價和監(jiān)控體系為保證,以教學規(guī)范管理為依托,以科研反哺教學為亮點”的思路進行建設的,以電子產品制造綠色化以及從源頭上解決電子廢棄物資源化的相關技術問題[3]而提出的,以培養(yǎng)具有寬厚化學及材料專業(yè)知識、電子信息制造基礎知識和電子廢棄物資源化技術,從事綠色電子相關材料的設計、合成及相關檢測技能的專業(yè)技術人才為目標,從而滿足微電子相關材料與器件設計和制備、電子廢棄物處理處置等高新技術及環(huán)保相關產業(yè)的需求[4-6]。

1　機遇和挑戰(zhàn)

目前,我國微電子信息產業(yè)的相關從業(yè)人員已超過755萬人,約占全部工業(yè)從業(yè)人員的9%。作為全球最大的微電子信息產品的制造基地,我國每年需要本科層次的綠色電子材料方向的人才高達7萬多人。隨著微電子信息產業(yè)迅猛發(fā)展,微電子相關技術快速更新以及為了滿足微電子產品的綠色化及電子廢棄物資源化的相關要求,使得我國對于綠色電子材料方向的人才需求日益加劇,供需矛盾異常突出[7-8]。然而,作為應用型本科新開專業(yè),立足學校的辦學定位,如何充分發(fā)揮學院人才優(yōu)勢,服務于國家和地方經濟社會發(fā)展,并與復旦大學、華東理工大學及上海電力學院等院校的材料化學專業(yè)進行錯位競爭,形成優(yōu)勢互補,這都對我校材料化學專業(yè)本科教育和人才培養(yǎng)提出了更大的挑戰(zhàn),也帶來了難得的機遇。

2　創(chuàng)新人才培養(yǎng)的探索與實踐

近年來,環(huán)境與材料工程學院緊緊圍繞學?！爸R型高技能創(chuàng)新人才”的人才培養(yǎng)目標,立足學院特點,全面落實“三全育人”工程。自2007年學院開設材料化學專業(yè)以來,該專業(yè)一直著力于綠色電子材料方向,堅持市場需求和就業(yè)導向,以成人、成才、成長、成功的“四成”教育為目標,構建以培養(yǎng)應用能力為主,融知識傳授、技能拓展、實踐實訓“三位一體”的培養(yǎng)體系。在創(chuàng)新人才培養(yǎng)方面進行了多方位的探索和實踐,積極組織、開展大學生科技創(chuàng)新活動,并以此為切入點,以點帶面,在學風建設和寬口徑培養(yǎng)高素質創(chuàng)新性應用人才方面取得了顯著的成效,形成了鮮明的特色。

2.1主動實踐,完善科技創(chuàng)新體系

提高學生科技創(chuàng)新能力、實踐能力,培養(yǎng)高素質創(chuàng)新性應用人才一直是院系隊伍建設和學生培養(yǎng)的出發(fā)點和落腳點。近年來,以此為目標,經過不斷探索和實踐,根據學生不同階段的知識結構、興趣愛好等特點,建立了以學生參與教師科研為切入點、大學生創(chuàng)業(yè)創(chuàng)新訓練計劃為重點、高水平大學生科技創(chuàng)新競賽(“上汽杯”、“創(chuàng)造杯”等)為關鍵點的大學生科技創(chuàng)新體系。

2.1.1建立高水平指導教師隊伍,為科技創(chuàng)新活動提供智力支持

材料化學專業(yè)背靠上海第二工業(yè)大學兩大重點學科:上海高校一流學科(B類)培育學科(材料科學與工程)和上海市重點學科(電子廢棄物資源化及環(huán)境功能材料)。在上述重點學科的建設中,院系引進了高水平的領軍人才,建立了一支年青的博士創(chuàng)新群體。目前,材料化學專業(yè)建立了以東方學者(3 人)、曙光學者(4人)為專業(yè)帶頭人的師資隊伍。其中,具有高級職稱的12人,教授5人。教師以中青年教師為主,具有博士學位的專任教師占96%。近5年來,材料化學專業(yè)的全體教師都承擔和參與了與專業(yè)相關的科學研究,主持并完成了包括國家高技術研究發(fā)展計劃(863計劃)、國家自然科學基金、上海市自然科學基金、上海市科委重點基礎研究項目、上海市教委重點研究項目等省部級以上的科研課題,具有較強的科學研究實力。為了充分發(fā)揮人才優(yōu)勢,在學院統一規(guī)劃部署下,新生一入學,就啟動師生結對活動,通過建立師生聯系制度,使教師融入到學生當中,走進學生的情感世界,感受學生的喜怒哀樂,做學生的朋友,真正關愛學生;鼓勵和引導學生參與教師科研活動;積極指導學生參與國家、上海市及學校的各類科技創(chuàng)新活動,極大地促進了學生對材料化學相關專業(yè)知識的感知,提高了學生分析問題、解決問題和實踐動手的能力。到目前為止,材料化學專業(yè)的主講教師每人都有4～8名本科生參加自己的科研小組,人均指導1～2項大學生創(chuàng)業(yè)創(chuàng)新訓練計劃項目。正是有了這樣一支甘于奉獻的高水平指導教師隊伍,才使得學院的科技創(chuàng)新活動得以長足的發(fā)展。在優(yōu)勢學科引領專業(yè)發(fā)展的同時,實現了科研反哺教學,極大地推動了教學質量的提高。

2.1.2構建銳意進取的學生科技活動梯隊,為科技創(chuàng)新活動提供優(yōu)秀人才

通過師生結對活動,教師能夠及時發(fā)現學生的興趣愛好、個性特點,通過構建不同的科技活動小組和科技創(chuàng)新梯隊,逐步形成大一培養(yǎng)興趣打基礎,大二、大三參與科技實踐活動,提高個人能力,并組隊進行創(chuàng)業(yè)創(chuàng)新計劃項目的申報和參加相關競賽的模式。這樣既可以最大可能地吸收具有創(chuàng)新和進取精神的學生參與到科技創(chuàng)新活動中來,又能有針對性地在培養(yǎng)和分級選拔的基礎上組織優(yōu)秀的學生進行項目的申報和參加競賽,努力爭取最佳成績。

2.1.3形成合理有效的激勵機制,調動學生參與科技創(chuàng)新的積極性

在科技創(chuàng)新活動中,本著為學生服務的宗旨開展工作,同時將科技創(chuàng)新活動與學生自身的發(fā)展相掛鉤,形成一套合理的激勵機制。在院系層面上,積極鼓勵學生參與各種科技創(chuàng)新、競賽活動,將相關科技創(chuàng)新活動成績與學年度的綜合測評,日常評優(yōu)、評獎,創(chuàng)新學分認定以及出國(境)交流學習等工作緊密結合起來,充分調動學生參與科技創(chuàng)新活動的積極性和熱情,促進優(yōu)良學風、班風的形成。實踐表明,通過合理有效的激勵機制,在調動學生參與科技創(chuàng)新活動的積極性和熱情的同時,以科技創(chuàng)新活動為媒介,極大地提高了學生的分析問題、解決問題及實踐動手的能力,涌現出一批學業(yè)成績優(yōu)秀、科研能力強的學生。

2.2積極探索,提高學生綜合素質

創(chuàng)新意識、創(chuàng)新思維和創(chuàng)新能力的培養(yǎng)和造就是新形勢下高等學校高素質人才培養(yǎng)的核心任務之一[7]。通過大學生參與教師科研、進行創(chuàng)業(yè)創(chuàng)新訓練和大學生科技競賽等科技創(chuàng)新活動,有助于挖掘大學生的創(chuàng)造性潛能,拓寬大學生的知識領域,訓練大學生的專業(yè)技能,提高大學生的創(chuàng)新意識、創(chuàng)新思維和創(chuàng)新能力[9]。為了進一步提高學生的綜合素質,院系在完善科技創(chuàng)新體系、營造科技創(chuàng)新氛圍的同時,還在理論教學和實踐環(huán)節(jié)中進行了探索和實踐,積極開展大學生科研創(chuàng)新活動。

2.2.1課程教學與科研創(chuàng)新活動相結合

優(yōu)化課程體系是當代高等學校課程教學改革的共同趨勢,在課程教學過程中充分強調課程的前沿性、綜合性和系統性。課程教學與科研訓練相結合,就是要求教師通過深入系統的科學研究,把握科學發(fā)展的前沿,以科研促教學,優(yōu)化課程體系,充實教學內容,改革教學方法,建立有利于課程教學與科學研究相結合的教育教學環(huán)境和氛圍[7]。以翻轉課堂、章節(jié)討論、課程大作業(yè)、科技小論文等形式,進行互動式教學和研討,并融入教學的全過程,逐步形成由“點”到“線”再到“面”的創(chuàng)新能力培養(yǎng)的新模式。材料化學專業(yè)教師結合自身的科研工作情況,在課程教學的各個環(huán)節(jié)中及時介紹本專業(yè)、本學科發(fā)展的新方向和最新研究成果。如利用石墨烯規(guī)?；a,氮、磷、硫摻雜合成竹節(jié)狀碳納米管,半導體光催化降解污染物等方面的研究優(yōu)勢,引入“材料制備”、“材料設計”、“材料應用”等課程的課堂教學與實驗實踐教學環(huán)節(jié)中,取得了良好的效果。

2.2.2實踐教學與科研創(chuàng)新活動相結合

在實踐教學環(huán)節(jié)中,以學科和研究課題為依托,以科研促教學,科研與教學互動,教研相長,及時地將取得的科研成果引入實踐教學環(huán)節(jié)之中,更新、豐富實踐教學內容。在傳授基礎理論和實踐知識的同時,向學生傳授科學研究的方法,并且將與課程相關的最新科技和手段及時傳授給學生,激發(fā)學生的創(chuàng)新思維。材料化學專業(yè)教師以科研項目為依托,開發(fā)了“人造琥珀的制作”、“有效吸收電磁輻射涂料的合成”、“SnO2@CNx負極材料的高容量鋁殼鋰離子電池設計”等多個實驗教學項目;研制了“納米合成超聲反應系統”、“用于3G手機電池防護的自復保險絲”等,鍛煉了學生的科研實踐動手能力。以專業(yè)課程平臺、獨立實踐環(huán)節(jié)的見習和實習為主線,以通識課程平臺與學科基礎課程平臺為基礎,以實驗的綜合性、設計性、創(chuàng)新性項目為重點,通過材料的設計、制備、性能及應用等,構建新的實踐教學體系,全面提高學生的創(chuàng)新能力和綜合實踐能力。在教師的指導下,材料化學專業(yè)的學生將所學運用于創(chuàng)新實踐活動,在全國光華創(chuàng)業(yè)大賽等各類科技創(chuàng)新活動中均取得了不錯的成績:獲得“全國光華創(chuàng)業(yè)精神大獎”,上海市大學生“創(chuàng)造杯”大賽三等獎,“挑戰(zhàn)杯”上海市大學生創(chuàng)業(yè)大賽銅獎,上海市高校化學實驗競賽三等獎等近20個獎項;獲批國家級、上海市級及校級大學生創(chuàng)業(yè)創(chuàng)新訓練計劃項目50余項。

2.2.3畢業(yè)設計(論文)與科研創(chuàng)新活動相結合

畢業(yè)設計(論文)是高等學校人才培養(yǎng)中重要的實踐環(huán)節(jié),目的是培養(yǎng)學生綜合運用所學知識提高綜合分析問題、解決問題的能力。畢業(yè)設計(論文)與科研創(chuàng)新活動相結合,是要求教師在滿足畢業(yè)論文設計(論文)實踐的前提下,盡量結合教師的科研課題、工廠生產及社會實際。2008年在院系的統一協調下,材料化學專業(yè)的學生和教師進行師生結對,學生主動聯系指導教師,可以及早參與和融入教師所在課題組的科研活動。通過大一培養(yǎng)興趣、打基礎,大二參與實踐、提高能力,大三開展專業(yè)相關的課題研究,并結合學生開展課題的情況,確定其研究課題能否直接轉為畢業(yè)設計(論文)課題。例如石墨烯是一種新型的納米材料,具有優(yōu)異的性能,是目前材料科學領域一個研究熱點。因此,部分指導教師提出了與石墨烯相關的課題研究,學生大一時就涉入其中,通過文獻檢索了解課題的研究現狀、目的和意義,以及后期相關的實驗情況,最終直接轉為畢業(yè)設計(論文)課題,并分別由四位學生獨立完成。目前材料化學專業(yè)大部分學生參與教師科研的課題都能夠直接轉為畢業(yè)設計(論文)課題。通過師生結對—學生參與教師科研—轉為畢業(yè)設計(論文)的方式,一方面,學生能夠圍繞教師的科研工作進行較為深入的探索實踐,在導師引導下自覺地發(fā)現問題、解決問題,并主動跟蹤學科和學術前沿,運用科學思維、創(chuàng)造精神和實踐精神去提高科研創(chuàng)新能力。實踐證明,通過畢業(yè)設計(論文)與科研創(chuàng)新活動相結合的方式進行創(chuàng)新人才培養(yǎng)可以獲得較好的科研成果。近幾年,材料化學專業(yè)學生與老師合作在《Nanotechnology》《Journal of Applied Physics》《ACS Applied Materials &Interfaces》《Materials Letters》《陶瓷學報》等國內外刊物上發(fā)表學術論文20余篇,SCI收錄近10篇。另一方面,由于較早地參與畢業(yè)設計(論文)的課題研究,既可以保證學生的畢設質量,又為學生考研、考證及畢業(yè)實習騰出了時間,免去了學生對畢設與考研、考證和畢業(yè)實習難以兼顧的擔憂。近幾年來,參與科技創(chuàng)新活動的學生中已有多人被錄取為日本筑波大學、丹麥科技大學、上海理工大學、上海師范大學、浙江理工大學等院校的研究生。多人在實習期間以扎實的專業(yè)基礎,良好的實踐動手能力和分析、解決問題的能力,以及積極的工作態(tài)度獲得了用人單位的好評并簽約。材料化學專業(yè)的畢業(yè)簽約率、就業(yè)率均居學校前列。

2.3加強引導、營造科技創(chuàng)新氛圍

在推進學生科技創(chuàng)新活動的過程中,努力開展校園科技文化建設,加強在廣大師生中的組織、宣傳和引導,積極營造濃郁的參與科技創(chuàng)新活動的氛圍[10]。在促進大學生進行科技創(chuàng)新活動的工作中,通過四項措施來加以實現。首先,充分發(fā)揮學院、系、班導師的組織優(yōu)勢,加大宣傳力度,積極開展參與教師科研等科技創(chuàng)新活動的宣傳;其次,加強大學生開展創(chuàng)業(yè)創(chuàng)新訓練計劃項目的立項指導;第三,通過集中評優(yōu)、表彰以及學生現身說法等方式,加強在廣大學生中的引導;第四,通過“請進來”、“走出去”等方式,努力營造濃厚的科技創(chuàng)新的氛圍。例如,邀請上海市知識產權局、同濟大學、上海大學、中科院技術物理所、美國華盛頓大學、美國加州理工學院、美國拉摩爾大學(Lamar University)等國內外科技專家學者前來開展科學、科技類論壇與講座;選派教師、學生到上海杉杉科技、上海安澄環(huán)?？萍?、江蘇悅達墨特瑞新材料科技有限公司、臺灣龍華科技大學、臺灣朝陽科技大學、德國Tech-Protect公司、芬蘭薩沃尼亞理工大學等境內外的企業(yè)、科研院所見(實)習、參訪等,進而提高教師指導和學生參與課外科技活動的“三創(chuàng)(創(chuàng)意、創(chuàng)新、創(chuàng)業(yè))”意識和能力。

經過近幾年的努力,材料化學專業(yè)的科技創(chuàng)新工作正由單點突破,發(fā)展為學生普遍參加的良好狀態(tài),學生積極主動地要求參與科技創(chuàng)新活動,在一定程度上促進和推動了學風、班風建設。首先,在科技創(chuàng)新活動中強化了學生的組織紀律性。嚴明的組織紀律性、嚴謹的科學態(tài)度、嚴密的邏輯性,是科技創(chuàng)新最強有力的保證。在進行科技創(chuàng)新活動時,學生不僅要嚴格遵守相關科學研究的規(guī)則和要求,還要充分協調學業(yè)與科研活動間的矛盾和沖突,合理安排時間,提高學習和科技創(chuàng)新活動的效率,在潛移默化中形成良好的學習習慣和科研素養(yǎng)。學生中已有多人先后獲得了國家獎學金、上海市獎學金及校獎學金。通過積極參與教師科研、科技創(chuàng)新活動,提高了學生的團隊意識和集體榮譽感,形成一種“學—趕—幫—超”的良好氛圍,帶動了學風建設。目前,上海第二工業(yè)大學材料化學專業(yè)大部分同學參與了教師科研或大學生創(chuàng)業(yè)創(chuàng)新訓練計劃,學生的專業(yè)基本理論和技能水平有了很大提高,四級通過率保持在90%以上,六級通過率超過30%;多人獲得教師資格證、會計證等技能證書。每個班級都先后獲得了?！皟?yōu)良學風示范班”、“先進集體”等榮譽稱號。其次,科技創(chuàng)新活動激發(fā)了學生的學習興趣和求知欲,營造了良好的學習氛圍。通過科技創(chuàng)新活動引導學生認同學習的重要性,有效地控制學習行為,形成一種共同的心理氛圍和價值取向,使學生學有所用,用有所得,得有所感。

3　結語

幾年來的實踐和探索顯示,通過參與科技創(chuàng)新活動,學生的學業(yè)成績普遍有所提高,實踐動手能力、分析和解決問題的能力有所增強,得到了用人單位的充分肯定。同時在申請境外研究生及考研的過程中,積極參與科技創(chuàng)新活動的同學表現出較為明顯的優(yōu)勢。大學生課外科研活動是課堂教學的延續(xù),是大學教育實踐的重要組成部分,也是學風、班風建設的重要載體。在高校中積極開展課外科研活動,不僅實現了課堂教學與課外實踐活動相結合,而且有利于最新的科研成果向基礎實驗教學轉化。在豐富教學內容的同時促進了學風、班風建設。開展和實施大學生科研創(chuàng)新活動是培養(yǎng)創(chuàng)新人才的一種有效途徑。

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Exploration and Practice of Cultivating Innovative Talents for Material Chemistry Specialty in Application-Oriented Regular Universities

ZHU Luping,BING Naici,WANG Lingling,ZHU Zhigang WANG Lijun,YU Wei,XIE Lili,XIE Huaqing
(School of Environmental and Materials Engineering,Shanghai Polytechnic University,Shanghai 201209,P.R.China)

Abstract:University students’extra-curricular scientific research activity is an important component of the practice part in college education.It is also an important way and carrier of constructing the study and class mode.The development and implementation of the undergraduate innovation activities for scientific research is an effective approach for training innovative talents.It focuses on analyzing the exploration and practice of cultivating innovative talents in application-oriented regular universities by taking material chemistry specialty of Shanghai Polytechnic University for example.It has been proved that students’comprehensive quality can be improved greatly and their ability of practice,the ability to analyze and solve problems can be enhanced through innovative talents cultivation of involving in the practice of scientific research.The research offers enlightenment on employment promotion,postgraduate entrance exams,construction of study and class mode,etc.

Keywords:application-oriented regular universities;material chemistry specialty;innovative talents;cultivating

基金項目:上海高校本科重點教學改革項目、上海市教委重點課程建設項目、上海第二工業(yè)大學材料科學與工程一級學科點建設項目資助

通信作者:朱路平(1976–),男,湖北人,博士,副教授,主要研究方向為環(huán)境友好功能材料。電子郵箱:lpzhu@sspu.edu.cn。

收稿日期:2015-04-13

文章編號:1001-4543(2016)01-0070-05

中圖分類號:G640

文獻標志碼:B