郭 勤,苗瑾超,張宏舉,李守柱,潘學聰

(新疆理工學院 能源化工系,新疆 阿克蘇 843000)

應用型本科院校在我國人才培養(yǎng)體系中起著重要作用,是培養(yǎng)高級應用型人才的搖籃?？蒲胁粌H能提高教師應用理論的能力,將科研成果應用于課堂教學和實驗實踐中也能提高教師的教育教學水平,在應用型人才的培養(yǎng)起到重要的作用[1]。然而目前中西部地區(qū)應用型院校普遍存在資金短缺、師資力量薄弱和科研條件不足的問題,直接影響了大學生創(chuàng)新和創(chuàng)業(yè)能力的培養(yǎng),如何切實提高中西部應用型本科院校學生科研創(chuàng)新能力,培養(yǎng)出高質(zhì)量應用型人才是一項重要課題[2]。

新疆理工學院自成立以來一直把辦學定位立足于服務南疆和阿克蘇經(jīng)濟社會發(fā)展、服務于“一帶一路”經(jīng)濟帶建設,培養(yǎng)高水平創(chuàng)新型應用型人才,為新疆社會發(fā)展和人民生活水平提高貢獻一份力量。作為新建應用型本科院校,目前我校教師科研能力和教學經(jīng)驗不夠,培訓管理人員和實驗人員不足,學校實驗室不夠完善,不利于培養(yǎng)學生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)能力,同時也制約著提高人才培養(yǎng)質(zhì)量。良好的科研平臺能促進學科的研究和成果的轉(zhuǎn)化,教學科研協(xié)同發(fā)展對大學生創(chuàng)新能力培養(yǎng)也具有重要的作用,對提升人才的培養(yǎng)質(zhì)量具備重要意義[3]。我們基于納米纖維材料平臺從服務和實踐創(chuàng)新能力建設改革兩個方面開展了教學科研一體化實踐教學改革探索,對大學生創(chuàng)新能力的提高具有很好的效果。

1 納米纖維材料平臺的構(gòu)建特色

1.1 緊密契合當?shù)亟?jīng)濟社會發(fā)展構(gòu)建區(qū)域特色科研平臺

學校根據(jù)發(fā)展辦學定位,緊密結(jié)合“一帶一路”經(jīng)濟帶建設和新疆經(jīng)濟社會發(fā)展人才需求,以服務新疆能源化工支柱產(chǎn)業(yè)和阿克蘇特種紡織產(chǎn)業(yè)為重點,構(gòu)建“納米纖維膜材料與器件科研平臺”。“科研平臺”以耐高溫納米纖維催化劑載體、偏遠農(nóng)村高鹽水處理和PM2.5空氣過濾特種納米纖維膜材料合成與器件制備為主要研究方向,充分發(fā)揮科研平臺在學科體系中的引領作用,統(tǒng)籌協(xié)調(diào)過程裝備與控制工程和能源化學工程專業(yè)建設及實踐體系構(gòu)建,突出服務地方經(jīng)濟發(fā)展,將科研平臺與地方特色產(chǎn)業(yè)優(yōu)勢結(jié)合,以服務新疆經(jīng)濟社會需求,解決產(chǎn)業(yè)難點和行業(yè)痛點為目標動態(tài)調(diào)整科研方向。

1.2 打造高質(zhì)量學科團隊

納米纖維材料平臺立足于新疆社會經(jīng)濟發(fā)展實際和研究方向創(chuàng)新團隊構(gòu)建模式,采用引進高水平人才和校內(nèi)培養(yǎng)人才并重的方式聚集優(yōu)秀人才,通過選拔學科帶頭人、引進學科高層次人才,積極開展學術交流、充分利用“傳幫帶”和“訪學交流”機制培養(yǎng)青年教師,構(gòu)建合理的學科團隊和學術梯隊[2]。目前,納米纖維材料平臺在主要研究方向上都組建了專業(yè)、學歷和年齡結(jié)構(gòu)合理,呈梯次合理分布的高水平人才隊伍。

1.3 以“對口援疆”為契機,強化科研平臺建設

2015年以來,浙江省組織以浙江工業(yè)大學、浙江理工大學和寧波大學等為主的6所省屬重點高校對我校進行對口幫扶,學校緊緊把握發(fā)展機遇,借助“浙江對口援疆”契機優(yōu)先打造過程裝備與控制工程和能源化學工程優(yōu)勢學科群。學校吸取浙江高?？蒲衅脚_建設先進經(jīng)驗,充分利用過程裝備與控制工程和能源化學工程專業(yè)實驗實訓平臺建設的契機,突出服務阿克蘇地區(qū)重點發(fā)展的能源化學工程產(chǎn)業(yè)和特種紡織工程產(chǎn)業(yè),加大投入、整合資源建設了高水平的納米纖維材料平臺。浙江省“對口援疆”團隊在科研平臺場地設計和設備選型等方面進行指導,納米纖維材料平臺充分利用浙江省“對口援疆”契機強化學校內(nèi)部科研機構(gòu)建設,在科研團隊培育、高水平項目申報和青年教師聯(lián)合培養(yǎng)方面,采取了一系列開放合作、協(xié)同創(chuàng)新的有效措施來激發(fā)學校教師的活力和創(chuàng)造力;搭建產(chǎn)、學、研一體化可持續(xù)發(fā)展的科研平臺[4]。

2 納米纖維材料平臺的服務創(chuàng)新能力建設

2.1 整合校內(nèi)資源,完善科研平臺功能

將科研平臺建設納入到學院專業(yè)建設和實驗實訓教學平臺建設統(tǒng)籌規(guī)劃,實現(xiàn)科學研究和實踐教學協(xié)同發(fā)展,構(gòu)建一套合理的創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育體系,在優(yōu)化學校資源配置的同時解決科研平臺建設中的困難。納米纖維材料平臺在建設過程中遇到了場地不足、水電改造困難以及大型設備購置資金短缺等基礎性問題,在統(tǒng)籌過程裝備與控制工程專業(yè)和能源化學工程專業(yè)實驗室建設過程中,將科研平臺納入過程裝備和化工基礎實驗中心統(tǒng)一規(guī)劃聯(lián)合建設。納米纖維材料平臺充實了專業(yè)實驗教學條件,同時將基礎化學、分析化學和化工原理等課程實踐教學的部分設備納入平臺,即完善了科研平臺的功能,又有效的利用了資源,對科研平臺的良好運轉(zhuǎn)和教學科研一體化發(fā)展人才培養(yǎng)模式改革奠定基礎。

2.2 加大跨學科平臺建設力度,全面提升學科平臺研發(fā)創(chuàng)新能力

緊密結(jié)合產(chǎn)業(yè)發(fā)展模式,積極推進科研平臺的規(guī)劃和資源整合,加大跨學科科研內(nèi)容的整合和納米纖維膜材料與器件研究領域的應用,建立以學術研究為核心的組織結(jié)構(gòu),提高科研團隊的素質(zhì)水平,提升科研平臺和研發(fā)創(chuàng)新能力。積極發(fā)揮科研平臺對多學科的協(xié)同性與包容性,構(gòu)建產(chǎn)學研緊密融合的運行機制,完善對外合作式科研體制建設,使交叉學科、綜合學科研究領域在科研平臺茁壯成長[4]。

2.3 抓住地區(qū)經(jīng)濟發(fā)展機遇,強化科研平臺服務地方能力

納米纖維材料平臺依托學校優(yōu)勢學科,激勵學科團隊圍繞服務于南疆經(jīng)濟發(fā)展和行業(yè)需求,積極開展科研攻關項目[5];緊抓“一帶一路”經(jīng)濟帶建設的歷史機遇,將科研和地方經(jīng)濟發(fā)展結(jié)合,實現(xiàn)科研平臺和企業(yè)緊密合作,開展一系列具有針對性和實用性的科研課題[7],承擔地方重大研究項目和科研成果轉(zhuǎn)化課題,提高科研平臺的科研能力,強化科研平臺的服務能力,贏得發(fā)展機遇,例如科研平臺在“無機納米耐高溫氣凝膠催化劑載體材料制備及性能研究”方向獲得1項自治區(qū)自然科學聯(lián)合基金,為解決新疆太陽能多晶硅產(chǎn)業(yè)副產(chǎn)物的資源化利用開展了“以四氯化硅為原料制備特種納米纖維膜”課題研究,將特種納米纖維膜材料應用于南疆偏遠地區(qū)農(nóng)村飲用水凈化的“基于納米纖維膜材料的南疆飲用水凈化研究”分別獲得阿克蘇地區(qū)“科技興阿”基金和阿克蘇“地區(qū)人才”基金支持。

3 納米纖維材料平臺的實踐創(chuàng)新能力建設

3.1 激發(fā)學生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)熱情

傳統(tǒng)的本科教育一般以學習理論知識為主,對實踐和技能操作訓練不夠重視,應用型人才培養(yǎng)要求在傳授理論知識的同時加強實踐技能和創(chuàng)新方法的訓練,及時讓學生了解與課程相關的科研成果,鍛煉專業(yè)技能。納米纖維材料平臺的建設加強了教學與科研的相互促進,以科研活動將理論與實踐緊密結(jié)合,提高了教學質(zhì)量[5]。通過參加科研項目研究相關的試驗和技能訓練,學生的學習興趣、學習主動性和積極性都有了較大提高。依托納米纖維材料平臺將理論知識和實踐教學緊密結(jié)合,對過程裝備與控制工程專業(yè)級和能源化學工程專業(yè)共200多名學生,通過科研平臺參觀介紹和科研項目階段性成果匯報,吸納學生參加科研平臺大學生創(chuàng)新科研項目。前后共有30多名學生加入科研平臺創(chuàng)新團隊,通過運用無機化學、有機化學、分析化學等相關知識開展無機納米纖維膜材料制備及應用系列研究,拓寬了學生的專業(yè)知識和學術視野,學生的創(chuàng)造潛能和科研素質(zhì)得到了提升。通過定期召開科研組會討論科研中的問題及展望,推進學生科研活動的有效開展,挖掘其潛力,為開展科研實踐打下良好基礎,提高了學生的創(chuàng)新和科研能力。

3.2 開展大學生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)訓練項目

納米纖維材料平臺為大學生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)項目提供技術指導、場地支持、政策引導和創(chuàng)業(yè)孵化[6]:科研平臺自建成以來,先后承擔了5項師生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)項目,引導學生申請了7項校內(nèi)創(chuàng)新課題,參與師生達到20人次,2019年參加中國復合材料學會新型復合材料大賽獲得全國“三等獎”。通過改革人才培養(yǎng)模式、實施創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)訓練項目,顯著提高學生的創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)能力,培養(yǎng)適應于我國經(jīng)濟發(fā)展變革的高水平應用型人才。

3.3 加快實踐課程體系建設

納米纖維材料平臺的建設加快了以創(chuàng)新能力培養(yǎng)為導向的課程體系建設:針對能源化學工程專業(yè),在開設《無機及分析化學》《有機化學及實驗》《物理化學》等課程實驗教學之外設置了以實踐教學為主的《化學基礎實驗》課程。為加強理論和實踐相結(jié)合,提高學生的創(chuàng)新能力,在每學期的17～18周開設以創(chuàng)新實踐教學為主的“小學期”教學,設置“基礎化學實驗技能訓練”“專業(yè)綜合實驗訓練”“機械工程訓練”“化工原理課程設計”“過程設備課程設計”相關實踐和課程設計。充分利用科研平臺“耐高溫納米纖維催化劑載體”研究成果開展大學生《能源轉(zhuǎn)化催化原理》課程創(chuàng)新實踐教育和“能源化工學科前沿”課程學習,提高學生的自主學習和實踐創(chuàng)新能力[7]。

3.4 培養(yǎng)畢業(yè)大學生創(chuàng)新實踐能力

吸收畢業(yè)生參與納米纖維材料平臺項目組的科研內(nèi)容,將科學研究過程和畢業(yè)實踐教學緊密結(jié)合,促進教學科研一體化發(fā)展。項目負責老師指導學生畢業(yè)設計[8],結(jié)合科研平臺研究項目和學生知識水平情況安排畢業(yè)設計實驗,做到每人一題,學生在實驗中能夠相互配合,教師隨時監(jiān)督指導。借助完善的科研平臺和科研項目,導師的指導、學生能將科研和學習緊密結(jié)合,變被動接受知識為主動研究問題、解決問題,從而熟悉科研的基本步驟,掌握不同的研究方法,提高創(chuàng)新能力[9]。在論文開題階段就讓學生圍繞論文主題查閱資料,思考后提出創(chuàng)新性課題和實施方案,導師根據(jù)論文主題在選題、開題報告、研究方案指定和實施等各個方面進行指導,使學生掌握選題、查閱文獻和撰寫研究報告等方面的技能,提高學生的學術素養(yǎng)[10]。

4 結(jié) 論

通過構(gòu)建基于納米纖維材料平臺的教學科研一體化發(fā)展教學模式,探索從科研平臺的構(gòu)建特色和服務創(chuàng)新能力建設到大學生實踐創(chuàng)新能力培養(yǎng)的多層次協(xié)同創(chuàng)新型人才培養(yǎng)模式[11],能對常規(guī)實驗教學產(chǎn)生促進與補充,形成創(chuàng)新能力培養(yǎng)與提升的人才培養(yǎng)新模式。教學科研相融合的教學模式讓師生在創(chuàng)新實踐教學活動中共同提升,學生在潛移默化中將理論知識應用于實踐,強化了創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)能力的培養(yǎng),也提高了人才培養(yǎng)的質(zhì)量。

本文得到了新疆理工學院校級科研項目(XLZ1903)的資助。