袁寧　劉淑琴　丁宸辰

摘? 要：高等學(xué)校肩負(fù)培養(yǎng)創(chuàng)新性人才的重任，培養(yǎng)方案體系中的創(chuàng)新教學(xué)模塊對提升本科生的創(chuàng)新能力具有重要作用。結(jié)合本校的創(chuàng)新教學(xué)實(shí)踐，對應(yīng)用化學(xué)專業(yè)創(chuàng)新教學(xué)的主要環(huán)節(jié)（科研導(dǎo)論、大創(chuàng)訓(xùn)練、學(xué)科競賽與學(xué)術(shù)研究）進(jìn)行了論述，并從學(xué)生、教師與制度三個層面進(jìn)行了反思。本文對應(yīng)用化學(xué)專業(yè)創(chuàng)新教學(xué)的研究與實(shí)踐具有一定借鑒意義。

關(guān)鍵詞：應(yīng)用化學(xué)? 創(chuàng)新教學(xué)? 大創(chuàng)訓(xùn)練? 學(xué)科競賽

中圖分類號：642;O69-4 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1674-098X（2021）06（c）-0175-05

Abstract： Colleges and universities shoulder the important task of cultivating innovative talents. The innovative teaching module in the training scheme system plays an important role in improving the innovative ability of undergraduates. Combined with the innovative teaching practice of our university， this paper discusses the main links of innovative teaching of Applied Chemistry specialty （Introduction to scientific research， big innovation training， discipline competition and academic research）， and reflects on it from three aspects： students， teachers and system. This paper has certain reference significance for the research and practice of innovative teaching of Applied Chemistry Specialty.

Key Words： Applied Chemistry; Innovative teaching; Innovative training; Subject competition

創(chuàng)新教學(xué)對培養(yǎng)新時代大學(xué)生的創(chuàng)新能力具有重要意義，對驅(qū)動國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展具有重要作用。2015年，國家出臺了《國務(wù)院辦公廳關(guān)于深化高等學(xué)校創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育改革的實(shí)施意見》等，要求全面深化創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育改革，促進(jìn)高等教育水平的升級改造[1]。而根據(jù)全球創(chuàng)業(yè)發(fā)展研究院發(fā)布的報告，中國的全球創(chuàng)業(yè)指數(shù)（Global Entrepreneurship Index）為41.1，遠(yuǎn)低于美國（83.6）、瑞士（80.4）與加拿大（79.2）等國家，在137個國家中僅排名第43位，可見我國的創(chuàng)新教學(xué)質(zhì)量比較落后[2-3]。高等學(xué)校是創(chuàng)新教學(xué)的主力軍，應(yīng)肩負(fù)起培養(yǎng)創(chuàng)新人才的重任，因此亟需對創(chuàng)新教學(xué)環(huán)節(jié)進(jìn)行深入研究與思考。

應(yīng)用化學(xué)專業(yè)介于化學(xué)與化工之間，涉及的領(lǐng)域非常廣泛，幾乎涵蓋所有的化學(xué)分支，并與很多學(xué)科交叉融合。目前，國內(nèi)開設(shè)應(yīng)用化學(xué)專業(yè)的高校很多，但是其特色不盡相同。結(jié)合本校以建設(shè)一流能源科技大學(xué)為學(xué)校發(fā)展目標(biāo)的定位，本專業(yè)以能源化學(xué)作為發(fā)展特色。在本校本科生培養(yǎng)方案體系中，創(chuàng)新教學(xué)環(huán)節(jié)具有重要地位，對提升本科生的創(chuàng)新能力發(fā)揮著重要作用。本校在修訂應(yīng)用化學(xué)專業(yè)培養(yǎng)方案時，對創(chuàng)新教學(xué)環(huán)節(jié)進(jìn)行了改革與優(yōu)化。本文根據(jù)作者多年的教學(xué)研究與實(shí)踐，對應(yīng)用化學(xué)專業(yè)創(chuàng)新教學(xué)環(huán)節(jié)進(jìn)行反思，為今后培養(yǎng)方案的進(jìn)一步完善提供參考。

1? 創(chuàng)新教學(xué)主要環(huán)節(jié)

本校應(yīng)用化學(xué)專業(yè)的創(chuàng)新教學(xué)環(huán)節(jié)分為必修和選修兩部分，必修部分主要包括“科研導(dǎo)論課”和“大學(xué)生創(chuàng)新訓(xùn)練項(xiàng)目”（簡稱“大創(chuàng)訓(xùn)練”），選修部分包括十門課程，可供學(xué)生自由選擇，大多數(shù)學(xué)生主要進(jìn)行“大學(xué)生學(xué)科競賽”（簡稱“學(xué)科競賽”）和“學(xué)術(shù)研究”，下面就這4個創(chuàng)新教學(xué)環(huán)節(jié)進(jìn)行討論。

1.1 科研導(dǎo)論

科學(xué)研究是創(chuàng)新教學(xué)的高級形式，對學(xué)生的素養(yǎng)要求較高。為使學(xué)生熟悉和掌握科研的基本思路、過程、方法和規(guī)律，了解應(yīng)用化學(xué)專業(yè)領(lǐng)域的學(xué)術(shù)前沿，設(shè)置了16學(xué)時的科研導(dǎo)論必修課程。該課程在大一時期開設(shè)，分為8個專題講座，由應(yīng)化專業(yè)的幾位教師合作授課完成。通過課程講授，可以使學(xué)生對科研文獻(xiàn)檢索、科學(xué)實(shí)驗(yàn)設(shè)計、物質(zhì)結(jié)構(gòu)表征、實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)處理、學(xué)術(shù)論文寫作、學(xué)術(shù)道德規(guī)范等有初步了解;此外，多位專業(yè)教師在擅長領(lǐng)域的前沿進(jìn)展進(jìn)行專論，包括煤的直接液化與間接液化、活性炭的制備及其研究、燃料電池的制備和應(yīng)用等[4]。作為一門創(chuàng)新教學(xué)先導(dǎo)性課程，科研導(dǎo)論的開設(shè)對本科生的創(chuàng)新思維訓(xùn)練具有不可替代的作用。但該課程存在優(yōu)化與改革的空間，如編寫針對性教材、調(diào)整學(xué)時分配、優(yōu)化考核方式等[5]。

1.2 大創(chuàng)訓(xùn)練

在“十二五”期間，教育部開始實(shí)施國家級大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)訓(xùn)練計劃（教高函[2012]2號），旨在改革人才培養(yǎng)模式，提升高校學(xué)生的創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)能力[6]。此后，各級政府與高等院校均出臺相關(guān)政策以支持本科生開展大學(xué)生創(chuàng)新訓(xùn)練項(xiàng)目（簡稱“大創(chuàng)訓(xùn)練”）。在本校應(yīng)用化學(xué)專業(yè)的創(chuàng)新教學(xué)體系中，大創(chuàng)訓(xùn)練是一門面向所有本科生的必修課，一般從大三上學(xué)期開始實(shí)施。此時，本科生基本完成了對專業(yè)基礎(chǔ)課程的學(xué)習(xí)以及相關(guān)的實(shí)驗(yàn)課程，為開展大創(chuàng)訓(xùn)練奠定了理論基礎(chǔ)。大創(chuàng)訓(xùn)練共持續(xù)3個學(xué)期，并與本科生畢業(yè)設(shè)計（論文）相銜接，二者之間存在協(xié)同關(guān)系[7]。從這個意義上講，大創(chuàng)訓(xùn)練是專業(yè)理論課程與畢業(yè)設(shè)計（論文）之間的橋梁。

以本校應(yīng)用化學(xué)專業(yè)為例，在教務(wù)處發(fā)布啟動大創(chuàng)訓(xùn)練的通知后，開始征集題目。大創(chuàng)訓(xùn)練項(xiàng)目的題目可由指導(dǎo)教師指定，也可由學(xué)生自主提出。隨后，學(xué)生開始自由組隊(duì)并聯(lián)系指導(dǎo)教師申報題目。在完成選題和組隊(duì)后，本科生大創(chuàng)團(tuán)隊(duì)在指導(dǎo)教師的指導(dǎo)下開展創(chuàng)新性課題研究。為了保障質(zhì)量，在開展過程中設(shè)置了中期考核。經(jīng)過3個學(xué)期的訓(xùn)練，進(jìn)行大創(chuàng)項(xiàng)目結(jié)題，學(xué)生需要提交結(jié)題報告，并完成項(xiàng)目答辯。順利通過后，學(xué)生可以獲得創(chuàng)新教學(xué)學(xué)分（3學(xué)分）。本校大創(chuàng)訓(xùn)練分為規(guī)劃、重點(diǎn)與一般項(xiàng)目3個級別，其中前兩類在結(jié)題時需要有研究論文、授權(quán)專利或?qū)W科競賽證書等標(biāo)志性成果。近期，本校對大創(chuàng)進(jìn)行了大幅度的改革，提高了結(jié)題標(biāo)準(zhǔn)，要求所有大創(chuàng)項(xiàng)目都要有標(biāo)志性成果，并對中期考核不合格的學(xué)生進(jìn)行淘汰，通過后期的創(chuàng)新類公選課獲取相應(yīng)學(xué)分。

從實(shí)際執(zhí)行過程來看，本科生在參與大創(chuàng)訓(xùn)練項(xiàng)目的過程中，不僅加深了對基礎(chǔ)理論知識的理解，而且訓(xùn)練了實(shí)驗(yàn)操作技術(shù)。更重要的是，不同于驗(yàn)證性質(zhì)的基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，大創(chuàng)訓(xùn)練項(xiàng)目涉及的均是嶄新的課題，沒有按部就班的操作步驟，本科生需要跟隨指導(dǎo)教師一起對未知的研究領(lǐng)域進(jìn)行探索。在這個過程中，學(xué)生需要查閱領(lǐng)域內(nèi)的最新文獻(xiàn)，調(diào)研該方向的前沿進(jìn)展，靈活運(yùn)用基礎(chǔ)理論知識和基本實(shí)驗(yàn)技術(shù)，盡情發(fā)揮創(chuàng)新思維與思辯能力，才能最終獲得可靠的結(jié)論。

1.3 學(xué)科競賽

作為提升本科生創(chuàng)新能力的重要途徑，學(xué)科競賽（包括實(shí)驗(yàn)競賽、科技競賽等）歷來備受高校師生的重視。通過參與學(xué)科競賽，不僅可以激發(fā)學(xué)生對學(xué)術(shù)研究的興趣，還能培養(yǎng)其嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度。本校出臺并多次修訂了《本科生學(xué)科競賽管理辦法》與《本科生學(xué)科競賽名錄》等，引導(dǎo)和激勵學(xué)生積極參與高水平學(xué)科競賽。應(yīng)用化學(xué)對學(xué)生的創(chuàng)新實(shí)踐能力有較高的要求，而各類化學(xué)（化工）學(xué)科競賽提供了重要的平臺。目前，本校應(yīng)用化學(xué)專業(yè)本科生參加的學(xué)科競賽主要包括“挑戰(zhàn)杯”首都大學(xué)生課外學(xué)術(shù)科技作品競賽、北京市大學(xué)生化學(xué)實(shí)驗(yàn)競賽、北京市大學(xué)生節(jié)能節(jié)水低碳減排社會實(shí)踐與科技競賽、全國大學(xué)生節(jié)能減排社會實(shí)踐與科技競賽以及全國大學(xué)生化工實(shí)驗(yàn)大賽等。在這些賽事中，北京市大學(xué)生化學(xué)實(shí)驗(yàn)競賽與應(yīng)用化學(xué)專業(yè)相契合，學(xué)生的參與程度也相對較高。

北京市大學(xué)生化學(xué)實(shí)驗(yàn)競賽由北京市教育委員會主辦，北京化工大學(xué)承辦，于2009年進(jìn)行了首屆比賽[8]。通過參加北京市大學(xué)生化學(xué)實(shí)驗(yàn)競賽，學(xué)生的創(chuàng)新能力、學(xué)術(shù)水平與科學(xué)精神都得到了鍛煉和提升。在參與競賽的過程中，學(xué)生需要在實(shí)驗(yàn)室開展相關(guān)實(shí)驗(yàn)研究，并準(zhǔn)備實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書、研究報告、實(shí)驗(yàn)視頻等。筆者先后指導(dǎo)過12名本科生參加了該賽事，并取得了若干項(xiàng)獎勵證書。實(shí)踐證明，通過參加該競賽，學(xué)生鞏固了基本實(shí)驗(yàn)操作技能，學(xué)會了運(yùn)用Origin等軟件處理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，鍛煉了學(xué)術(shù)寫作能力，綜合素質(zhì)得以有效提升。此外，通過組織學(xué)生參加學(xué)科競賽，增進(jìn)了與兄弟院校的交流，改善了本科實(shí)驗(yàn)教學(xué)條件，實(shí)現(xiàn)“以賽促建”[9]。

1.4 學(xué)術(shù)研究

除了大創(chuàng)訓(xùn)練與學(xué)科競賽之外，應(yīng)用化學(xué)專業(yè)本科生培養(yǎng)方案中設(shè)置了多項(xiàng)學(xué)術(shù)研究選修環(huán)節(jié)，主要包括科技創(chuàng)新與發(fā)明、學(xué)術(shù)交流活動、專業(yè)創(chuàng)新設(shè)計、學(xué)術(shù)研究及論文發(fā)表等。這些環(huán)節(jié)可以依托本專業(yè)教師的科研項(xiàng)目，在相關(guān)科研實(shí)驗(yàn)室完成，也可以通過“校企合作”的形式完成。為保障本科生順利開展學(xué)術(shù)研究工作，首先要為其進(jìn)行安全培訓(xùn)，明確基本的安全常識，必要時可以進(jìn)行實(shí)驗(yàn)室安全知識考試，考核合格后方可進(jìn)入實(shí)驗(yàn)室。其次，要為其提供實(shí)驗(yàn)場所，一般為指導(dǎo)教師自己的科研實(shí)驗(yàn)室，也可以與指導(dǎo)教師存在合作關(guān)系的企業(yè)實(shí)驗(yàn)室。再次，有必要對本科生進(jìn)行基本的實(shí)驗(yàn)技術(shù)和科學(xué)軟件操作培訓(xùn)，促使其盡快進(jìn)入學(xué)術(shù)研究狀態(tài)。最后，在不影響學(xué)業(yè)的前提下，可以讓本科生參與指導(dǎo)教師的課題組組會，進(jìn)行學(xué)術(shù)匯報。筆者指導(dǎo)的幾位本科生積極參與學(xué)術(shù)研究活動，先后在國際期刊發(fā)表了多篇SCI檢索論文，表現(xiàn)出較高的學(xué)術(shù)素養(yǎng)。通過這種方式進(jìn)行創(chuàng)新教學(xué)，可以使本科生全面體驗(yàn)科學(xué)研究的全過程，對后續(xù)繼續(xù)攻讀研究生奠定良好的基礎(chǔ)。但是，這種方式對學(xué)生的自覺性要求較高，存在覆蓋面不高的缺點(diǎn)，因而可以作為大創(chuàng)訓(xùn)練和學(xué)科競賽的補(bǔ)充形式。

2? 存在的問題與反思

盡管應(yīng)用化學(xué)專業(yè)本科生的創(chuàng)新教學(xué)取得了成績，但是還存在一些問題。分別從學(xué)生、教師與制度三方面進(jìn)行總結(jié)與反思（見圖1）。

2.1 學(xué)生方面

作為參與創(chuàng)新教學(xué)活動的主體，學(xué)生的主動性直接關(guān)系到創(chuàng)新教學(xué)的質(zhì)量。據(jù)筆者觀察，除少數(shù)學(xué)生外，多數(shù)學(xué)生在創(chuàng)新教學(xué)活動中熱情不高，主動性不強(qiáng)。究其原因，可能是由于在經(jīng)歷了高考之后，多數(shù)學(xué)生在大學(xué)時期普遍存在怠惰情緒，自我約束能力較差。其次，學(xué)生在參與大創(chuàng)訓(xùn)練、學(xué)科競賽與學(xué)術(shù)研究的同時，還面臨較高的課程學(xué)習(xí)強(qiáng)度，在大四時期還面臨考研、就業(yè)與出國留學(xué)等任務(wù)，從而使學(xué)生無暇認(rèn)真參與創(chuàng)新環(huán)節(jié)。最后，多數(shù)創(chuàng)新教學(xué)環(huán)節(jié)為選修，獲取創(chuàng)新教學(xué)學(xué)分屬于“錦上添花”，因此學(xué)生沒有足夠的動力去參與此環(huán)節(jié)。

另一方面，高校學(xué)生中“內(nèi)卷”現(xiàn)象比較嚴(yán)重，導(dǎo)致學(xué)生會為了競爭有限的保研指標(biāo)而權(quán)衡創(chuàng)新教學(xué)活動帶來的“收益”。以學(xué)科競賽為例，為鼓勵本科生參加高水平的學(xué)科競賽，本校取消了對某學(xué)科競賽證書的加分，這直接使得該競賽的報名人數(shù)呈斷崖式下降。總之，學(xué)生在創(chuàng)新教學(xué)活動中存在熱情不高與功利心強(qiáng)的特點(diǎn)。在今后的創(chuàng)新教學(xué)活動中，應(yīng)通過多種途徑激發(fā)學(xué)生對專業(yè)的熱愛，不斷完善與修訂相關(guān)制度，避免創(chuàng)新教學(xué)中的功利化傾向。

2.2 教師方面

由于本科生的基礎(chǔ)知識與實(shí)踐能力相比研究生要弱得多，一些指導(dǎo)教師將本科生的創(chuàng)新教學(xué)當(dāng)成一種負(fù)擔(dān)，對本科生的指導(dǎo)力度不夠。除了主觀上不重視，客觀上也存在障礙。例如，本校應(yīng)用化學(xué)專業(yè)本科生約60人，指導(dǎo)教師16人，平均每位教師指導(dǎo)3.75位學(xué)生開展大創(chuàng)訓(xùn)練。一些指導(dǎo)教師（尤其是青年教師）的教學(xué)與科研壓力過重，導(dǎo)致其對本科生的指導(dǎo)不足;而一些有資歷的教師則身陷各種科研項(xiàng)目和社會活動，還要承擔(dān)博士生指導(dǎo)任務(wù)，確實(shí)分身乏術(shù)，無法對本科生進(jìn)行有效的指導(dǎo)。除此之外，創(chuàng)新教學(xué)活動的選題應(yīng)服務(wù)國家戰(zhàn)略需求與地方經(jīng)濟(jì)發(fā)展，凸顯學(xué)校特色，為專業(yè)和學(xué)科發(fā)展。而一些指導(dǎo)教師的選題則過于陳舊空泛，或由于難度不適而不利于學(xué)生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。上述這些問題的存在使得一些本科生創(chuàng)新活動不了了之，長此以往將會嚴(yán)重降低學(xué)生參與活動的積極性。

2.3 制度方面

關(guān)于創(chuàng)新教學(xué)環(huán)節(jié)，盡管學(xué)校制定了一系列制度與政策，但是仍存在一些問題。主要表現(xiàn)在：（1）考核不嚴(yán)，本末倒置。一些學(xué)生并沒有認(rèn)真參與創(chuàng)新活動，甚至從來沒有開展過具體的實(shí)驗(yàn)。此外，目前創(chuàng)新教學(xué)的考核重視結(jié)果指標(biāo)，而忽視實(shí)施過程[10]。為了提升大創(chuàng)質(zhì)量，學(xué)校要求項(xiàng)目學(xué)生產(chǎn)出論文、專利與獎項(xiàng)等“標(biāo)志性成果”。這樣的要求看似符合工程教育OBE（產(chǎn)出導(dǎo)向）理念，實(shí)際上卻值得商榷。對本科生而言，最重要的產(chǎn)出不是論文和專利，也不是獎勵證書，而應(yīng)是創(chuàng)新活動過程中所接受的創(chuàng)新思維與能力的訓(xùn)練。（2）理實(shí)分離，道術(shù)脫節(jié)。在實(shí)際指導(dǎo)過程中發(fā)現(xiàn)，本科生對創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)的設(shè)計能力和對實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的處理能力非常欠缺。在進(jìn)入科研實(shí)驗(yàn)室時，學(xué)生既沒有掌握實(shí)驗(yàn)設(shè)計與數(shù)據(jù)分析，對常用的科學(xué)軟件也聞所未聞。在今后的《科研導(dǎo)論》或其他相關(guān)課程中，不僅要講授科研前沿、學(xué)術(shù)規(guī)范與道德等（“道”的層面），還要介紹常見科研軟件的使用、實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的分析與科技論文的寫作等（“術(shù)”的層面），這樣才能更好地銜接課程教學(xué)與創(chuàng)新實(shí)踐活動。總之，通過不斷優(yōu)化課程體系，實(shí)現(xiàn)理實(shí)交融，道術(shù)合一。

3? 結(jié)語

本科生創(chuàng)新教學(xué)是一項(xiàng)系統(tǒng)工程，需要在實(shí)踐中不斷改革和優(yōu)化。本文審視了創(chuàng)新教學(xué)的4個主要環(huán)節(jié)，即科研導(dǎo)論、大創(chuàng)訓(xùn)練、學(xué)科競賽和學(xué)術(shù)研究?？蒲袑?dǎo)論面向本科新生，在創(chuàng)新教學(xué)體系中具有先導(dǎo)作用;大創(chuàng)訓(xùn)練持續(xù)時間較長，是培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力的核心環(huán)節(jié);學(xué)科競賽是檢驗(yàn)學(xué)術(shù)創(chuàng)新能力的舞臺，并對建設(shè)創(chuàng)新教學(xué)平臺具有重要作用;學(xué)術(shù)研究對學(xué)生的綜合素質(zhì)要求較高，可作為創(chuàng)新教學(xué)體系的有效補(bǔ)充。盡管本專業(yè)創(chuàng)新教學(xué)環(huán)節(jié)可有效提升學(xué)生的創(chuàng)新能力，但是仍存在不可忽視的問題。本文結(jié)合本校實(shí)際教學(xué)生態(tài)，從學(xué)生、教師與制度3個層面進(jìn)行了反思。期望通過引導(dǎo)學(xué)生對專業(yè)的熱愛，督促教師對本科教學(xué)的重視，以及改革創(chuàng)新教學(xué)考核制度等，不斷優(yōu)化和完善創(chuàng)新教學(xué)體系，營造良好的創(chuàng)新教學(xué)生態(tài)。

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