張麗雷，張艷鴿，張靜曉

(1 洛陽師范學(xué)院化學(xué)化工學(xué)院，河南 洛陽 471934；2 許昌學(xué)院化工與材料學(xué)院，河南 許昌 461000)

近年來，創(chuàng)新能力的培養(yǎng)成為全球關(guān)注的熱點教育問題，高等學(xué)校加強創(chuàng)新型人才的培養(yǎng)顯得十分迫切[1]。針對以應(yīng)用型人才培養(yǎng)為目標的化工與制藥類專業(yè)，學(xué)生的創(chuàng)新能力和實踐能力的培養(yǎng)是密不可分的。我國教育部門高度重視學(xué)生實踐能力和創(chuàng)新能力的培養(yǎng)，教育部也將實踐教學(xué)作為評價高等教育教學(xué)水平的重要指標。為此，各本科院校采取了積極有效的措施，進行實踐教學(xué)改革，通過多渠道加大實驗室建設(shè)投入，改革教學(xué)內(nèi)容、課程體系和人才培養(yǎng)模式等措施，對提高學(xué)生創(chuàng)新實踐能力起到了積極作用[2-4]。然而，目前在培養(yǎng)體系創(chuàng)新和學(xué)生創(chuàng)新能力培養(yǎng)方面也存在一些問題和不足。

OPCE(Open，Practical，and Creative Education)體系是指“開放、實踐、創(chuàng)新”的教育理念，結(jié)合開放實踐創(chuàng)新課程體系的構(gòu)建，設(shè)立創(chuàng)新平臺，建設(shè)雙師型教師隊伍，鼓勵學(xué)生參與科研創(chuàng)新項目，全面培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新與實踐能力。我?；づc制藥類專業(yè)根據(jù)社會需要和自身發(fā)展需要，以此為指導(dǎo)構(gòu)建了實踐創(chuàng)新課程體系和標準，針對傳統(tǒng)實踐教學(xué)體系存在的問題，加強教學(xué)改革，取得了一定的教學(xué)成果。

1 傳統(tǒng)教育教學(xué)體系存在的問題

1.1 對實踐教學(xué)和創(chuàng)新能力培養(yǎng)的認識不足

目前傳統(tǒng)的教學(xué)模式普遍偏重于理論教學(xué)，實踐教學(xué)環(huán)節(jié)脫離工程基礎(chǔ)，其根本原因在于對實踐教學(xué)和學(xué)生創(chuàng)新能力培養(yǎng)上的認識不足。主要體現(xiàn)在具有工程背景的師資隊伍薄弱，缺乏完整獨立科學(xué)的實踐與創(chuàng)新能力培養(yǎng)體系和標準。

另外，實踐教學(xué)是學(xué)生在教師的幫助下，將理論知識運用到實踐中，從而提高分析和解決問題能力的過程。然而由于對實踐教學(xué)認識不清，輕視實踐能力的培養(yǎng)，一方面會導(dǎo)致安排實踐教學(xué)各環(huán)節(jié)時考慮不到實踐教學(xué)與理論教學(xué)的內(nèi)部聯(lián)系和相互關(guān)系，另一方面會導(dǎo)致教師在備課過程中不能有效地將實踐教學(xué)和創(chuàng)新意識融入理論教學(xué)體系。最終導(dǎo)致培養(yǎng)的學(xué)生創(chuàng)新能力和解決問題能力的低下。

1.2 被動與集中式的實踐教學(xué)形式

傳統(tǒng)的教育教學(xué)過程主要采取被動式和集中式的實踐教學(xué)模式，教學(xué)內(nèi)容由教師設(shè)計，學(xué)生根據(jù)教師設(shè)計的內(nèi)容，集中在一起進行相同的練習(xí)和學(xué)習(xí)過程。毫無疑問，被動式和集中式實踐教學(xué)能使學(xué)生進行針對性學(xué)習(xí)并鞏固理論知識，也可以部分解決實踐教學(xué)資金成本高的問題。然而，被動式教學(xué)過程并不是“以學(xué)生為中心”的教學(xué)，在此過程中，與實踐教學(xué)相關(guān)的內(nèi)容是由教師設(shè)計的，教師才是真正的主體，學(xué)生并不是實踐活動的主體。另外，由于是集中式教學(xué)，實踐教學(xué)的主題數(shù)量有限，相互模仿和剽竊現(xiàn)象時有發(fā)生。因此，很難培養(yǎng)學(xué)生分析和解決實際問題的能力。

1.3 創(chuàng)新意識與解決實際工程問題能力的培養(yǎng)

創(chuàng)新教育的本質(zhì)也在于引導(dǎo)學(xué)生利用所學(xué)的理論知識解決實際的工程問題，包括發(fā)現(xiàn)問題，分析問題和解決問題能力的培養(yǎng)，然而，此部分的培養(yǎng)在大多數(shù)教學(xué)過程中是缺失的。引導(dǎo)式和探究式的教學(xué)在創(chuàng)新意識和創(chuàng)新能力上的培養(yǎng)是有效的，但是由于培養(yǎng)周期長和投入大等因素限制了這種培養(yǎng)方式的有效開展。

2 OPCE教學(xué)體系的實踐與成效

2.1 構(gòu)建完整科學(xué)合理的實踐教學(xué)體系與標準

在充分調(diào)研學(xué)科發(fā)展前沿，進行學(xué)科條件分析和學(xué)情分析的基礎(chǔ)上，結(jié)合對OPCE體系的研究，提高了對學(xué)生實踐能力和創(chuàng)新意識培養(yǎng)的認識，把傳授知識、培養(yǎng)能力和提高素質(zhì)統(tǒng)一起來，構(gòu)建了完整、科學(xué)、合理的實踐教學(xué)體系。將創(chuàng)新與實踐教育分為理論教學(xué)、實驗實訓(xùn)、實習(xí)環(huán)節(jié)、化工設(shè)計、創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)和科研培訓(xùn)等幾個部分，構(gòu)建各環(huán)節(jié)之間的密切聯(lián)系，相互協(xié)調(diào)發(fā)展。

首先，將實踐與創(chuàng)新教育的理念融入理論課堂。理論課的學(xué)習(xí)是實踐與創(chuàng)新的基礎(chǔ)，實踐與創(chuàng)新是理論課學(xué)習(xí)的目標。只有明確學(xué)習(xí)目標才能認識到學(xué)習(xí)的重要性，明確學(xué)習(xí)方向。如在化工原理等專業(yè)基礎(chǔ)課的教學(xué)中，將工程問題的解決設(shè)為教學(xué)目標，遵循提出相關(guān)工程問題，進行理論學(xué)習(xí)，解決工程問題，再次提出新的工程問題，引導(dǎo)學(xué)生應(yīng)用理論解決工程問題的教學(xué)過程。另外，將工程問題的解決融入考試考核環(huán)節(jié)，結(jié)合課程設(shè)計環(huán)節(jié)，讓學(xué)生應(yīng)用基礎(chǔ)理論知識完成一個綜合性的項目設(shè)計。在閉卷考試環(huán)節(jié)，應(yīng)用性考核內(nèi)容不低于總成績的20%。最終使理論教學(xué)服務(wù)于實踐創(chuàng)新能力的培養(yǎng)，理論與實踐教學(xué)協(xié)調(diào)發(fā)展。

明確實驗實訓(xùn)環(huán)節(jié)的培養(yǎng)目標，建立科學(xué)的考核標準。實驗教學(xué)的目標是使學(xué)生掌握基本的實驗技能、實驗方法和科學(xué)知識，培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)思維和創(chuàng)造性思維。實訓(xùn)環(huán)節(jié)是培養(yǎng)學(xué)生進行具體操作和技術(shù)應(yīng)用的能力。將實踐環(huán)節(jié)的考核標準與畢業(yè)要求標準對應(yīng)，根據(jù)不同的實驗內(nèi)容，建立包括工程知識、問題分析、設(shè)計/開發(fā)解決方案、使用現(xiàn)代工具、個人和團隊、溝通等能力的考核標準。在教學(xué)過程中，提前發(fā)布教學(xué)環(huán)節(jié)內(nèi)容與考核標準，教師只對實驗和實訓(xùn)內(nèi)容進行簡單的講解，主要任務(wù)是引導(dǎo)學(xué)生進行問題分析，設(shè)計方案，通過個人和團隊合作完成實驗實訓(xùn)內(nèi)容。在此過程中，教師根據(jù)學(xué)生在這幾項能力的獲取上進行打分考核。

實習(xí)環(huán)節(jié)的目的是讓學(xué)生了解社會，聯(lián)系實際，增強勞動觀念和責(zé)任感。實習(xí)環(huán)節(jié)除了使學(xué)生了解現(xiàn)代生產(chǎn)設(shè)施、設(shè)備、生產(chǎn)過程和企業(yè)的科學(xué)管理，為企業(yè)的未來奠定堅實的基礎(chǔ)，更重要的是培養(yǎng)學(xué)生的職業(yè)規(guī)范。企業(yè)按照要求對學(xué)生的工程知識能力、分析解決工程問題的能力、溝通能力、職業(yè)規(guī)范等進行全面評價，并對相關(guān)能力的培養(yǎng)提出改進建議。根據(jù)企業(yè)的反饋，建立持續(xù)改進機制。

化工設(shè)計主要包括課程設(shè)計、綜合設(shè)計、畢業(yè)設(shè)計(論文)等。在此培養(yǎng)環(huán)節(jié)，通過與全國大學(xué)生化工設(shè)計競賽結(jié)合，學(xué)生之間形成一個五人團隊，完成一個綜合性的設(shè)計項目，完成包括數(shù)據(jù)收集、工藝設(shè)計、物料和能量衡算、設(shè)備設(shè)計、車間和廠區(qū)部署設(shè)計、工程經(jīng)濟核算等全部內(nèi)容。通過綜合性的設(shè)計過程，學(xué)生可以鞏固所學(xué)知識，靈活地將所學(xué)知識應(yīng)用到實踐中，提高分析和解決實際問題的能力。

創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育主要通過開放實驗、學(xué)科競賽和創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)競賽等形式進行。構(gòu)建以學(xué)科競賽為牽引，基于如化工原理實驗大賽，化工設(shè)計競賽和創(chuàng)新實驗大賽等學(xué)科競賽為主導(dǎo)的培養(yǎng)模式，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)動機，培養(yǎng)創(chuàng)新精神和團隊精神[5]。另外，學(xué)生在參與競賽的過程中，會自發(fā)地重溫理論知識，并積極將理論知識應(yīng)用到實踐中，建立起保項目到理論知識學(xué)習(xí)的逆向?qū)W習(xí)過程。除此之外，鼓勵學(xué)生申報各類創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)項目，在教師的指導(dǎo)下，通過完成綜合性的項目全面培養(yǎng)創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)能力。近三年，學(xué)生獲得包括國家級創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)項目在內(nèi)的二十余項項目支持。

創(chuàng)立開放性的實驗室與科學(xué)研究課題組，鼓勵學(xué)生參與科研項目。學(xué)生積極參與包括新能源、新材料、環(huán)境保護、創(chuàng)新化工過程的研究，發(fā)表包括中科院一區(qū)在內(nèi)的SCI論文三十余篇。在有效的措施保障下，科研培訓(xùn)已成為提高人才素質(zhì)、培養(yǎng)大學(xué)生創(chuàng)新意識和創(chuàng)新能力的一項新的有效措施。

2.2 探究式的實踐教學(xué)

探究式學(xué)習(xí)是指引導(dǎo)學(xué)生根據(jù)自己的興趣和任務(wù)提出問題。通過探究式的活動培養(yǎng)創(chuàng)造力，在此過程中，學(xué)生會與老師一起思考問題，進行反復(fù)試驗，通過實驗和討論更新自己的知識[6-7]。在傳統(tǒng)實踐教學(xué)中，老師通過設(shè)計思考題，讓學(xué)生在課后進行思考解答，然而這個過程實際上又成為了理論學(xué)習(xí)過程，不具備探究式學(xué)習(xí)的特點。

探究式的實踐教學(xué)是讓學(xué)生在實踐的過程中引發(fā)好奇心，引導(dǎo)學(xué)生提出問題，通過設(shè)計實驗方案，改變實驗的條件，動手操作設(shè)備，分析實驗現(xiàn)象，從而解決問題。如在傳統(tǒng)的化工基礎(chǔ)實驗和化工專業(yè)實驗中，老師講解實驗原理和實驗過程，學(xué)生根據(jù)老師的講解進行實驗操作得出實驗結(jié)論。然而，探究式實驗的具體教學(xué)過程可分為教師提出問題，引導(dǎo)學(xué)生通過實驗操作過程，分析實驗結(jié)果得出實驗結(jié)論，在此基礎(chǔ)上，進一步引導(dǎo)學(xué)生提出自己的問題，討論設(shè)計探究實驗方案，對新的實驗結(jié)果進行分析，從而解決提出的問題。探究式教學(xué)過程的優(yōu)點是能夠全面培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力和分析解決問題的能力。然而，它的缺點是極大地增加了教師的工作量。這就需要對教師進行全面的培訓(xùn)，并且優(yōu)化設(shè)計教學(xué)內(nèi)容，從而提高教學(xué)效率。

2.3 問題導(dǎo)向式理論教學(xué)

問題導(dǎo)向式教學(xué)是指是讓學(xué)生參與扮演專業(yè)人員，教師提出一個問題，組織學(xué)生進行討論并解決問題[8]，在教師的引導(dǎo)下學(xué)生參與解決問題的過程，從而使學(xué)生學(xué)習(xí)到新的知識和技能，并培養(yǎng)和提高相關(guān)能力。

在理論教學(xué)的過程中，推廣應(yīng)用問題導(dǎo)向式教學(xué)。以化工分離過程課程為例[8]，課程的理論學(xué)習(xí)難度大，但工程特點突出，實用性強。在理論學(xué)習(xí)之前，教師提出相關(guān)分離任務(wù)的工程問題，帶領(lǐng)學(xué)生進行分析和理論知識的學(xué)習(xí)，在此基礎(chǔ)上，通過相關(guān)分離工程解決提出的分離任務(wù)。再結(jié)合化工流程模擬軟件，對分離過程進行模擬分析，學(xué)生通過改變分離條件，分析分離結(jié)果，從而加深對分離過程的理解，從而構(gòu)建出“理論-模擬-應(yīng)用”三位一體的教學(xué)模式。在傳統(tǒng)的以理論至應(yīng)用的正向?qū)W習(xí)的基礎(chǔ)上，完成從解決工程問題到理論學(xué)習(xí)的逆向?qū)W習(xí)過程。以正逆交替的方式完成理論學(xué)習(xí)，扎實學(xué)生解決工程問題的能力培養(yǎng)。

通過以上改革與實踐，學(xué)校在化工與制藥類專業(yè)中形成了完整的實踐與創(chuàng)新能力培養(yǎng)體系，取得了一定的教育教學(xué)成果。近年來，學(xué)生獲得包括全國大學(xué)生化學(xué)實驗創(chuàng)新設(shè)計競賽，全國大學(xué)生化工原理大賽，全國大學(xué)生化工設(shè)計大賽等在內(nèi)全國學(xué)科競賽獎項10余項。教師獲得河南省教學(xué)成果二等獎，河南省在線優(yōu)秀課程，河南省教學(xué)技能競賽一等獎等多項獎項。學(xué)生考研率年均達到35%以上，雙一流院校錄取率占考取人數(shù)的60%以上，就業(yè)率年均達到96%以上，并得到用人單位和碩士培養(yǎng)單位的一致好評。

3 結(jié) 語

培養(yǎng)具有實踐和創(chuàng)新能力的大學(xué)生已成為高等教育的重要任務(wù)。然而傳統(tǒng)的實踐和創(chuàng)新教育體系由于自身的局限性已不能適應(yīng)社會的需求。我校化工與制藥類專業(yè)結(jié)合OPCE體系，構(gòu)建了完備的實踐培養(yǎng)體系和標準，將創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育融入實踐培養(yǎng)全過程中，取得了一定的教育教學(xué)成果。在進一步激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)動機，以及如何高效執(zhí)行相關(guān)標準方面值得進一步思考與探索。