唐冬雁 強亮生
摘要:針對專業(yè)目錄調整后國內(nèi)多數(shù)工科院校的精細化工工科專業(yè)改辦為應用化學理科專業(yè)的實際,圍繞培養(yǎng)創(chuàng)新人才的需求,提出了工科院校理科專業(yè)注重理工融和、加強實踐性教學環(huán)節(jié)的必要性和具體的優(yōu)化改革措施。采取“基礎實驗-認識實習-生產(chǎn)實習-專業(yè)綜合實驗-科技創(chuàng)新-課程設計-畢業(yè)實習-畢業(yè)論文”一條龍四年不斷線的做法,完善了課程體系,豐富了教學內(nèi)容,健全了考核方法,尤其注重了各環(huán)節(jié)的有效銜接和過渡,在學生的實踐能力和創(chuàng)新精神的培養(yǎng)上收到了良好的效果。
關鍵詞:應用化學專業(yè);創(chuàng)新人才培養(yǎng);實踐性教學環(huán)節(jié);優(yōu)化改革
按照教育部調整后的專業(yè)目錄,國內(nèi)多數(shù)高校將原來的精細化工專業(yè)(工科)改辦為應用化學專業(yè)(理科),我校亦是如此。無疑這是一個工科背景下的理科專業(yè)。我們認為,工科院校的理科專業(yè)有別于理科院校的理科專業(yè),在保證理科專業(yè)課程設置的前提下,應適當?shù)伢w現(xiàn)工科特色,加強理工結合,培養(yǎng)復合型人才,以適應當今社會的需求。自1998年醞釀改辦專業(yè)以來,我們首先確定了“基礎厚、專業(yè)寬、素質高、能力強、具有創(chuàng)新精神的高技術人才”的培養(yǎng)目標。圍繞工科院校如何辦好理科專業(yè)的問題進行了思考和研究,并承擔了中國高教學會的“十一五”規(guī)劃重點課題“工科院校應用化學專業(yè)建設及創(chuàng)新人才培養(yǎng)”和黑龍江省高教學會“十一五”規(guī)劃課題“工科院校應用化學專業(yè)建設的研究與實踐”。通過多年來的研究與實踐,收到了明顯的效果。在2005年哈工大進行的全校26個新專業(yè)評估中名列第一。在2004和2005的中國大學專業(yè)排名中均排在同類專業(yè)前列。應用化學綜合實驗課程評為黑龍江省精品課程。
一、確定實踐性教學環(huán)節(jié)一條龍四年不斷線的培養(yǎng)模式
結合教學研究,確定并實施了“基礎實驗-認識實習-生產(chǎn)實習-專業(yè)綜合實驗-科技創(chuàng)新-課程設計-畢業(yè)實習-畢業(yè)論文”實踐性教學環(huán)節(jié)一條龍四年不斷線的模式。大一、大二主要是四大化學實驗,實驗的內(nèi)容偏重基礎,且注重綜合,學時為340學時,較工科專業(yè)多80學時。大三下學期進行認識實習和生產(chǎn)實習。大四上學期進行專業(yè)綜合實驗,專業(yè)綜合實驗分專業(yè)基礎實驗(100學時)和專業(yè)特色實驗兩部分:專業(yè)基礎實驗設在課內(nèi),并注重體現(xiàn)綜合性和設計性,且設計性實驗與課程設計相結合;專業(yè)特色實驗設在課外,集設計、制備、表征、應用于一體(每個20學時),與畢業(yè)論文相呼應,學生根據(jù)自己的實際情況,結合專業(yè)方向,在納米粉體、功能薄膜、人工晶體、復合,雜化材料、微孔材料等幾個重要的專業(yè)方向選擇實驗。大四下學期進行畢業(yè)實習和畢業(yè)論文,畢業(yè)實習分為參觀性的實習和實質性的實習:參觀性實習主要是參觀3~4個校內(nèi)實習基地和3~4個學校所在地不同規(guī)模的工廠,寫出實習報告:實質性實習在有合作辦學關系的化工廠進行,學生在不同的工序跟班實習兩周,要求完成流程圖的繪制,并撰寫完整的實習報告。畢業(yè)論文環(huán)節(jié)采取師生互選的方式,期限為半年。鼓勵提早進行課題研究,并采取畢業(yè)論文周匯報制度,以保持畢業(yè)論文工作的實效。
與此同時,我們從大二開始,結合培養(yǎng)創(chuàng)新人才的總體目標,鼓勵本科生申報科技創(chuàng)新課題,專業(yè)實驗室積極創(chuàng)造條件,并指定教師指導,有效培養(yǎng)了學生的創(chuàng)新意識、動手能力和分析解決問題的能力。本專業(yè)本科生畢業(yè)前60%以上發(fā)表(包括錄用)科研論文,其中20%是“四檢”論文。
二、采取理論課與實踐性教學環(huán)節(jié)互補的教學模式
與多數(shù)高校的化學類專業(yè)課程設置類似,哈工大的應用化學專業(yè)以前在每門專業(yè)課中都設置一部分實驗教學內(nèi)容,這樣雖然保證了每門課程的完整性,但就整個專業(yè)實驗課程來說,卻存在系統(tǒng)性差、部分內(nèi)容簡單重復、不利于學生實驗技能的有效提高等問題。為使專業(yè)教學從簡單的理論課程的驗證轉變?yōu)槿媾囵B(yǎng)學生專業(yè)實驗技能和綜合實驗能力,進而為培養(yǎng)創(chuàng)新性人才服務,我們對各門專業(yè)課的實驗進行了整合,結合專業(yè)方向開發(fā)了多個覆蓋多門專業(yè)課程內(nèi)容的應用化學專業(yè)綜合實驗課程。本課程分基礎和特色兩部分,其中基礎實驗與主干課程相呼應,與專業(yè)知識相聯(lián)系;特色實驗是反映本學科前沿以及專業(yè)特色和水平的前瞻性實驗,旨在使學生盡可能多地接觸專業(yè)前沿,涉獵交叉學科,以突出實驗的專業(yè)性和先進性。專業(yè)綜合實驗課程的每類實驗又分為課內(nèi)實驗和課外實驗,課內(nèi)實驗注重“基礎”和“基本”,體現(xiàn)內(nèi)容的系統(tǒng)性和訓練的全面性,力求與課堂內(nèi)容相呼應或相補充;課外實驗注重學生興趣的調動和創(chuàng)新意識的培養(yǎng),擴展課堂知識,突出實驗內(nèi)容的實用性、新穎性,并與學校開展的本科生科技創(chuàng)新活動相聯(lián)系。另外,實踐性教學環(huán)節(jié)中的認識實習和生產(chǎn)實習的內(nèi)容既注重結合專業(yè)方向,又考慮與先修技術基礎課程(結構化學、有機化學、化工原理等)和后續(xù)專業(yè)課程(精細有機合成原理、表面化學、材料化學等)的聯(lián)系。課程設計和畢業(yè)實習在滿足課程要求和實習主體內(nèi)容的同時,注重與科技創(chuàng)新的聯(lián)系。這樣既避免了不必要的重復,同時也節(jié)約了課時,更重要的是將單一的實驗技能訓練上升到綜合實驗技能和分析、解決問題的訓練,同時為畢業(yè)論文打下了堅實的基礎。
三、通過完善教學大綱規(guī)范實踐性教學環(huán)節(jié)
由于實驗長期處于理論課的從屬地位,致使實踐性教學環(huán)節(jié)的教學大綱一直存在著不夠規(guī)范和細致的問題。對此,我們亦進行過全面而詳細的調研。調研發(fā)現(xiàn),實踐性教學環(huán)節(jié)大綱“大無綱、虛而粗”是個普遍問題,有的學校實踐性教學環(huán)節(jié)履行不全,有的只是隨意而行,根本沒有大綱。為此,我們在對本科生實踐性教學環(huán)節(jié)的教學體系、教學內(nèi)容和教學方法均進行研究和討論的基礎上,制訂并完善了適合實踐性教學環(huán)節(jié)的大綱,并形成了應用化學專業(yè)“基礎實驗一認識實習一生產(chǎn)實習一專業(yè)綜合實驗一課程設計一畢業(yè)實習一畢業(yè)論文”的系統(tǒng)課程體系,并對各環(huán)節(jié)的具體內(nèi)容也進行了豐富和完善,強調基礎知識和基本理論與實驗技能和創(chuàng)新能力的結合。目前實驗總學時440小時,占總學時的近1/4,再加上26周的其他實踐性教學環(huán)節(jié),基本達到了理論:實踐=1:1。另外還建立了基礎實驗室、專業(yè)實驗室、科技創(chuàng)新(開放)實驗室、開發(fā)設計實驗室、科研實踐研究室等供不同階段和不同層次的學生使用。
四、通過改革教學方法和考核方式保證學習效果
實踐性教學環(huán)節(jié)在教學形式、教學內(nèi)容和考核方式上均不同于課堂教學,加之教學對象的個體差異以及學生對教學內(nèi)容的理解不同,使實踐性教學環(huán)節(jié)的進行和考核均有較大難度,因此采取多樣化的教學形式和細致的全程考核方式尤為重要??紤]到實踐性教學過程學生參與較多的實際狀況,教學中注重以學生為中心,突出學生的主體地位,適當減少教師參與。改變教師為學生準備得過多過細,造成學生過分依賴的心理狀況,突出學生在教學中設計思想和創(chuàng)新意識的培養(yǎng);同時改變只通過一份實驗報告、設計報告或實習報告就決定成績的單一考核方式,實行對學生知識掌握、技能提高、作風習慣乃至實驗態(tài)度的全程跟蹤,要求學生養(yǎng)成“必備而來、必行操作、必動思維、必有收獲”。在成績的評定上,建立了操作考核、知識考核、綜合性考核以及筆試、口試于一體的系統(tǒng)考核方式,既提高了學生對實驗教學的重視程度和學習動力,以及實際操作能力、歸納總結能力,也有利于實驗教學的規(guī)范化管理,收到良好效果。
通過加強和規(guī)范實踐性教學環(huán)節(jié)的一系列做法,使學生的分析問題、解決問題的能力以及創(chuàng)新能力都有了明顯提高。近三年專業(yè)學生科技創(chuàng)新項目申請立項共32項,幾乎每個專業(yè)學生都在畢業(yè)論文之前有機會參加專業(yè)教師的科研課題,或者參與教師的實驗室自制設備的研制等。通過這些工作,專業(yè)本科生參與甚至作為第一作者完成的科研論文和教學論文呈逐年上升的趨勢,完成的教學自制設備在教學中發(fā)揮了良好的教學效果。每屆專業(yè)本科生都至少有1人獲獎學金出國留學,專業(yè)考研比例近1/2。就業(yè)的學生適應能力強,受到了用人單位的歡迎。
[本文系中國高教學會“十一五”規(guī)劃重點課題“工科院校應用化學專業(yè)建設及創(chuàng)新人才培養(yǎng)”、黑龍江省高教學會“十一五”規(guī)劃課題“工科院校應用化學專業(yè)建設的研究與實踐”、黑龍江省高等學校教學改革工程項目“結合應用化學專業(yè)方向,加強實踐性教學環(huán)節(jié)的措施”部分研究成果]
參考文獻:
[1]鄭秀英,張進明,白守禮等,提高本科生實踐創(chuàng)新能力的探索[J],中國大學教學,2007(2):47~49。
[2]段東紅,劉世斌,郝曉剛等,化工類本科專業(yè)課程體系實踐性教學環(huán)節(jié)改革方案的研究與實踐[J],化工高等教育,2007(1):25~27。
責任編輯:余大品