王振軍 李輝 俞鵬飛 陳華鑫

摘要：本文結(jié)合材料類大學(xué)生特點，提出了大學(xué)生創(chuàng)新能力培養(yǎng)的新舉措，主要包括結(jié)合本科生拔尖創(chuàng)新人才培養(yǎng)計劃，提高學(xué)生創(chuàng)新意識；與課外科技活動緊密結(jié)合，提高學(xué)生創(chuàng)新能力；改革教學(xué)方法，增強實驗教學(xué)，培養(yǎng)學(xué)生綜合素質(zhì)；強化專業(yè)基礎(chǔ)，結(jié)合專業(yè)實踐，加強學(xué)生感性認(rèn)識；教學(xué)相長，互相結(jié)合，增加教師和學(xué)生科研成果；等等五個方面，對于提高材料類大學(xué)生創(chuàng)新能力具有參考價值。

關(guān)鍵詞：材料類；本科生；創(chuàng)新能力；培養(yǎng)；新舉措

中圖分類號：G642.0 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號：1674-9324（2016）39-0048-03

一、前言

隨著材料發(fā)展的日新月異，材料學(xué)科的大學(xué)生更應(yīng)具備較強的創(chuàng)新能力。如何加強大學(xué)生創(chuàng)新能力培養(yǎng)在材料類本科教育過程中非常關(guān)鍵。這就要求學(xué)生通過對材料的研究和開發(fā)，用現(xiàn)有知識獲得未知的知識，利用已知的知識解決未知的實際問題，養(yǎng)成良好的創(chuàng)新習(xí)慣；培養(yǎng)和提高大學(xué)生的創(chuàng)新意識和創(chuàng)新能力，營造寬松的學(xué)術(shù)討論氣氛，使學(xué)生能夠通過良好的學(xué)術(shù)氛圍相互鼓勵學(xué)習(xí)，共同進(jìn)步。

長安大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)院（以下簡稱學(xué)院）集合了材料類的多個專業(yè)，可結(jié)合新型材料的研究與開發(fā)，提高學(xué)生的創(chuàng)新能力。因此，本文結(jié)合學(xué)院的材料類本科生拔尖創(chuàng)新人才培養(yǎng)制度，利用“挑戰(zhàn)杯”科技大賽、新材料設(shè)計大賽等平臺，改變以往的傳統(tǒng)教學(xué)方法，注重凸顯學(xué)生個性，以培養(yǎng)學(xué)生為基本，著重提高學(xué)生的自我發(fā)展能力，積極鼓勵學(xué)生的創(chuàng)新思維，具體措施如下。

二、結(jié)合本科生拔尖創(chuàng)新人才培養(yǎng)計劃，提高學(xué)生創(chuàng)新意識

2011年學(xué)院開始實行本科生拔尖創(chuàng)新人才培養(yǎng)制度，具體工作流程見圖1。本計劃原則是根據(jù)學(xué)生的個人發(fā)展規(guī)劃、科研興趣、公平競爭、有序發(fā)展，由學(xué)生工作辦公室根據(jù)《長安大學(xué)學(xué)生綜合測評實施辦法》按學(xué)生實際情況測算出每個學(xué)生的綜合測評成績，成績優(yōu)秀的學(xué)生（綜合測評成績排名一年級為前10%，二年級為前20%，三年級為前30%，智育成績無不及格）根據(jù)自己的愿望選擇導(dǎo)師。

導(dǎo)師為科學(xué)研究創(chuàng)造了條件，引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行學(xué)習(xí)和研究訓(xùn)練，使學(xué)生積極參與和體驗科學(xué)研究，引導(dǎo)他們樹立正確的科學(xué)態(tài)度，掌握科學(xué)研究的基本方法，初步形成創(chuàng)新思維，具體工作為：（1）制訂培養(yǎng)計劃：導(dǎo)師根據(jù)每位學(xué)生的實際情況制訂培養(yǎng)計劃，如定期的讀書計劃、實驗計劃、論文計劃等。（2）論文選題、制訂研究計劃和寫作提綱：學(xué)生在導(dǎo)師的指導(dǎo)下確定論文選題、制訂研究計劃和寫作大綱，閱讀學(xué)術(shù)文獻(xiàn)、熟悉研究領(lǐng)域；根據(jù)要求，在規(guī)定時間內(nèi)完成學(xué)生學(xué)年論文、實習(xí)報告、畢業(yè)論文評價。（3）科研活動：引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)入實驗室，學(xué)習(xí)和接受科學(xué)研究的訓(xùn)練，使學(xué)生擁有完整和科學(xué)的研究經(jīng)驗，令其在科研訓(xùn)練中樹立正確的科研態(tài)度，初步掌握科學(xué)研究方法，形成科學(xué)的研究思維；引導(dǎo)學(xué)生參與本人所在研究小組的實踐和研究，培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)研究意識以及創(chuàng)新思維和動手能力，鼓勵學(xué)生積極參與科研活動并撰寫學(xué)術(shù)論文。

項目組配合高校創(chuàng)新人才培養(yǎng)方案，指導(dǎo)了優(yōu)秀本科生，提出研發(fā)的新材料，如高性能冷再生混合料、隧道防火涂料、高性能陶瓷材料、儲氫功能材料、道路融雪材料、石墨烯材料等。通過拔尖創(chuàng)新培養(yǎng)計劃，本科生在項目組教師的指導(dǎo)下參與科學(xué)研究項目，接觸學(xué)科前沿，激發(fā)了自身的主觀能動性，培育了思維上的創(chuàng)新，增強了能力上的創(chuàng)新，受到了學(xué)院的表彰。專任教師的主導(dǎo)地位與學(xué)生的主體作用在拔尖人才培養(yǎng)計劃中得到了充分發(fā)揮，激發(fā)了大學(xué)生創(chuàng)新思維和創(chuàng)新意識，將學(xué)校優(yōu)秀的資源賦予本科生充分利用，使材料科學(xué)與工程學(xué)院本科教育教學(xué)質(zhì)量得到了極大的提高。

三、緊密結(jié)合課外科技活動，鍛煉學(xué)生創(chuàng)新能力

通過課外科技活動能夠有效地檢驗學(xué)生綜合運用所學(xué)理論解決實際問題的能力，同時課外科技活動也能增加學(xué)生的自主學(xué)習(xí)興趣。結(jié)合材料專業(yè)的大學(xué)生課外科技創(chuàng)新工作，項目組成員積極指導(dǎo)本科生課外科技創(chuàng)新活動，認(rèn)真仔細(xì)制定相關(guān)研究課題，并根據(jù)每個學(xué)生理論基礎(chǔ)掌握情況、個人興趣愛好等進(jìn)行分層指導(dǎo)。課題內(nèi)容結(jié)合了專業(yè)基礎(chǔ)理論與材料研究兩個方面，使得課題具有一定難度和深度，又具有科研創(chuàng)新的可行性。

鼓勵學(xué)生結(jié)合新材料開發(fā)，積極參加教師的科研課題，或者參加學(xué)校組織的科技競賽活動，如創(chuàng)新性實驗、挑戰(zhàn)杯大賽、新材料設(shè)計大賽等，并選派教師指導(dǎo)。鼓勵學(xué)生承擔(dān)科技項目，定期指導(dǎo)并檢查學(xué)生的科技活動，鍛煉學(xué)生的創(chuàng)新毅力和責(zé)任感。通過課外科技活動，參與課題的學(xué)生應(yīng)積極主動閱讀文獻(xiàn)，培養(yǎng)自身查閱文獻(xiàn)的能力和自主學(xué)習(xí)的能力，增強了同學(xué)間的協(xié)調(diào)合作精神并培養(yǎng)了學(xué)生獨立的思維能力。大學(xué)生對材料專業(yè)的興趣通過科研活動大大提升，參與人數(shù)不斷增加，使得材料專業(yè)的大學(xué)生對課外科技活動的認(rèn)知度和認(rèn)同度大幅度提升，提高了學(xué)生的創(chuàng)新意識。

四、改革教學(xué)方法，加強實驗教學(xué)，培養(yǎng)學(xué)生綜合素質(zhì)

針對材料專業(yè)特點，教學(xué)模式以討論方式進(jìn)行，重點講授材料的制備工藝、性能特點及工程應(yīng)用，讓學(xué)生在思考中理解所學(xué)知識，加深學(xué)生印象，培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)創(chuàng)新精神。每一部分講授結(jié)束后，教師提出一些問題，安排學(xué)生針對這些問題課后進(jìn)行準(zhǔn)備，先分組討論，然后到課堂上或在自習(xí)輔導(dǎo)時間進(jìn)行相同組別的討論，就問題進(jìn)一步討論，針對討論產(chǎn)生的問題，教師布置新的討論問題，最后進(jìn)行討論問題的總結(jié)，讓同學(xué)書寫討論報告和課后作業(yè)，加強對討論內(nèi)容的理解和深入，具體步驟見圖2。

此外，增強實踐環(huán)節(jié)，使學(xué)生操作能力提高，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神。課程教學(xué)工作充分結(jié)合學(xué)生所學(xué)的材料專業(yè)特點，結(jié)合新材料開發(fā)和實驗教學(xué)，改革教學(xué)方法，引導(dǎo)學(xué)生創(chuàng)新；新材料開發(fā)與實驗室教學(xué)相結(jié)合。項目組艾濤副教授長期從事本科生實驗的教學(xué)工作，革新了實驗教學(xué)的方法和內(nèi)容，設(shè)計了綜合性實驗，強調(diào)學(xué)生的動手能力（圖3），編寫了新的《無機非金屬材料工程專業(yè)實驗教學(xué)大綱》，減少驗證實驗，增加綜合型、設(shè)計型實驗，為教師和學(xué)生的交流創(chuàng)造更多的機會，培養(yǎng)了學(xué)生的動手動腦能力，增強了學(xué)生獨立思考的能力并開發(fā)了學(xué)生的創(chuàng)新思維。另外，項目組在任教課程考試中注重所學(xué)知識與試驗操作能力的結(jié)合，理論與實踐并重，著重測試學(xué)生在理解、掌握、結(jié)合運用所學(xué)知識解決問題的綜合能力和實踐能力，在承擔(dān)的課程如《道路工程材料》、《工廠設(shè)計概論》和《新型功能材料》等課程考試卷面內(nèi)容中包含了基礎(chǔ)理論和材料綜合應(yīng)用等方面，凸顯對學(xué)生綜合能力的要求。

五、強化專業(yè)基礎(chǔ)，結(jié)合專業(yè)實踐，加強學(xué)生感性認(rèn)識

項目組在教學(xué)過程中重視學(xué)生專業(yè)基礎(chǔ)知識教學(xué)和學(xué)生基礎(chǔ)能力的培養(yǎng)，根據(jù)教學(xué)指導(dǎo)委員會工作安排，舉行了無機非金屬材料基礎(chǔ)知識競賽選拔，促進(jìn)了學(xué)生對基礎(chǔ)知識掌握，豐富了材料學(xué)科的知識內(nèi)涵。項目組組織學(xué)生參加了教育部無機非金屬材料教學(xué)指導(dǎo)委員會主辦的第一屆全國高校無機非金屬材料基礎(chǔ)知識競賽（圖4）。本次競賽由濟(jì)南大學(xué)承辦，西安建筑科技大學(xué)、華南理工大學(xué)、武漢理工大學(xué)和南京工業(yè)大學(xué)協(xié)辦，題目以無機非金屬材料教學(xué)指導(dǎo)委員會制定的專業(yè)規(guī)范為基礎(chǔ)，重點考察專業(yè)規(guī)范中界定的基礎(chǔ)課程核心知識點，全國56所高校的84支代表隊近300人參加。項目組指導(dǎo)了一支代表隊參加，經(jīng)過必答題和搶答題的激烈競爭環(huán)節(jié)，最終獲得優(yōu)秀獎。無機非金屬材料基礎(chǔ)知識競賽每兩年舉辦一次，對學(xué)生交流和大學(xué)生基礎(chǔ)知識提高起重要作用。

另外，材料認(rèn)識和生產(chǎn)實習(xí)是培養(yǎng)材料專業(yè)本科生在實際工程中實踐能力的關(guān)鍵所在。通過實習(xí)，可使學(xué)生獲得材料生產(chǎn)管理知識、材料知識的感性認(rèn)識、各類材料的工藝流程基本概念等，使學(xué)生綜合素質(zhì)得到提高。因此，應(yīng)重視材料專業(yè)學(xué)生認(rèn)識實習(xí)這一環(huán)節(jié)。項目組將教學(xué)過程與認(rèn)識實習(xí)和生產(chǎn)實習(xí)緊密結(jié)合，增強學(xué)生對材料的整體認(rèn)識，培養(yǎng)創(chuàng)新能力。

材料科學(xué)與工程學(xué)院無機非金屬材料工程專業(yè)的認(rèn)識實習(xí)的時間安排在大二的下學(xué)期，在進(jìn)行專業(yè)基礎(chǔ)課程教學(xué)之前，使學(xué)生對本專業(yè)的學(xué)習(xí)有一個基本的認(rèn)識。實習(xí)內(nèi)容安排、人員數(shù)量、教學(xué)計劃的安排以及實習(xí)費用的支出均會影響實習(xí)時間的長短，認(rèn)識實習(xí)的深入性和效果也與實習(xí)時間密切相關(guān)。教學(xué)計劃規(guī)定的實習(xí)時間是一周，時間較短，因此，根據(jù)實習(xí)目的和教學(xué)內(nèi)容，確定該專業(yè)學(xué)生的認(rèn)識實習(xí)內(nèi)容為新型功能材料廠中新材料的認(rèn)知，學(xué)生們普遍反映內(nèi)容充實，時間緊湊，能夠?qū)舅鶎W(xué)材料知識與實際相結(jié)合，達(dá)到了實習(xí)的要求。學(xué)生通過認(rèn)識實習(xí)和生產(chǎn)實習(xí)，把自己的課堂所學(xué)與實際應(yīng)用相結(jié)合，不斷提高自己的實踐技能和創(chuàng)新能力。

六、教學(xué)相長，互相結(jié)合，增加教師和學(xué)生科研成果

從事材料類教學(xué)的教師一直堅持將理論研究和實踐工作相結(jié)合，材料類大學(xué)生課外科技活動迅速發(fā)展，學(xué)生高度認(rèn)同課外科技活動并積極參與到活動中去，且在課外科技活動中碩果累累，同時大大提高了學(xué)院教師的科研創(chuàng)新水平。另外，材料類專業(yè)的大學(xué)生依托學(xué)院的拔尖創(chuàng)新人才培養(yǎng)制度對所學(xué)專業(yè)產(chǎn)生了濃厚的興趣。在指導(dǎo)教師的悉心指導(dǎo)下，共指導(dǎo)學(xué)生類相關(guān)科技競賽項目立項10余項，有30多名同學(xué)參加，發(fā)表論文7篇，參與申請國家專利3項；學(xué)生在國家專利申請、中英文科研論文寫作等方面獲得了很大的提高；部分畢業(yè)生因課外科技成果突出和創(chuàng)新能力強被免試保送同濟(jì)大學(xué)、西安交通大學(xué)等著名大學(xué)攻讀研究生，或畢業(yè)后赴國外攻讀研究生，他們的科研能力得到了教師的肯定。

七、結(jié)語

以新材料開發(fā)為載體，結(jié)合本科生拔尖創(chuàng)新人才培養(yǎng)計劃，緊密結(jié)合課外科技活動，改革教學(xué)方法，加強實驗教學(xué)，強化專業(yè)基礎(chǔ)，結(jié)合專業(yè)實踐，教學(xué)相長，塑造了大學(xué)生科學(xué)研究的創(chuàng)造性思維，提高了大學(xué)生科學(xué)研究的創(chuàng)新性能力。

然而，材料類部分大學(xué)生的創(chuàng)新能力仍需繼續(xù)提高，因為許多大學(xué)生滿足于現(xiàn)狀，自己缺乏創(chuàng)新能力提高的信心；有些學(xué)生也想提高創(chuàng)新能力，但不知道從何做起。這就需要通過具體的措施，進(jìn)一步對其加強培養(yǎng)和鍛煉。另外，大學(xué)生學(xué)生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)還有很長的路要走，而且是一個漫長且無規(guī)律的過程，建議政府和高校在“大眾創(chuàng)業(yè)、萬眾創(chuàng)新”的國家戰(zhàn)略指引下，加強大學(xué)生創(chuàng)新能力培養(yǎng)，提高大學(xué)生的創(chuàng)新能力。

參考文獻(xiàn)：

[1]邵剛，彭文峰，王海龍，等.材料工程類大學(xué)生持續(xù)創(chuàng)新能力培養(yǎng)淺談[J].教育教學(xué)論壇，2016，（8）：43-44.

[2]朱玲玲，葉國田，周穎，等.材料類專業(yè)大學(xué)生創(chuàng)新實驗項目的實踐與思考[J].實驗技術(shù)與管理，2013，30（5）：178-180.

[3]江國健，徐家躍，陳惠芬，等.基于培養(yǎng)大學(xué)生創(chuàng)新能力的材料專業(yè)教學(xué)改革與實踐[J].時代教育，2014，（1）：34-36.

[4]宋杰光，王秀琴，楊超，等.九江學(xué)院材料專業(yè)大學(xué)生創(chuàng)新能力培養(yǎng)現(xiàn)狀及改革研究[J].教育教學(xué)論壇，2016，（12）：46-47.