劉曉芳 葉金蕊 李松梅 于榮海

摘 要：為適應(yīng)國(guó)家、社會(huì)對(duì)高素質(zhì)人才的需求，構(gòu)建以學(xué)生為主體，注重學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)能力的“雙創(chuàng)”人才培養(yǎng)模式成為高等教育的必然選擇。本文以納米材料與技術(shù)專業(yè)教學(xué)為例，介紹了“雙創(chuàng)”人才培養(yǎng)模式在納米知識(shí)體系教學(xué)中的重要意義，以及立足培養(yǎng)“雙創(chuàng)”型人才的納米材料實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革探索思路。

關(guān)鍵詞：“雙創(chuàng)”人才培養(yǎng)；納米材料與技術(shù)；教學(xué)改革實(shí)踐

中圖分類號(hào)：G71 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

一、引言

創(chuàng)新是一個(gè)民族的靈魂，是一個(gè)國(guó)家興旺發(fā)達(dá)的不竭動(dòng)力?？v觀當(dāng)今世界各國(guó)的教育改革，都不約而同地將著眼點(diǎn)放在提高民族的創(chuàng)新能力和培養(yǎng)創(chuàng)新型人才上。高校是人才培養(yǎng)的重要基地，學(xué)生創(chuàng)新精神和創(chuàng)業(yè)能力的培養(yǎng)既是社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的必然需求，也是提高教育質(zhì)量的內(nèi)在要求。

目前，高校人才培養(yǎng)模式在一定程度上還存在注重理論學(xué)習(xí)，忽略實(shí)踐教學(xué)的問(wèn)題，使得學(xué)生畢業(yè)后普遍缺乏就業(yè)所需的基本應(yīng)用能力和創(chuàng)新能力、創(chuàng)業(yè)精神。因此，在傳統(tǒng)教學(xué)的基礎(chǔ)上進(jìn)行再教育，改革傳統(tǒng)意義的人才培養(yǎng)模式，進(jìn)行“雙創(chuàng)”（創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)）型人才培養(yǎng)模式的研究與實(shí)踐，具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。

培養(yǎng)“雙創(chuàng)”型人才要把創(chuàng)新和創(chuàng)業(yè)教育有機(jī)結(jié)合，以形成學(xué)生的創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)品格和提高能力為目的；以培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)精神和意識(shí)為前提，促使學(xué)生的創(chuàng)新思維不斷發(fā)展，綜合能力和素質(zhì)不斷提高，將學(xué)生塑造成具有核心競(jìng)爭(zhēng)力的復(fù)合型人才。

本文以納米材料與技術(shù)專業(yè)教學(xué)為例，介紹了“雙創(chuàng)”型人才培養(yǎng)模式在納米知識(shí)體系教學(xué)中的重要意義，提出了以特色納米實(shí)驗(yàn)課程為依托、立足培養(yǎng)“雙創(chuàng)”型人才的再教育教學(xué)的必要性和改革模式探索。

二、“雙創(chuàng)”人才培養(yǎng)模式在納米材料教學(xué)中的實(shí)踐

（一）納米材料與技術(shù)的蓬勃發(fā)展及納米產(chǎn)業(yè)化的興起

納米材料與納米技術(shù)是21世紀(jì)最令人矚目的前沿科技研究熱點(diǎn)之一，納米科技的蓬勃發(fā)展對(duì)眾多研究領(lǐng)域，乃至人類社會(huì)的生產(chǎn)生活產(chǎn)生了廣泛而深遠(yuǎn)的影響，納米材料的應(yīng)用和產(chǎn)業(yè)化已經(jīng)成為世界許多國(guó)家相繼研究和開(kāi)發(fā)的重點(diǎn)。納米材料的粒子尺寸在1-100nm，其小尺寸、大比表面積和量子尺寸效應(yīng)使得納米微粒具有不同于常規(guī)固體的新特性，表現(xiàn)出奇特的力學(xué)、電學(xué)、磁學(xué)、光學(xué)、熱學(xué)及化學(xué)等多方面的性能，從而使其作為一種新型材料在催化、環(huán)保、能源、電子、冶金、宇航、生物和醫(yī)學(xué)等領(lǐng)域展現(xiàn)出廣闊的應(yīng)用前景（如圖1），比如納米復(fù)合材料涂層、薄膜有機(jī)太陽(yáng)能電池、納米傳感器、納米催化劑、納米儲(chǔ)氫罐、巨磁阻多層膜等。

納米材料的產(chǎn)業(yè)化是納米材料得到真正應(yīng)用的基礎(chǔ)和前提。自20世紀(jì)80年代末納米科學(xué)技術(shù)誕生開(kāi)始，納米材料的產(chǎn)業(yè)化就已經(jīng)成為人們關(guān)注和研究的重點(diǎn)，并取得了一定的經(jīng)濟(jì)和社會(huì)效益。美、日、歐盟等許多國(guó)家早已意識(shí)到納米產(chǎn)業(yè)孕育著巨大的機(jī)會(huì)，而且很有可能對(duì)目前的產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)產(chǎn)生顛覆性影響，因此納米產(chǎn)業(yè)成為各國(guó)近年來(lái)?yè)屨嫉母叩刂?。世界發(fā)達(dá)國(guó)家均對(duì)納米產(chǎn)業(yè)進(jìn)行戰(zhàn)略性布局，并紛紛投入巨資。許多國(guó)際巨頭，如波音、福特、通用、洛克希德、蒂姆肯、豐田等公司也投入巨大的人力物力財(cái)力用以支持納米產(chǎn)品的開(kāi)發(fā)和研制。

在這場(chǎng)納米科技的角逐中，我國(guó)也取得了一系列世界矚目的成績(jī)，納米材料若干領(lǐng)域的出色成果，為我國(guó)在這一領(lǐng)域的領(lǐng)先地位提供了有力的支撐。我國(guó)的自然科學(xué)基金、“863”計(jì)劃、“973”計(jì)劃以及國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室都將納米材料列為優(yōu)先資助項(xiàng)目。

2006年，國(guó)務(wù)院頒布《國(guó)家中長(zhǎng)期科學(xué)和技術(shù)發(fā)展規(guī)劃綱要（2006-2020年）》，認(rèn)為納米科技是中國(guó)“有望實(shí)現(xiàn)跨越式發(fā)展的領(lǐng)域之一”，并設(shè)立“納米研究”重大研究計(jì)劃。

（二）“雙創(chuàng)”人才培養(yǎng)模式在納米材料教學(xué)中的必要性

世界各國(guó)納米科技的競(jìng)賽，依賴于納米人才隊(duì)伍的建設(shè)。21世紀(jì)的高等教育肩負(fù)著引導(dǎo)學(xué)生走向科學(xué)技術(shù)最前沿的重責(zé)。在教育部2010年公布的高等學(xué)校戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)相關(guān)新專業(yè)名單中，納米材料與技術(shù)專業(yè)被列為新材料領(lǐng)域的代表之一。新時(shí)代的納米科技人才，在具備深厚的理論功底和寬廣的知識(shí)視野基礎(chǔ)上，創(chuàng)新和創(chuàng)業(yè)能力尤為重要。創(chuàng)新是納米材料與技術(shù)進(jìn)步的核心，創(chuàng)業(yè)是納米材料產(chǎn)業(yè)化的推進(jìn)器。而當(dāng)前我國(guó)的高等教育重理論輕實(shí)踐，畢業(yè)生在自主創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)方面意識(shí)差、能力欠缺。

因此，在納米科技迅速發(fā)展的大背景下，為滿足社會(huì)對(duì)納米科技人才的需求，進(jìn)行“雙創(chuàng)”型人才培養(yǎng)模式的研究與實(shí)踐，具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。

納米知識(shí)體系教學(xué)包括理論教學(xué)和實(shí)踐教學(xué)，按照“雙創(chuàng)”型人才培養(yǎng)模式的要求，要著力提高學(xué)生的創(chuàng)新精神、實(shí)踐能力和創(chuàng)業(yè)意識(shí)，需要進(jìn)行再教育，并強(qiáng)化和改革實(shí)踐教學(xué)。

傳統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)在教學(xué)內(nèi)容、方法和方式等方面都存在許多不足，如實(shí)驗(yàn)內(nèi)容更新緩慢、與工程實(shí)際和前沿知識(shí)相脫節(jié)；實(shí)驗(yàn)教學(xué)上以演示性、驗(yàn)證性內(nèi)容為主；教學(xué)方法上，多采取教師講解實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，學(xué)生按既定步驟完成實(shí)驗(yàn)的方式。在這種教學(xué)模式下，學(xué)生的創(chuàng)新性思維被禁錮，創(chuàng)造力得不到發(fā)揮，缺乏積極性和探索精神。

因此，改革實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容和方式迫在眉睫，開(kāi)設(shè)開(kāi)放式、綜合性、設(shè)計(jì)型特色實(shí)驗(yàn)課程，注重培養(yǎng)和提高學(xué)生的實(shí)驗(yàn)技能、科研能力、創(chuàng)新思維、創(chuàng)業(yè)意識(shí)是目前高等教育領(lǐng)域的一個(gè)重要課題。

三、立足培養(yǎng)“雙創(chuàng)”型人才的納米材料實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革探索

（一）教學(xué)方式方法改革探索

以培養(yǎng)具有創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)能力的復(fù)合型人才為目標(biāo)，納米材料與技術(shù)專業(yè)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)必須摒棄傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)的弊端，取消驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，貫徹以學(xué)生創(chuàng)新為中心的教育理念，依托科研團(tuán)隊(duì)和科研平臺(tái)開(kāi)設(shè)“納米材料制備與性能研究”特色實(shí)驗(yàn)課程。在實(shí)驗(yàn)內(nèi)容上將以設(shè)計(jì)性、開(kāi)放性和綜合性實(shí)驗(yàn)為主，在教學(xué)模式由封閉轉(zhuǎn)向開(kāi)放，并建立導(dǎo)師制。教學(xué)過(guò)程通過(guò)導(dǎo)師與學(xué)生之間的互動(dòng)配合完成，注重培養(yǎng)和提高學(xué)生的創(chuàng)新能力，采用“啟發(fā)——引導(dǎo)——互動(dòng)”的教學(xué)方式。

在教學(xué)實(shí)踐中，采取“分組教學(xué)、導(dǎo)師負(fù)責(zé)”模式，即學(xué)生以3—5人為一實(shí)驗(yàn)小組由各導(dǎo)師負(fù)責(zé)指導(dǎo)，這種教學(xué)模式既能兼顧到實(shí)驗(yàn)設(shè)備和實(shí)驗(yàn)時(shí)間的限制，也有利于培養(yǎng)學(xué)生獨(dú)立分析和解決問(wèn)題的能力，以及團(tuán)隊(duì)精神。每個(gè)實(shí)驗(yàn)小組按下列要求獨(dú)立完成納米材料制備——性能測(cè)試——結(jié)果分析的完整實(shí)驗(yàn)過(guò)程。首先，在既定大課題方向內(nèi)，由學(xué)生自主查閱文獻(xiàn)資料，選定具體研究題目，設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案，并與實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)教師探討方案的可行性。教師在此環(huán)節(jié)充分發(fā)揮啟發(fā)引導(dǎo)作用。然后，學(xué)生在教師的指導(dǎo)下（主要從事儀器設(shè)備的操作培訓(xùn)和實(shí)驗(yàn)答疑）獨(dú)立完成納米材料的合成制備——性能測(cè)試——結(jié)果分析和實(shí)驗(yàn)報(bào)告（論文）撰寫的全過(guò)程。教師在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中要注重與學(xué)生的互動(dòng)，根據(jù)學(xué)生的反饋和實(shí)驗(yàn)情況及時(shí)給予啟發(fā)和建議（如圖2）。此外，特色實(shí)驗(yàn)課程的教學(xué)要注重學(xué)生科學(xué)思維的培養(yǎng)，“納米材料制備及性能研究”是集理論與應(yīng)用于一體的課程，從對(duì)理論的學(xué)習(xí)和理解的基礎(chǔ)上拓展到材料的應(yīng)用。因此，培養(yǎng)學(xué)生在材料研究和應(yīng)用領(lǐng)域從“單一應(yīng)用驅(qū)動(dòng)”到“應(yīng)用與理論驅(qū)動(dòng)”的材料科學(xué)發(fā)展模式，即“應(yīng)用需求——探索新材料——理論闡釋——發(fā)現(xiàn)新材料——應(yīng)用拓展”的科學(xué)思維是至關(guān)重要的。

（二）教學(xué)內(nèi)容的創(chuàng)新性設(shè)計(jì)

為培養(yǎng)學(xué)生的“雙創(chuàng)”能力，全面改革實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容，要將企業(yè)的需求、最新研究成果及國(guó)內(nèi)外前沿研究方向引入實(shí)驗(yàn)教學(xué)，積極構(gòu)建適應(yīng)應(yīng)用型創(chuàng)新人才培養(yǎng)的納米材料與技術(shù)專業(yè)實(shí)驗(yàn)?zāi)K，培養(yǎng)具有扎實(shí)理論功底、熟練實(shí)驗(yàn)操作技能、具有較強(qiáng)的工程實(shí)踐能力和強(qiáng)烈的創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)意識(shí)的高素質(zhì)人才。

納米材料及其制備技術(shù)的研究在材料、化工、環(huán)境、能源、醫(yī)學(xué)、國(guó)防等重要高新科技領(lǐng)域中發(fā)揮著越來(lái)越重要的作用，特色實(shí)驗(yàn)課程內(nèi)容的設(shè)計(jì)包括以下幾個(gè)開(kāi)放式方向：

磁性納米材料、半導(dǎo)體納米材料、能源納米材料、環(huán)境凈化納米材料、光學(xué)納米材料、生物納米材料等，如脈沖電子束沉積法/磁控濺射法制備磁性多層膜/顆粒膜、復(fù)合吸波材料的制備及性能研究、多級(jí)多孔納米材料的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及儲(chǔ)能性能研究、納米材料光催化/發(fā)光性能研究、電紡絲法制備納米纖維及其性能研究，熔融甩帶法/電弧熔煉法制備非晶/納米晶合金等。以上實(shí)驗(yàn)大方向的選擇既與納米材料前沿研究、企業(yè)需求相接軌，有利于學(xué)生了解當(dāng)前納米材料研究熱點(diǎn)；又具有較大的選擇空間，可以充分調(diào)動(dòng)學(xué)生的積極性和創(chuàng)造力，使學(xué)生能夠通過(guò)查閱文獻(xiàn)自主制定具體研究?jī)?nèi)容和實(shí)驗(yàn)方案。同時(shí)，鼓勵(lì)指導(dǎo)教師將科研成果及時(shí)融入實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容，探索出科研平臺(tái)服務(wù)于實(shí)踐教學(xué)、服務(wù)于學(xué)生自主創(chuàng)新平臺(tái)的有效途徑，滿足學(xué)生自主創(chuàng)新的需求。

另外，許多研究課題與實(shí)際生產(chǎn)密切相關(guān)，如納米催化劑已在汽車尾氣凈化處理方面成功應(yīng)用、納米微晶軟磁材料可應(yīng)用于變壓器、納米薄膜用于制造光電子器件等，學(xué)生通過(guò)相關(guān)實(shí)驗(yàn)研究，可以更深入了解該領(lǐng)域的發(fā)展方向、市場(chǎng)前景、技術(shù)水平、存在的問(wèn)題等信息，從而為學(xué)生創(chuàng)業(yè)提供更多開(kāi)放性的思路。

此外，學(xué)院應(yīng)充分利用校內(nèi)外資源，為學(xué)生組織高質(zhì)量的納米材料學(xué)術(shù)講座、納米產(chǎn)業(yè)化報(bào)告、企業(yè)家講堂，激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新性想法和創(chuàng)業(yè)意識(shí)。

（三）建立科學(xué)、合理的課程評(píng)價(jià)體系

特色實(shí)驗(yàn)課程的開(kāi)設(shè)旨在將實(shí)驗(yàn)與教學(xué)內(nèi)容有機(jī)結(jié)合起來(lái)，使學(xué)生通過(guò)完成實(shí)驗(yàn)深刻掌握納米材料相關(guān)理論知識(shí)，了解納米材料、納米產(chǎn)業(yè)的發(fā)展前沿和動(dòng)向；激發(fā)學(xué)生的科研興趣，培養(yǎng)和提高學(xué)生的創(chuàng)新能力、創(chuàng)業(yè)意識(shí)，為國(guó)家塑造大批具有核心競(jìng)爭(zhēng)力的雙創(chuàng)型人才。

因此，與注重結(jié)果的傳統(tǒng)考核評(píng)價(jià)方式不同，納米材料實(shí)驗(yàn)課程應(yīng)該探索新型的考核方式，構(gòu)建綜合型、多樣化的考核評(píng)價(jià)體系。應(yīng)該重視過(guò)程性評(píng)價(jià)，將考核重點(diǎn)放在學(xué)生的創(chuàng)新能力、知識(shí)運(yùn)用水平、動(dòng)手能力方面。

實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)教師可以將該課程的考核分為幾部分，包括平時(shí)成績(jī)（主要包括出勤率、實(shí)驗(yàn)主動(dòng)性積極性評(píng)分等）、 實(shí)驗(yàn)?zāi)芰己耍ㄖ饕▌?chuàng)新能力、知識(shí)運(yùn)用水平、動(dòng)手能力考核）、實(shí)驗(yàn)完成情況考核、實(shí)驗(yàn)報(bào)告和答辯成績(jī)。

這種綜合性、多樣化的考核評(píng)價(jià)體系不僅會(huì)增強(qiáng)學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)課程的重視，極大地調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性與創(chuàng)造性，并且培養(yǎng)和鍛煉了學(xué)生的科研能力和科研素質(zhì)。此外，對(duì)于取得創(chuàng)新性成果的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，教師將指導(dǎo)學(xué)生進(jìn)一步整理、完善實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)、撰寫學(xué)術(shù)論文。

四、結(jié)語(yǔ)

在新的形勢(shì)下如何加強(qiáng)學(xué)生創(chuàng)新精神和創(chuàng)業(yè)能力（雙創(chuàng)）的培養(yǎng)是高校人才培養(yǎng)的戰(zhàn)略性問(wèn)題，也越來(lái)越成為我國(guó)高等教育改革發(fā)展面臨的重要任務(wù)。21世紀(jì)是納米材料與技術(shù)迅猛發(fā)展的時(shí)代，為振興我國(guó)的納米產(chǎn)業(yè)，需要大批具有創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)能力的高素質(zhì)人才。為適應(yīng)國(guó)家、社會(huì)的需求，提出了“雙創(chuàng)”型人才培養(yǎng)模式在納米材料與技術(shù)專業(yè)再教育教學(xué)中的構(gòu)建思路，但仍有不完善之處有待改進(jìn)以不斷提升教育質(zhì)量。

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