石婷靜， 劉志芳， 羅　詔， 劉潔翔

(河北工業(yè)大學(xué)化工學(xué)院，天津　300130)

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基于大學(xué)生科技創(chuàng)新項(xiàng)目談創(chuàng)新人才的培養(yǎng)*

石婷靜， 劉志芳， 羅詔， 劉潔翔

(河北工業(yè)大學(xué)化工學(xué)院，天津300130)

培養(yǎng)具有創(chuàng)新能力的大學(xué)生是當(dāng)今高等院校面臨的艱巨任務(wù)。文中基于2013級大學(xué)生參與的大學(xué)生科技創(chuàng)新項(xiàng)目，從項(xiàng)目的介紹、學(xué)生從項(xiàng)目中的收獲和幾點(diǎn)建議3方面淺談培養(yǎng)大學(xué)生創(chuàng)新精神。大學(xué)生經(jīng)過項(xiàng)目的系統(tǒng)訓(xùn)練，專業(yè)知識得到鞏固和拓展，實(shí)驗(yàn)操作能力增強(qiáng)，科研素質(zhì)得到提高和團(tuán)隊(duì)意識增強(qiáng)。此外，建議學(xué)校完善激勵制度使更多教師和大學(xué)生參與科技項(xiàng)目，培養(yǎng)出具有較高綜合素質(zhì)的新時代的創(chuàng)新人才。

創(chuàng)新項(xiàng)目；創(chuàng)新人才；收獲

我國《高教法》明確規(guī)定：“高等教育的任務(wù)是培養(yǎng)具有創(chuàng)新精神和實(shí)踐能力的高級專門人才?！?如何培養(yǎng)出具有創(chuàng)新能力的大學(xué)生是當(dāng)今高等院校面臨的艱巨任務(wù)。培養(yǎng)出具有較高綜合素質(zhì)的新時代的創(chuàng)新人才，將大大提升我國綜合國力和國民競爭力[1]。培養(yǎng)大學(xué)生的創(chuàng)新意識和科研能力，提高大學(xué)生實(shí)踐動手能力是高等教育教學(xué)改革的重要課題[2]。當(dāng)今高校中開展大學(xué)生科技創(chuàng)新項(xiàng)目也是創(chuàng)新精神和實(shí)踐能力培養(yǎng)的有效途徑[3]。從我近三年指導(dǎo)大學(xué)生科技創(chuàng)新項(xiàng)目的實(shí)際效果來看，確實(shí)有助于提高大學(xué)生的創(chuàng)新能力，參與項(xiàng)目的2011和2012級的6位大學(xué)生已全部進(jìn)入“985”或中國科學(xué)院院校中繼續(xù)深造。下面以2013級大學(xué)生參與“2015年河北省現(xiàn)代海洋化工技術(shù)協(xié)同創(chuàng)新中心”科技創(chuàng)新項(xiàng)目為例，談?wù)勌岣叽髮W(xué)生創(chuàng)新能力的實(shí)踐與體會。

1　項(xiàng)目的介紹

2015年5月，2013級3位大學(xué)生申報(bào)“2015年河北省現(xiàn)代海洋化工技術(shù)協(xié)同創(chuàng)新中心”項(xiàng)目獲得批準(zhǔn)，課題名稱為

“新型有機(jī)-無機(jī)復(fù)合材料對農(nóng)藥脫除性能”，執(zhí)行期1年。課題的選擇是建立在物理化學(xué)課程中關(guān)于界面現(xiàn)象章節(jié)基本內(nèi)容基礎(chǔ)上，將其實(shí)際應(yīng)用到農(nóng)藥脫除領(lǐng)域中。在項(xiàng)目實(shí)施過程中，從制定項(xiàng)目計(jì)劃、查閱文獻(xiàn)、實(shí)驗(yàn)操作、整理數(shù)據(jù)、報(bào)告總結(jié)等多方面，學(xué)生充當(dāng)項(xiàng)目的主角。圖1和圖2為項(xiàng)目的主要實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)。圖1為制備吸附劑材料的XRD結(jié)果，圖1a～d分別為鋅鋁類水滑石(ZnAl-LDH)、陰離子表面活性劑十二烷基苯磺酸鈉(DBS)和兩性表面活性劑包括十二烷基磺基甜菜堿(DSB)、十二烷基羧基甜菜堿(DCB)插層ZnAl-LDH樣品。結(jié)果表明，ZnAl-LDH-DBS、ZnAl-LDH-DSB和ZnAl-LDH-DCB的第一衍射峰分別位于2.8°，2.4°和2.2°，其對應(yīng)的層間距分別為3.11，3.73和3.96 nm，比ZnAl-LDH的層間距(0.88 nm)大很多，說明DBS、DSB 和DCB均在ZnAl-LDH中成功插層。圖2為吸附劑材料在不同溫度對農(nóng)藥吸附量隨時間的變化曲線。雖然學(xué)生獲得的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)也許不是最優(yōu)，但學(xué)生從制備和表征吸附劑材料開始，到研究吸附劑吸附量及處理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的過程中，在實(shí)驗(yàn)技能方面進(jìn)行全面系統(tǒng)的訓(xùn)練。

圖1　表面活性劑十二烷基苯磺酸鈉(DBS)，十二烷基磺基甜菜堿(DSB) 和十二烷基羧基甜菜堿(DCB)在鋅鋁類水滑石

圖2　ZnAl-LDH-DBS在不同溫度下對農(nóng)藥的吸附量隨時間變化的曲線

2　學(xué)生從項(xiàng)目中的收獲

2.1知識的鞏固和拓展

該項(xiàng)目的研究內(nèi)容關(guān)聯(lián)到物理化學(xué)課程中“界面現(xiàn)象”吸附的教學(xué)內(nèi)容。教學(xué)內(nèi)容涉及到吸附類型、吸附等溫線、吸附量、吸附熱力學(xué)等，學(xué)生從中學(xué)到的僅僅是理論知識，且是零散、不系統(tǒng)。通過對項(xiàng)目的實(shí)施，學(xué)生將這些知識加以應(yīng)用，從吸附材料的制備，到吸附材料的表征，再到材料對農(nóng)藥的吸附，原本枯燥抽象的內(nèi)容變得真實(shí)，也更加容易理解。課本中學(xué)到的知識得到鞏固，同時，也拓展了學(xué)生的眼界。在實(shí)驗(yàn)操作中，學(xué)生對材料的表征手段如X-射線衍射儀器和吸附量測定儀器如紫外-可見光光譜儀等有了全面認(rèn)識。由于實(shí)驗(yàn)中涉及到制備、表征、性能測試的周期時間較長，而這些在學(xué)生通過基礎(chǔ)化學(xué)實(shí)驗(yàn)中是不可能實(shí)現(xiàn)的。因此，學(xué)生通過參與科技創(chuàng)新項(xiàng)目，學(xué)生的知識更加全面、系統(tǒng)，學(xué)習(xí)效果得到明顯提高。

2.2實(shí)驗(yàn)操作能力增強(qiáng)，科研素質(zhì)得到提高

該項(xiàng)目的實(shí)驗(yàn)操作性強(qiáng)。吸附材料的制備過程：“室溫下，配制一定濃度的表面活性劑的水溶液，N2保護(hù)下，同時向其中滴加濃度均為0.5 mol·L-1NaOH溶液和Al(NO3)3與Zn(NO3)2的混合鹽溶液，滴定至指定pH值，繼續(xù)攪拌30 min，將漿液轉(zhuǎn)入反應(yīng)釜中，一定溫度下晶化一定時間，取出反應(yīng)釜，產(chǎn)物抽濾、水洗至中性，濾餅在恒溫干燥箱中80 ℃干燥一夜。”吸附實(shí)驗(yàn)過程：“配置含一定濃度農(nóng)藥的水和乙醇混合溶液20 mL，加一定質(zhì)量的吸附劑，按照一定時間間隔用注射器取樣一次，每次取樣3 mL，經(jīng)0.4 μm微孔過濾膜過濾，之后用3 mL釋放介質(zhì)沖洗過微孔過濾膜，使得微孔過濾膜殘余固體與吸附介質(zhì)一起進(jìn)入吸附體系中。記錄每個時刻的吸光度，用標(biāo)準(zhǔn)工作曲線換算成濃度，求吸附量，最后以吸附量對釋放時間作圖。” 實(shí)驗(yàn)操作初階段，學(xué)生對實(shí)驗(yàn)室中儀器、設(shè)備都不甚了解。在制備吸附材料時，學(xué)生遇到過許多挫折，走了不少彎路。如因使用恒壓漏斗不當(dāng)導(dǎo)致不能很好控制溶液的pH值；因不夠細(xì)心，對產(chǎn)物抽濾時因?yàn)V紙抽破而導(dǎo)致失??；因忽視某些細(xì)節(jié)導(dǎo)致吸附材料的制備失敗，等等。學(xué)生在這些過程中，并沒有氣餒，快速調(diào)整心態(tài)，和老師一起分析實(shí)驗(yàn)失敗的原因，最后成功制備得到材料。在整個實(shí)驗(yàn)操作中，學(xué)生對配溶液，制備吸附材料、吸附量的測定等進(jìn)行了實(shí)踐，操作能力增強(qiáng)。同時，如何清晰記錄實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，如何處理數(shù)據(jù)，遇到不正常實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象如何對待，如何確保人身安全，盡量避免意外的發(fā)生，等等。還要強(qiáng)調(diào)的是，學(xué)生從科研項(xiàng)目中學(xué)會實(shí)事求是，絕不弄虛作假，不敷衍了事等可貴的求實(shí)探索精神。通過一年的項(xiàng)目實(shí)施，學(xué)生在科研素養(yǎng)、實(shí)驗(yàn)技能方面都得到了很大的提高。目前研究小組3位成員都計(jì)劃繼續(xù)深造。

2.3團(tuán)隊(duì)意識增強(qiáng)

項(xiàng)目的各個環(huán)節(jié)都需要學(xué)生的配合。項(xiàng)目確定之前，需要學(xué)生查閱和總結(jié)文獻(xiàn)，了解吸附劑在農(nóng)藥脫除方面的應(yīng)用，制定實(shí)驗(yàn)方案，然后寫申請書。通過評審后，完成項(xiàng)目需要投入大量時間和精力，個人的力量和時間有限，而項(xiàng)目具有系統(tǒng)完整性，需要團(tuán)隊(duì)協(xié)作，彼此之間的配合，如進(jìn)行吸附實(shí)驗(yàn)過程中，連續(xù)進(jìn)行12天多的時間，這就需要學(xué)生分工合作，合理安排取樣時間，完成實(shí)驗(yàn)的整個過程。另外，學(xué)生隨時遇到問題，能夠及時與實(shí)驗(yàn)室中研究生們進(jìn)行溝通和探討，從而增加自己的見識，提高自己的協(xié)調(diào)能力。參與項(xiàng)目讓學(xué)生學(xué)會如何分配好自己的時間，如何與他人合作，能更好的理解協(xié)作精神與團(tuán)隊(duì)意識的真諦。通過項(xiàng)目實(shí)施,學(xué)生認(rèn)識到團(tuán)隊(duì)協(xié)作的重要性,只有取長補(bǔ)短,能力互補(bǔ),才能迸發(fā)出意想不到的創(chuàng)造靈感,使團(tuán)隊(duì)的整體能力得到提升,這種團(tuán)隊(duì)合作精神對他們以后的人生道路是難能可貴。

3　幾點(diǎn)建議

3.1寬松時間的安排

通過指導(dǎo)這3屆大學(xué)生的科技創(chuàng)新項(xiàng)目，深深感到學(xué)生進(jìn)行課外活動時間的有限性。學(xué)生是從大學(xué)二年級進(jìn)入實(shí)驗(yàn)室，針對項(xiàng)目的研究內(nèi)容，實(shí)驗(yàn)時間只能安排在周末，平時學(xué)生空暇時間還要安排課程的各項(xiàng)作業(yè)。然而，周末期間學(xué)生還要參加團(tuán)體活動、黨課、英語四六級、計(jì)算機(jī)二級等。當(dāng)然，要完成項(xiàng)目，這就更需要學(xué)生處理學(xué)業(yè)與項(xiàng)目的關(guān)系，學(xué)會更加合理統(tǒng)籌時間。另一方面，在不能影響學(xué)生的學(xué)業(yè)的條件下，建議學(xué)校綜合考慮從事科研活動的學(xué)生，給予他們寬松靈活的學(xué)習(xí)時間，依據(jù)不同專業(yè)背景制定相應(yīng)課程計(jì)劃，盡可能給與學(xué)生更多科技創(chuàng)新能力方面訓(xùn)練的機(jī)會。

3.2激勵制度的完善

我們學(xué)校開展大學(xué)生科技創(chuàng)新項(xiàng)目有四年，在激勵教師和學(xué)生方面的制度還在完善中。早在2012年，學(xué)校已將“大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)訓(xùn)練計(jì)劃”納入人才培養(yǎng)方案和教學(xué)計(jì)劃中，學(xué)校

設(shè)立了創(chuàng)新與拓展類學(xué)分模塊，該模塊是本科課程體系的重要組成部分。項(xiàng)目結(jié)題后，學(xué)生可獲得相應(yīng)的學(xué)分，指導(dǎo)教師獲得20學(xué)時的工作量補(bǔ)助。但是，從教師指導(dǎo)的兩屆“大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)訓(xùn)練計(jì)劃”項(xiàng)目來看，教師沒有獲得此工作量補(bǔ)助。另外，在績效改革中，該指導(dǎo)“計(jì)劃”也未納入考核體系。因此，建議學(xué)校及學(xué)院對此類計(jì)劃項(xiàng)目的激勵制度更加完善并加以真正的實(shí)施，還可將其作為教師職稱評審的重要條件。此外，對參與項(xiàng)目的學(xué)生在保研、獎學(xué)金等方面給予制度的傾斜。這樣就可以激勵更多教師和大學(xué)生參與其中，讓更多的學(xué)

生有機(jī)會去創(chuàng)新實(shí)踐、開闊思維，提高學(xué)生的實(shí)踐能力和科研素質(zhì)，豐富實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)。

[1]楊春薇,李慧．大學(xué)生創(chuàng)新能力培養(yǎng)的幾點(diǎn)措施[J]．現(xiàn)代閱讀，2011(6):18.

[2]高勝利,趙方方．PBL 教學(xué)模式與高素質(zhì)創(chuàng)新人才的培養(yǎng)[J]．實(shí)驗(yàn)室研究與探索，2007,26(5): 83-86．

[3]王海良,任權(quán)昌, 喻洋,等.“國家級大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)訓(xùn)練計(jì)劃項(xiàng)目”實(shí)施體會及感想[J]. 中國電力教育, 2013(25):216-217.

Study on Innovative Talent Training Based on College Students’ Science and Technology Innovation Project*

SHITing-jing,LIUZhi-fang,LUOZhao,LIUJie-xiang

(School of Chemical Engineering, Hebei University of Technology, Tianjin 300130, China)

It is a challenge task for colleges to cultivate college students with innovative ability. Based on college students’ science and technology innovation project, the innovative talent training was discussed from project introduction, the students’ gain and suggestion. The students’ professional knowledge was consolidated. Their experimental operation ability and scientific research quality were strengthened. Their team spirit was improved. Moreover, it suggested that incentive mechanism was founded to encourage teachers and students to take part in the technology innovation project.

innovation project; innovative talent; gain

河北省現(xiàn)代海洋化工技術(shù)協(xié)同創(chuàng)新中心大學(xué)生科技創(chuàng)新項(xiàng)目(HYHG201514)。

劉潔翔，女，副教授。

G642

A

1001-9677(2016)010-0216-03