吳賢文,向延鴻,李佑稷
(1.吉首大學(xué) 化學(xué)化工學(xué)院,湖南 吉首 416000;2.吉首大學(xué) 化學(xué)國家級實(shí)驗(yàn)教學(xué)示范中心,湖南 吉首 416000)
武陵山片區(qū)包括湖南、湖北、貴州、重慶四省市交界區(qū)域的71個縣(市、區(qū)),國土總面積為17.18萬km2。71個縣中有42個國家扶貧開發(fā)工作重點(diǎn)縣,總?cè)丝跒?645萬人。武陵山片區(qū)是國內(nèi)少數(shù)民族聚集的主要地帶,約占全國少數(shù)民族總?cè)丝诘?/8,境內(nèi)有苗族、土家族、侗族、白族和回族等9個世居少數(shù)民族[1]。武陵山片區(qū)是國家實(shí)施精準(zhǔn)扶貧戰(zhàn)略的主戰(zhàn)場。然而,在這一地帶不僅農(nóng)民貧困,經(jīng)濟(jì)滯后,交通不便,信息閉塞,而且教育十分落后。因此,片區(qū)內(nèi)唯一的一所綜合性大學(xué)即吉首大學(xué)為地方教育和經(jīng)濟(jì)發(fā)展做出了突出貢獻(xiàn)。
然而,武陵山片區(qū)動植物資源和礦產(chǎn)資源十分豐富,為了改變片區(qū)的落后面貌,吉首大學(xué)肩負(fù)起重?fù)?dān),毅然走在了改革的前列。政府和領(lǐng)導(dǎo)相信,唯有發(fā)展教育,以片區(qū)市場為導(dǎo)向,以應(yīng)用型人才為目標(biāo),提高理工科學(xué)生的實(shí)踐能力,方能促進(jìn)學(xué)生的就業(yè)競爭力,從而讓武陵山片區(qū)脫貧致富。為此,吉首大學(xué)對武陵山片區(qū)作了充分的調(diào)查和研究,并出版了《中國連片特困區(qū)發(fā)展報(bào)告(2016-2017)》藍(lán)皮書,同時先后牽頭搭建了“湖南省獼猴桃產(chǎn)業(yè)化工程技術(shù)研究中心(共建)”、“湖南省錳精深加工工程技術(shù)研究中心(共建)”、 “大鯢資源保護(hù)與綜合利用湖南省工程實(shí)驗(yàn)室”、“杜仲綜合利用技術(shù)國家與地方聯(lián)合工程實(shí)驗(yàn)室”、“錳鋅礦業(yè)重金屬污染綜合防治技術(shù)湖南省工程實(shí)驗(yàn)室”、“礦物清潔生產(chǎn)與綠色功能材料開發(fā)湖南省重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室”、“武陵山地區(qū)民族藥解析與創(chuàng)制湖南省工程實(shí)驗(yàn)室”等省部級科研平臺。此外,湖南大湘西地區(qū)錳鋅釩礦產(chǎn)資源豐富,錳的儲量居湖南省第一,全國第二,素有“東方錳都”之稱;鋅的儲量居全國第一;石煤釩礦資源也位居全國前列。2015年,吉首大學(xué)牽頭、聯(lián)合中南大學(xué)和廣西師范大學(xué)等成立了“湖南省高等學(xué)校2011計(jì)劃錳鋅釩產(chǎn)業(yè)技術(shù)協(xié)同創(chuàng)新中心”[2-3]。
對理工科而言,實(shí)踐教學(xué)是人才培養(yǎng)的一個關(guān)鍵環(huán)節(jié),是培養(yǎng)學(xué)生實(shí)踐能力和創(chuàng)新能力的重要手段,是理論教學(xué)的有力補(bǔ)充,是鍛煉學(xué)生全方位能力,加強(qiáng)專業(yè)技能訓(xùn)練、工程訓(xùn)練以及培養(yǎng)學(xué)生實(shí)踐能力而設(shè)置的教學(xué)環(huán)節(jié)[4-10]。
因此,基于協(xié)同創(chuàng)新和科學(xué)研究背景下如何充分利用這些省部級平臺進(jìn)行實(shí)踐教學(xué)改革是一個值得研究的課題。
2016年,吉首大學(xué)理工科院系就應(yīng)用化學(xué)、化學(xué)工程與工藝等人才培養(yǎng)方案進(jìn)行了修訂。人才培養(yǎng)方案中對人才培養(yǎng)目標(biāo)和人才培養(yǎng)規(guī)格做了明確的要求,且突顯了實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)的重要性。如“應(yīng)用化學(xué)”人才培養(yǎng)方案中強(qiáng)調(diào)該專業(yè)是吉首大學(xué)武陵山片區(qū)區(qū)域發(fā)展與扶貧攻堅(jiān)的特色專業(yè),并著重培養(yǎng)學(xué)生扎實(shí)的化學(xué)理論與實(shí)驗(yàn)實(shí)踐能力,具有從事功能材料化學(xué)、資源化學(xué)等學(xué)科領(lǐng)域的教學(xué)、研究、技術(shù)開發(fā)、技術(shù)改造和設(shè)計(jì)工作的初步能力;具有一定的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)和動手能力,創(chuàng)造實(shí)驗(yàn)條件,進(jìn)行化學(xué)實(shí)驗(yàn),歸納、整理、分析實(shí)驗(yàn)結(jié)果,撰寫學(xué)術(shù)論文,參與學(xué)術(shù)交流的能力;具有初步的科學(xué)研究和實(shí)際工作能力,具有一定的批判創(chuàng)新思維能力和獨(dú)立解決問題的能力。該人才培養(yǎng)方案中明確了實(shí)踐教學(xué)內(nèi)容,由原來的工科綜合實(shí)習(xí)、畢業(yè)實(shí)習(xí)、畢業(yè)論文(設(shè)計(jì))、社會實(shí)踐四部分增加到金工實(shí)習(xí)、工廠認(rèn)知實(shí)習(xí)、課程設(shè)計(jì)、學(xué)科競賽、創(chuàng)新實(shí)踐、工科綜合實(shí)習(xí)、畢業(yè)實(shí)習(xí)、畢業(yè)論文(設(shè)計(jì))、社會實(shí)踐九部分。每個環(huán)節(jié)學(xué)分明確,創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)實(shí)踐為4.0學(xué)分,崗位實(shí)習(xí)與創(chuàng)業(yè)實(shí)踐為6.0學(xué)分,畢業(yè)論文(設(shè)計(jì))為 8.0學(xué)分。且崗位實(shí)習(xí)時間由原來的12周增加到13周,畢業(yè)論文(設(shè)計(jì))時間由原來的8周增加到12周。同時,創(chuàng)新實(shí)踐改為創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)實(shí)踐,強(qiáng)調(diào)創(chuàng)業(yè)在實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)中的地位與作用。
“湖南省高等學(xué)校2011計(jì)劃錳鋅釩產(chǎn)業(yè)技術(shù)協(xié)同創(chuàng)新中心”是以吉首大學(xué)、中南大學(xué)、廣西師范大學(xué)等單位為主體,聯(lián)合湘西州政府,以及一部分企業(yè)共同組建,就人才培養(yǎng)、科學(xué)研究、隊(duì)伍建設(shè)、成果轉(zhuǎn)化、產(chǎn)業(yè)發(fā)展、等進(jìn)行深度合作,實(shí)現(xiàn)中心內(nèi)部平臺資源、技術(shù)資源、人才資源和知識成果的共享,為錳鋅釩產(chǎn)業(yè)培養(yǎng)拔尖創(chuàng)新人才,從而為地方經(jīng)濟(jì)服務(wù)?;诖?,“錳鋅釩產(chǎn)業(yè)技術(shù)協(xié)同創(chuàng)新中心”提出組建“跨院系、跨學(xué)科、跨專業(yè)的教改實(shí)驗(yàn)班”,從化學(xué)化工學(xué)院、生物資源與環(huán)境科學(xué)學(xué)院、物理與機(jī)電工程學(xué)院和信息科學(xué)與工程學(xué)院的大一、大二學(xué)生中進(jìn)行遴選。任何行業(yè)都是一個龐大的系統(tǒng)工程,都涉及到交叉性、綜合性知識。就錳、鋅、釩三個行業(yè)而言,從上游冶煉到下游應(yīng)用以及礦渣處理,實(shí)際上涉及到化學(xué)、化工、冶金、環(huán)境、材料、機(jī)械、電子等多個專業(yè)。因此,通過邀請本領(lǐng)域?qū)<?、不同院系教授以及本領(lǐng)域企業(yè)家授課,讓學(xué)生認(rèn)識到團(tuán)隊(duì)與合作在個人與企業(yè)發(fā)展中的重要性。同時針對該教改實(shí)驗(yàn)班設(shè)置“科研創(chuàng)新課題”,創(chuàng)新課題必須有不同院系不同專業(yè)的學(xué)生參與,學(xué)生可以在非本院系和非本專業(yè)尋找指導(dǎo)老師。因此,不同院系、不同專業(yè)的學(xué)生有更多機(jī)會相互接觸,在專業(yè)知識鏈上取長補(bǔ)短,共同研究、共同進(jìn)步;讓不同院系的學(xué)生接受跨院系老師的指導(dǎo),共享資源,拓寬知識面。教改實(shí)驗(yàn)班的組建,其實(shí)質(zhì)是共享實(shí)踐平臺,這是實(shí)踐教學(xué)改革的一次創(chuàng)新和新的嘗試。
實(shí)驗(yàn)教學(xué)是現(xiàn)代教學(xué)環(huán)節(jié)、尤其是實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)中的一個重要組成部分,是理工科專業(yè)人才培養(yǎng)不可或缺的一部分[10-13]。實(shí)驗(yàn)不僅能促進(jìn)科學(xué)技術(shù)的發(fā)展,還對高級專業(yè)人才的培養(yǎng)起到舉足輕重的作用。一方面,幫助學(xué)生樹立正確的科學(xué)觀,更好地理解知識,培養(yǎng)學(xué)生的思維模式,提高其分析問題、解決問題的能力;另一方面,能激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,提高學(xué)生的動手操作能力,促進(jìn)學(xué)生的全面科學(xué)發(fā)展,從而提高學(xué)生的市場競爭力和就業(yè)率。
以吉首大學(xué)化學(xué)化工學(xué)院為例,在修訂人才培養(yǎng)方案過程中,逐漸豐富了實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容,完善了實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系,且體現(xiàn)了武陵山片區(qū)的區(qū)域特色。從無機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)、分析化學(xué)實(shí)驗(yàn)、有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)到物理化學(xué)實(shí)驗(yàn),每部分都開設(shè)了20到30個實(shí)驗(yàn),實(shí)驗(yàn)內(nèi)容豐富多彩。從性質(zhì)實(shí)驗(yàn)、測定實(shí)驗(yàn)、制備實(shí)驗(yàn)到創(chuàng)新實(shí)驗(yàn),每部分內(nèi)容又與當(dāng)?shù)氐闹参镔Y源以及礦產(chǎn)資源有機(jī)地結(jié)合起來,體現(xiàn)了地方特色。比如在無機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)中,設(shè)置了“軟錳礦制取高錳酸鉀”、“用銅、鎘渣回收硫酸鋅”等內(nèi)容;而在分析化學(xué)實(shí)驗(yàn)部分,設(shè)置了“軟錳礦中MnO2含量的測定”、“獼猴桃根中微量金屬元素的測定”、“電解錳廢液中重金屬元素的測定”、“石煤中釩含量的測定”這些實(shí)驗(yàn)內(nèi)容;而在有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)部分,設(shè)置了“單寧酸沉淀法提取煙堿及其GS/MS分析”、“路邊青總多酚的超聲提取及紫外光譜分析”等內(nèi)容。這些實(shí)驗(yàn)的安排,就是為了充分利用大湘西地區(qū)的植物資源、錳鋅礦產(chǎn)資源。讓學(xué)生感覺貼近生活,所學(xué)知識能服務(wù)地方和社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展。
從基礎(chǔ)化學(xué)實(shí)驗(yàn)、綜合化學(xué)實(shí)驗(yàn)到專業(yè)實(shí)驗(yàn),學(xué)生可以學(xué)到很多專業(yè)基礎(chǔ)知識。更重要的是:實(shí)驗(yàn)教學(xué)開放機(jī)制逐漸健全。學(xué)生參與項(xiàng)目的途徑呈現(xiàn)多元化趨勢:其一是學(xué)生自主申請創(chuàng)新課題,如湖南省和學(xué)校教務(wù)處主管的“大學(xué)生創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目”、學(xué)校科技處主管的“大學(xué)生科研創(chuàng)新課題”、“錳鋅釩產(chǎn)業(yè)技術(shù)協(xié)同創(chuàng)新中心”主管的“大學(xué)生開放性實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目”。其二是老師為學(xué)生申請開放實(shí)驗(yàn)課題,如學(xué)?!皩?shí)驗(yàn)室與設(shè)備管理中心”為老師設(shè)置了“開放性實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目”。其三是教師申請科研課題,學(xué)生可以參與其中。總之,這些實(shí)驗(yàn)內(nèi)容從學(xué)生自選課題到開放實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目、教師科研課題,都體現(xiàn)了以學(xué)生為參與對象,以項(xiàng)目為紐帶,以提升學(xué)生實(shí)踐能力、科研創(chuàng)新能力以及解決武陵山片區(qū)的重大社會難題為根本目的。豐富了實(shí)驗(yàn)教學(xué)的內(nèi)涵,學(xué)生得到了鍛煉和成長,老師也有了得力的科研助手,相互促進(jìn),教學(xué)相長。
專業(yè)學(xué)科競賽有助于鍛煉學(xué)生的智力和思維,并補(bǔ)充大量的專業(yè)知識[14]。大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)大賽能給學(xué)生提供一個優(yōu)質(zhì)的創(chuàng)業(yè)平臺和創(chuàng)業(yè)氛圍,不僅拓展學(xué)生素質(zhì),激發(fā)學(xué)生創(chuàng)業(yè)潛能,還讓學(xué)生學(xué)以致用,與市場接軌[15]。我校近年來十分重視學(xué)科競賽和大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)大賽。首先,為了促進(jìn)學(xué)生的成長成才,提升學(xué)生的專業(yè)技能,學(xué)校加大專業(yè)競賽力度。將學(xué)科競賽分成A類、B類、C類不同的等級賽事,給予指導(dǎo)老師和學(xué)生不同的獎勵額度,讓師生互惠互利。其次,為了培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)能力,鼓勵學(xué)生參加各類創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)大賽,包括 “全國及省級互聯(lián)網(wǎng)+創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)比賽”、“全國及省級挑戰(zhàn)杯創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)大賽”等。再次,創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)已不僅僅停留在口頭上,已通過人才培養(yǎng)方案中“必修學(xué)分”形成了一種實(shí)踐教學(xué)方式和人才培養(yǎng)模式。近年來,我校學(xué)生在各大學(xué)科競賽和創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)大賽中斬獲大獎,碩果累累。總之,學(xué)生通過參加這些比賽受益匪淺,個人綜合素質(zhì)和競爭力得到了極大的提高,學(xué)校就業(yè)率逐漸攀升。學(xué)生通過參加創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)大賽,攜帶的項(xiàng)目被多家風(fēng)投公司看中,還衍生出了一系列公司,如吉首大學(xué)信息科學(xué)與工程學(xué)院學(xué)生張果創(chuàng)辦了“必趣網(wǎng)”、體育科學(xué)學(xué)院的研究生宋霆創(chuàng)辦的“吉首市派特網(wǎng)絡(luò)科技有限公司”等。這些驕人的成績與本校實(shí)踐教學(xué)改革分不開。
在協(xié)同創(chuàng)新和科學(xué)研究背景下對理工科實(shí)施實(shí)踐教學(xué)改革十分必要,通過豐富實(shí)踐教學(xué)體系、重視實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)、共享實(shí)踐平臺、豐富實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容等途徑,進(jìn)行實(shí)踐教學(xué)改革,其發(fā)展理念和發(fā)展途徑可行,對武陵山片區(qū)的脫貧致富具有深遠(yuǎn)的意義。