发挥学科特色和优势?构建化学实践教学体系
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摘 要：以创新性本科人才的培养为目标，结合化学学科实践特色突出的优势，集中化学学科优质的教学、科研和管理资源，进行本科生创新能力培养的实践教学体系的构建。
关键词：实践教学环节;化学学科;优质教学资源;创新能力;本科生培养
自2010年我国正式提出“创新创业教育”概念以来，其逐步成为新的教学理念和教学模式，并得到普遍的关注和认可[1]。教育部在《关于大力推进高等学校创新创业教育和大学生自主创业工作的意见》中指出，在高等学校开展创新创业教育，是教育系统深入学习实践科学发展观，服务于创新型国家建设的重大战略举措。而创新创业教育的基础是实践，实践教学对创新人才的培养起着至关重要的作用[2-3]。
化学学科是实践特色突出的基础学科，其理论与实践结合紧密。化学学科的本科生人才培养中，实践教学环节成为加强理论联系实际、提升创新意识、培养科学精神、训练实践能力的有效手段和不可或缺的重要过程，而学生的科学精神和创新能力对其后续的学术研究和科研活动格外重要[4-5]。因此，在化学学科的本科生创新人才培养体系的构建中，有效发挥实践教学环节的作用，充分彰显化学学科特色和优势，意义重大。
哈尔滨工业大学作为工科特色突出的高等学校，历来非常重视学生实践能力的培养。近年来，学校将创新创业教育理念融入实践教学，在人才培养的探索中逐步凝练出“以培养实践能力为核心，以课内实践和课外实践为主线，以基础实验、专业实验和创新实验为平台”的“一个核心、两条主线、三级平台”创新实践教学体系。以学校良好的实践教学体系为背景和支撑，在化学类本科专业建设和创新人才培养中，结合化学学科实践教学特色突出的背景，发挥哈尔滨工业大学化学学科拥有的課程优势、师资优势、高水平教学平台和科研平台资源优势，营造提升创新潜能的化学拔尖本科生培养环境。采取“以实践教学环节建设和体系优化为重点和突破口，以培养方案和培养机制的建设和完善为手段，以提升创新人才的培养成效为目标”，构建培养化学本科生科学精神和创新能力的实践教学体系。
一、体系构建
1.结合学科特色与需求，构建贯穿于人才培养全过程的实践教学体系
哈尔滨工业大学一直秉承“规格严格，功夫到家”的校训，非常重视本科生实践能力和创新精神的培养。在本科生培养方案制订中，始终围绕以学生为中心、以学生的学习与发展成效驱动的教育思想和理念，尤其强调实践教学环节在培养方案中有具体的落实和体现。
化学学科作为实践教学特色突出的基础学科，有着动手操作需求多、实践能力要求高的特点，其培养方案中更需体现和强调出实践教学的全程育人功能。为此，学科结合自身的特色和需求，将实践教学贯穿于学生培养的全过程，确立了“一条龙、不断线”的化学本科生课内/外实验、实践教学体系和培养环节。将“知识、能力、素质”的人才培养三要素有效落实于实践教学体系。
课内实践教学体系的主线由基础（四大）化学实验（大一、大二）、认识实习和生产实习（大二）、专业综合实验（大三上）、课程设计（大三下）、毕业实习（大四上）、毕业论文（大四下）构成;课外实践环节则包括年度科创项目（大一）、科研实践活动（大一到大三）、大学生创新创业训练计划项目（大二、大三）、第二课堂实践（化学、化工类竞赛，大二到大四）以及创新研修类课程和创新实验类课程（大二到大四）等，并以创新学分的形式落实于培养方案中。其中实验类课程330余学时，专业课程设计和实习实训以及专业毕业设计（论文）计20余周，创新/创业类课程/实践4.0～6.0学分，要求每位本科生完成至少4个创新类学分。通过设置课内、课外实践教学体系，逐步培养本科生的科学精神，训练其实践能力，增强其创新意识。此外，通过开设“化学化工科技素养”“化学化工安全概论”等课程，既有效服务实践教学环节，又培养学生的科学精神和科研素养。
在实践教学体系和培养环节构建的基础上，严格保证实践教学与课堂教学的等同地位，明确实践教学环节的各部分教学目的、教学内容，教学要求、修学途径以及考核方式等，并落实于培养方案。切实改变一直以来化学学科的培养体系中实践教学环节相对薄弱的普遍状况。
2.激发优质师资的能动作用，拓展多形式的创新实践能力培养环节
利用学校和学院的教学鼓励政策，发挥高水平师资的科研优势，将其研究专长及时转化成可开设的学科相关课程，以及转化为本科生可开展的化学实验类和化学探究类科研活动。课程包括本科生创新研修课（基础理论+实验类）、创新实验课（实验为主类）、科研研讨课（前沿动态+实验类）;科研活动包括大一年度项目、大学生科技创新项目、大学生创新创业实训项目等。
该类教学环节和科研活动的设置和实施，不仅可以辅助课内教学内容，加深学生对课堂知识的理解，强化学生对化学基础知识和基本理论的掌握;还可实现课内教学内容的有效延伸和补充，有效拓展学科领域的前沿内容，拓展相关学科知识量。如科技创新活动等的开展，可使理论教育更加贴近工程应用以及科技前沿，摆脱纸上谈兵;更可通过本科生的积极参与和对其系统、科学的操作训练，指导其进行科研和实践活动，有效提升本科生实践能力和科研能力。多种教学环节和科研活动的开展，还能有效激发学生的学习兴趣，增强其自主学习的热情和能力，增强其科研活动的能动性。
通过多样化的本科生实践性教学内容和实践能力培养环节，丰富了实践教学形式，探索出了本科生创新意识和创新能力培养的有效途径和渠道。此外，课内与课外、理论与实践、被动接受与主动参与相结合的多种形式，使创新意识和科研能力的培养和训练符合教学规律和人才培养规律，具有长效性和可持续性。
3.利用高水平科研的资源优势，形成科研成果转化的先进实践教学内容
发挥科学研究为人才培养重要载体的作用，实现高水平科研对拔尖创新人才培养的价值和效能。科教融合，将高水平大学和一流学科的科研强势转化为人才培养优势，提升实践性教学内容和教学形式的前沿性和先进性。为此，提出了“高水平科研成果‘进课堂’以培养创新思维、‘进实验’以提高创新实践能力、‘进教材’以构建满足创新人才培养的知识体系”的发展策略。 在化学学科实践教学特色突出、重要性明显的背景下，加大教师最新科研成果转化为教学实验、教学实践活动的力度，使实践教学内容反映学科前沿、跟踪最新动态，体现出先进性。目前，学科集中优质科研资源为学有余力的本科生开设个性化课程，如创新研修课、创新实验课、科研研讨课等，其教学内容均是围绕理论结合实际的理念而确定，尤其要求其教学内容要体现出学科领域前沿、教师科研成果转化、专业特色方向三个方面的良好结合。而专业实验课程中的特色部分，其教学内容亦是全部来自教师科研成果的转化，实现了教学强化科研、科研促进教学的“互促双丰”。
教师将其最新科研成果转化为含实验类课程和实践类科研活动，又通过教师与其课题组成员对相关内容进行直接讲授，能够反映出教学内容的先进性、科学性和深入性;加之该类教学过程学生参与较多，通过教师与其课题组成员在现场以“学生为主导，教师只指导”的做法，激发学生接触学科前沿、参与实验操作的热情。学生的理论学习与实验训练得以结合，科学研究与实际运用得以结合，真正实现学习的“有趣”、知识的“有用”，也能够体现出知识学习、能力培养和素质教育的系统性和完整性。
4.依托优质团队建设平台，打造高水平实践教学环节师资队伍
优势师资是创新人才培养的保障[6]。长期以来，实验、实践教学环节的从属和辅助地位，使其难以吸引高水平师资参与实践教学建设。优质师资的投入不足在多个方面制约着实践教学环节质量的提升，导致其教学内容脱节于前沿知识、热点科研的状况非常普遍，先进设备的引入、使用和维护等方面亦多有力不从心，从而影响人才培养质量，也使得实践教学环节建设水平在整体上落后于培养体系的其他部分。
哈尔滨工业大学化学学科拥有“大学化学与应用化学专业系列课程”国家级教学团队，在师资队伍建设方面积累了较为丰富的做法和经验，打造了一支教学水平高、科研能力强的师资队伍。依托于优质的团队平台，通过高层次人才引进和骨干教师进修提高相结合的做法，辅以导师制、竞争制和淘汰制等方式，建立学缘结构好、学术水平高的实践性教学环节教师梯队，尤其形成以优秀青年教师为主体的实践教学导师队伍。
针对化学学科实践教学学时量大、类型繁多、要求度高等特点，以学校及学院的教学政策为导向，鼓励青年导师以其优质科研成果转化、开设個性化特色课程以及直接指导大一本科生年度项目、大二（大三）年级本科生科技创新项目等形式，体现其年度教学工作。优秀的青年导师的科研工作直接接触学科前沿，以直接指导的方式进行师生间的接触和交流，既有效保证课程和教学环节的有序开展，有利于实验项目以及科研课题的深入开展与可持续运作，还有利于将实验内容、科研课题等与教师科研方向结合;此外，通过青年导师的学业经历、学术经验等对本科生的学科规划乃至学业规划等提供了易于沟通交流和可借鉴的平台。
通过积极参与教学实践，优质科研人才的教学实力也得到提升。在保证教学之中心地位的同时，实现了教学、科研的同步发展，教师教学能力和科研水平普遍提高，并直接服务于学生的培养。
5.发挥高水平实践平台的资源优势，营造体现创新实践氛围的软硬件环境
依托“化学实验中心”国家级实验教学示范中心的平台优势，为学生提供良好的实验教学条件和环境。通过开放国家级示范中心的教学设备以及开放部分科研实验室，优化资源配置、共享中大型设备，提高设备利用率，良好服务于低年级本科生的实验教学和科研活动。同时，依托高水平实践平台，开展校内外的学科竞赛活动，并鼓励优秀项目参加国家级及省部级的竞赛交流。学生在参与各类竞赛活动中，得到实践能力和创新意识的全方位锻炼和提升，不仅拓展了学科知识、增强了实践能力，还提升了合作意识、组织沟通能力和综合素质。
利用学校本科教育国际化的大环境，聘请国外著名大学、研究机构的兼职和客座教授或专家来校讲学、授课，并参与科研实践活动的指导和实践教学指导教师的培训，培养教师和学生的国际化视野。通过活跃的国内外交流，拓展学生的视野，开拓创新思维。通过上述举措，既加强了教师团队的国际合作，又使专业学生接触到国外的实践教学体系和内容及其指导方式，为本科阶段的联合培养、后续的学术研究以及与国际教育的接轨提供了条件，奠定了基础。
二、建设成效
发挥学科特色和优势，构建实践教学体系，有效提升了人才培养的整体水平，不均衡发展的状况得到有效改善，学科和专业的整体建设水平得到加强，教研成果显著。本科生实现参与大学生创新创业活动全覆盖，多人、多项目获得学校表彰和奖励，其实践创新能力得到国内外大学和研究机构的认可。
上述教学实践及其成果既可使化学学科以及其他实践教学环节较多且规范性普遍较差的相关学科的教学规范性得到加强，亦可促进化学与其他相关学科的学科建设以及专业建设，使创新人才培养落到实处。
参考文献：
[1] 谢火木，刘李春，钟杰，等. 构建“一体四翼”实践教学体系 加强本科生实践创新能力培养[J]. 中国大学教学，2017（8）：40-44.
[2] 牛庆玮，胡伟. 学生创新能力培养的实践教学体系研究与实践[J]. 中国大学教学，2011（10）：70-73.
[3] 郑春龙，邵红艳. 以创新实践能力培养为目标的高校实践教学体系的构建与实施[J]. 中国高教研究，2007（4）：85-86.
[4] 卿大咏，鲁红升，张太亮. 加强实践教学，提高应用化学专业教学质量[J]. 化工高等教育，2010（6）：61-63.
[5] 陈晨，孙友宏，陈宝义，等. 优质教学资源协同创新 构建地质工程专业实践教学培养体系[J]. 中国大学教学，2016（9）：77-80.
[6] 王守仁，施林淼. 聚焦教师教学能力提升 推进高校教师教学发展中心建设[J]. 中国大学教学，2016（4）：75-80.
[本文得到黑龙江省高教学会高等教育科学研究“十三五”规划（重点）课题（16Z006）、黑龙江省教育科学“十三五”规划（重点）课题（GJB1316019）、黑龙江省高等教育教学改革研究项目（SJGY20180158）的支持和资助]
[责任编辑：余大品]
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