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新工科背景下“三维三径”创新人才培养模式研究—以化工类研究生为例论文

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2024-04-19 09:19:59    来源:    作者:xieshijia

摘要:文章基于国内外创新人才培养研究现状,首先阐述了我国化工行业发展趋势,然后分析了当前化工类研究生创新能力培养面临的问题,最后论述了新工科背景下“三维三径”创新人才培养模式构建。

  摘要:文章基于国内外创新人才培养研究现状,首先阐述了我国化工行业发展趋势,然后分析了当前化工类研究生创新能力培养面临的问题,最后论述了新工科背景下“三维三径”创新人才培养模式构建。

  关键词:“三维三径”创新人才培养模式;化工类研究生;新工科

  大力培养创新人才,已经成为当今世界各国实现经济科技发展和提升综合力的重要途径。新工科产生的背景主要源于现代经济的发展对传统高等工程教育专业人才培养提出了严峻挑战。为应对新一轮科技革命与产业变革,教育部于2017年启动了新工科建设,全力探索并形成了领跑全球的高等工程教育中国模式、中国经验,以期满足国家对人才的需求,助力高等教育强国建设。而研究生教育肩负着高层次人才培养和引领创新驱动的重要使命,是国家发展和社会进步的重要基石,也是应对全球人才竞争的基础布局[1-2]。特别是党的十八大以来,我国研究生教育呈现快速发展的趋势,各行各业对高层次创新人才的需求变得更加迫切,使得研究生教育的地位和作用更加突显[3-4]。

  近年来,随着我国经济的发展,硕士研究生招生规模由2016年的66.7万人发展到2023年的125万人。同时,随着研究生培养数量的逐年增加,研究生教育模式也在不断发展,积极适应着社会发展的变化[5-6]。化学工业是许多国家的基础产业和支柱产业,但是作为传统行业,化工产业面临诸多挑战,对此,加强创新人才培养,实现创新驱动转型升级是唯一的出路。但当前化工行业创新人才培养及研究生教育仍存在诸多问题,亟须顺应新工科建设和新时代科技发展的潮流和形势,探索研究生培养过程并构建新型培养模式,从而激发研究生的创新意识和创新能力,以便培养出德智体美劳全面发展的人才。

  一、国内外创新人才培养研究现状

  国外发达国家一直将创新人才的培育放在国家发展的首位,并纳入国民教育的总体规划。多数学者认为,创新人才培养看重的是个性的全面发展,主要突出培养其创新能力和创新意识,而对于创新人才的定义,大多学者是从心理学的角度进行描述的。例如,英国心理学家高尔顿最早提出了创造性的观点,而后美国心理学家吉尔福特认为,创造性思维的基础是发散思维。教育学界真正开始运用“创造性学习”的概念,并使之与创新教育、创造力相结合,以促进创造性人才的培育,起始于20世纪80年代,与此同时,其发展呈现出不同理论综合交叉的多元化态势和格局。国外对于应用型创新人才培养的研究出现较早,并形成了较为系统的培养模式和育人体系。具有代表性的有美国的能力本位教育模式、英国的三明治模式、德国的双元制模式、澳大利亚的TAFE模式等。而美国在创新人才培育方面注重将科学研究和人才培养相结合,从个人能力、团队合作、创新能力等方面入手实现综合发展。德国大学则结合了新时代对创新人才的新要求,制定了全新的教育模式,从自主能力、独立能力、创新能力等方面多方位地发展创新人才[7]。

  对创新人才的概念,国内学者主要从知识、能力、品质等方面进行归纳。陶行知先生认为创新性人才是具有大无畏之斧、金刚之信念、金刚之意志、求知欲望与创造热情等品质的人才。北京大学黄楠森教授认为创新人才是具有创新意识、创新思维和创新能力的人才,也就是善于发现新问题、分析新问题和解决新问题的人才。2015—2022年,对于创新人才培养模式的建立,教学改革、培养机制、产教融合、创业教育、创新创业等关键词频频出现,由此,有学者大致提出了以下观点:要端正办学思想、创新课堂教学、强化实践教学、改革人才培养模式和培养策略;要拓展环境文化,营造更好的创新创造氛围,并通过构建现代大学制度文化体系,培养全面发展的创新人才;要实现大学课堂教学改革创新的制度化、课堂教学方法和手段的多元化、教师教学及考核评价机制的科学化;应从适应高校专业人才培养目标要求和行业需求角度出发,构建以提高创新能力为导向的专业实践教学体系;等等[8]。

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  二、我国化工行业发展趋势

  广义的化学工业包括化学品及化学制品的制造、焦炭和精炼石油产品的制造、基本医药产品和医药制剂的制造、橡胶和塑料制品的制造、纸和纸制品的制造、金属的制造、其他非金属矿物制品的制造等诸多产业。由此可见,化工行业在几乎所有制造行业内都扮演了重要角色。2010年以来,我国化工产量成为世界第一,2018年化工产量占全球产量的40%,其行业运行状况关系到国计民生。但目前随着经济的发展、市场供应量的增加及人们环保意识的增强,市场对化工产品的质量、品种、功能都有了更高、更新和更细化的要求,化工产业受到需求的驱动面临以下问题:①结构性矛盾较为突出,传统产品产能过剩,高端产品自给率低;②行业创新能力不足,国际领先核心技术比较欠缺,科技创新对产业支撑弱;③节能减排潜力较大,能效水平与发达国家存在较大差距等,仍有待通过产业链向下游延伸,促进产品向高端化、差异化和定制化方向发展,实现产业的转型升级。因此,拥有大量高端和具有创新能力的专业技术人才,形成生产技术优势,将成为化工行业赢得市场的关键因素。同时,如何将创新人才培养的理论研究和实践探索相结合,并通过明确化工类研究生创新人才培养目标,系统设计更加符合时代要求的创新人才培养模式,以提高化工类人才的创新能力,已成为化工类创新人才培养的重点和难点[9-10]。

  三、当前化工类研究生创新能力培养面临的问题

  放眼国内,即将开启全面建设社会主义现代化国家新征程,化工行业比以往任何时候都更需要高层次的领军人才;放眼国际,新一轮科技革命和产业变革加快兴起,高端人才和科技创新日益成为决定性力量。基于以上原因,高校需要进一步做好研究生教育,培养更多的创新人才,但当前化工类研究生创新能力培养仍面临着诸多问题,导致人才培养质量不高,无法很好地推进经济发展和国家建设。

  (一)培养主体单一,兴趣引导缺失

  化工类创新人才培养推行以用为主的学用结合、手脑并用的教育方式,旨在培养具有创造力,能开创新局面,对社会发展作出创造性贡献,并具有国际竞争力的人才。但目前化工类研究生培养结构难以满足研究生创新能力提升的需求。现实中,化工类研究生培养多采用学校统筹、单一导师培养的模式,而未从学生本身的兴趣能力出发制定创新能力培养方案。研究生除完成相应化工类专业课程学习外,其创新能力的培养更依赖于导师的课题,但单一导师的研究课题必定有限,且只注重指定课题的完成,导致大多数研究生在科学研究中未能体会到科学的魅力和个人的价值,且导师对其创新能力的培养并未从专业前沿的攻坚克难、国家需求发展的创造性等方面给予特别的兴趣引导,也未因研究生主体的不同给予更多具有差异性的方向,因而导致研究生普遍存在自主性学习动力不足、个性发展内生动力缺失等问题,使得化工类研究生教育没有达到唤醒创新意识的目标,限制了其创新能力的发展。

  (二)教学模式不合理,科研反哺重视不足

  化工类研究生应该掌握化学与化工学科领域的基础理论知识和先进技术,具备较强的解决实际问题的能力和独立从事研发、生产、管理的能力。但目前化工类研究生培养中存在课程体系重理论轻实践、教学方法和教学手段传统单一、教学内容滞后于产业发展、科研素养教育欠缺、学科视野不够宽广、理论与实践环节无法形成有效结合等问题,影响了人才培养质量。同时,大部分高校对研究生的创新能力培养仍仅限于做实验、写论文、发文章等,形式大于内涵,对于具有社会需求的重大科研项目的引导和实际的研究生创新创业能力培养少之又少,科教融合的育人理念不明确,科研反哺能力不足,直接制约着研究生教育的高质量可持续发展。

  (三)培养过程中忽视价值引领

  坚持以立德树人为引领,是新工科的内涵之一。思想引领是激发人才凝聚力和战斗力、增强国家软实力和向心力的强大支撑,同时也为高层次人才培养提供了价值引领和目标导向。而在化工类研究生教育教学中,创新能力的培养与作用发挥同样受到创新意识和创新品格等非智力因素的影响。由于化工类课程理论性及实践性较强、难点多、学时不足等,思想政治教育在化工类创新人才培养过程中的融入不足,价值取向塑造作用的发挥不明显,未形成闭环式思政育人工作格局,导致化工类研究生在心理提升、就业压力、未来建设等方面均出现了各种不同的负面问题,对创新人才培养的战略价值、社会价值、内生价值均造成了影响。因而对于如何强化化工类研究生的主流价值认知,增强研究生的文化自信、科研自信和使命担当,需要教育者予以特别关注。

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  四、新工科背景下“三维三径”创新人才培养模式构建

  2020年,全国研究生教育大会提出要深化研究生教育改革创新,加快推进研究生教育治理体系和治理能力现代化,引导研究生培养单位办出特色、办出水平。《关于加快新时代研究生教育改革发展的意见》进一步明确了“立德树人、服务需求、提高质量、追求卓越”的工作主线。2022年,教育部、财政部、国家发展改革委下发《关于深入推进世界一流大学和一流学科建设的若干意见》文件,明确要以促进学生身心健康全面发展为中心,以“兴趣+能力+使命”为培养路径,全面推进思想政治工作体系、学科体系、教学体系、管理体系建设,建成高质量本科教育和卓越研究生教育体系。

  针对化工行业面临的发展趋势及挑战,以及化工类研究生培养存在的问题,要坚持“创新意识萌发于独立思考、创新精神养成于主体性发展、创新能力培育于实践教育”的教育理念,构建以研究生发展为中心的“三维三径”创新人才培养新型机制,如图1所示。“三维”即从人才培养过程中的“兴趣、能力、使命”三个维度出发,促进研究生兴趣养成、树立目标、追求卓越;“三径”指通过“自主培养”“科研赋能”“思政铸魂”三条革新路径,实现教学与创新人才培养目标的融合,从而锻炼研究生创新思维,提升研究生创新能力,坚定研究生学科自信,激发研究生科研报国志气。具体教学改革实践内容如下。

  (一)建立“兴趣引导+以赛促学+因材施学”的主体性培养模式

  首先,以化工类研究生导师前沿报告、科研团队研讨课、职业生涯规划教育等为先行方式,紧扣专业领域前沿“卡脖子”关键难题和支撑国家及区域高质量发展的创新性成果,引导研究生立足产业导向,保持旺盛的求知欲和探索精神,在兴趣驱动下激发研究生的内生动力和科研创新意识。同时,构建师生共同体,建立多元化导师引领的研究团队,引导研究生进行主体性定位,明确科研目标,提升科研创新技能。另外,实现课题科研内容多维融合,谋求关键技术的突破,做真研究、真学问,全面提升研究生的专业基础、实践能力及创新素养,激发化工类研究生交叉互融思维,使其开阔学术视野,产出创新性成果。

  其次,借助国家大力举办中国国际“互联网+”大学生创新创业大赛、全国大学生节能减排社会实践与科技竞赛等契机,系统组织化工类研究生参加各级各类学科竞赛。以学科竞赛作为强化化工类研究生基础理论知识与实践能力的重要抓手,通过创新实践锤炼化工类研究生创新思维与实践能力,促进化工类研究生创新团体的形成,培养其团队协作精神,提升其发现、分析、解决问题的能力。同时,在化工类研究生的参赛过程中,导师要将主体性科研活动贯穿始终,通过“组织协调、教师指导、培训研讨、创新管理”等过程,营造浓厚的科研实践活动氛围,完善教育方式,提高化工类研究生的实践创新能力。

  最后,实现化工类研究生的个性化培养目标,特别要强化化工类研究生实践创新能力的主体性,构建完善的保障体系。高校应针对化工类研究生出台各种科技创新、发明创造及成果奖励政策,激发研究生的创新积极性。学院应进一步成立化工类研究生科技活动领导小组、学生科技竞赛指导委员会等,创造良好的实践创新氛围与实践环境。在教学过程中,要基于课题项目制定量体裁衣式的以研究生为主体的培养方案,形成教师/学生、团队/学生“双能互动”的培养模式,进一步促进化工类研究生“因材施学”,实现个性化创新引导。

  (二)构建“课程改革+科研反哺+项目引领”的科研赋能教学模式

  首先,坚持将课堂教学作为创新人才培养的第一手段,以提升实践创新能力为目标,以化工类研究生培养目标和行业标准为准则,推动化工类研究生课程体系的改革。一是整合现有课程体系。坚持实用性、开放性的原则,合理设置研究生课程内容,针对化工类研究生学科领域的特点,体现课程的“研究”特色。二是注重课程与创新能力培养的衔接。按照化工类一级学科分类设置科学设计课程群、跨学科课程等,增设研究方法类、企业导师实践类等课程,并将学术活动、实践活动纳入课程体系,使化工类研究生课程体系设置与创新人才培养目标相匹配。

  其次,将科研能力培养作为化工类研究生创新能力培养的重中之重,以科研赋能夯实创新人才培养模式改革。教师要将最新学科发展动态、热点研究问题融入课程教学内容,将最新科研设备及装置引入实验教学,把科研成果转化为教学内容,丰富研究生的知识结构;鼓励学生利用其他学科知识和方法解决化工类科学问题,通过不同学科的思想碰撞与结合,打破专业束缚,实现不同学科间的取长补短,增强科研能力,进而切实提升创新能力;充分利用地方资源,建立交叉协同创新培养基地及平台,把优质科研资源转化为化工类研究生的育人资源,把“科学研究的密度”转化为“科研创新的浓度”,以实现化工类研究生创新能力的培养。

  最后,发挥化工产业实际科研项目的引领作用。导师要通过各级各类科研项目,让化工类研究生能够更多地接触企业、研究过程及应用环境,实现科教融合、教学相长。发挥科研项目育人作用,吸纳化工类研究生参与导师科研项目,提高其应用知识的能力和动手能力。通过项目推进过程中的课题调查、项目申报、学术交流、产品及新产品的迭代研发、项目鉴定及验收等环节,锻炼研究生的综合科研素养,促使其实现知识、能力、运用的协调发展。

  (三)将显性教育与隐性教育融合,实现思政铸魂,涵养家国情怀

  首先,推动化工类研究生思政课群建设,集中优质师资力量,拓展线上线下思政教育平台,有计划、有组织地展开以马克思主义理论为主题、以思想政治引领为目的的教育活动,用习近平新时代中国特色社会主义思想铸魂育人。同时,挖掘化工类各专业课程和教学方式中的思政元素,把思想政治工作贯穿教育教学全过程,使各类课程与思想政治理论课形成协同效应,推进思政课程与课程思政同向同行,实现“德智体美劳”五育的统一。另外,将家国情怀渗透、学科自信根植、成长价值引领融入专业教学和科研训练全环节,激发化工类研究生奋发图强的精神动力。

  其次,发挥导学思政对化工类研究生培养的关键渠道作用,在潜移默化中坚定化工类研究生对中国特色社会主义道路的信心,使其自发生成政治认同、制度认同和社会主义核心价值观认同。构建多元化的导学互动场景,提供寓教于乐、方式多样的教育环境,并通过师生共同参与科研攻关、社会实践与志愿服务活动,推动导学思政与实践思政的同频共振,引导化工类研究生将个人发展融入祖国发展,内化于心、外化于行,为实现化工产业创新驱动发展和建设创新型国家提供有力支撑。

  总之,创新是一个民族进步的灵魂,研究生作为未来社会创新人才的主要来源,对创建创新型社会有重要的作用。在新工科专业建设的大背景下,基于以研究生发展为中心的教育理念,结合国家需要、学科发展及研究生个人能力和意愿,本文提出了“创新意识源于自主思考、创新精神涵于个性发展、创新能力育于实践教育”的创新人才教育理念,并以“兴趣+能力+使命”为主线,从研究生主体兴趣培养出发,结合科研过程和导学思政的协同作用,以期顺应时代的要求,实现化工类研究生创新能力的提高,这有利于我国化工行业的发展。只有不断对研究生培养模式进行开拓创新,才能培养出德智体美劳全面发展的创新人才,从而助力我国实现高质量发展。


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