OBE理念下應用化學專業學生創新能力培養模式探索

梁慧鋒，王彥娜，王彩君，郭桂全，袁洪晶

(邢臺學院，河北邢臺 054001)

創新是社會發展的動力，創新人才是社會發展的源泉。以服務地方經濟為目標，著力培養適應當地經濟發展的應用型人才，是當前應用型地方本科院校的首要任務[1]。應用型本科院校依據自身定位及發展需要，除了培養學生具備較系統的專業知識外，更重要的是培養學生知識應用能力和實踐創新能力。

我校應用化學專業是應用型理科專業，人才培養以產出為導向，以地方經濟發展需求為目標培養應用型創新人才。近年來，我們積極探索，通過創新實踐教學體系、創新實踐活動、加強雙師型師資建設等措施為創新活動提供基礎，實現創新人才培養的輸出，即學生學到什么、帶走什么。這種培養措施完全符合應用型地方院校轉型發展和企業發展需求，有利于培養學生的實踐能力、創新能力及團隊協作能力，提升高校服務地方經濟的水平[2]。具體措施如下：

一、構建“332”多層次實踐課程體系

高校是創新人才培養的主陣地。應用化學專業從教育產出角度，聚焦應用型創新人才所應具備的核心能力，以學生為中心，注重學生的實踐能力培養，強化專業基礎教育與實踐創新教育雙向融合[3]。為突出學生創新能力的培養，在修訂人才培養方案時，增加實踐課程比重，注重構建多層次、立體化、全覆蓋的“332”實踐課程體系。該體系包括：“專業基礎實驗、專業綜合實驗、創新設計實驗”3門校內實踐教學課程，“專業見習、專業實習、畢業實習” 3門校外實踐教學課程，“化工實訓”及“畢業設計(論文)”2門校內校外相結合實踐課程。這種實踐教學體系為培養學生動手能力和創新能力提供了完善的實施方案。在教學過程中不斷更新實踐教學內容，將教師最新科研項目和科研成果融入相關實踐課程中，將創新創業元素和行業需求貫穿于人才培養全過程。同時，新版人才培養方案在3-4年級增設了“從創新思維到創業實踐”，該課程補充完善了“332”課程體系，使實踐課程體系更具有系統性、創新性、高階性[4](詳見圖1)。

圖1 “332”實踐課程體系網絡圖

在課程實施過程中，我們積極引導學生參與實際生產和應用，初步學會自主探究和創新，了解學科前沿和社會需求，達到了基礎教育與實踐創新教育的雙向融合。

二、“三融合”模式培養學生的創新能力

應用化學專業的突出特點是應用性強。如何讓學生將學到的理論知識應用到實踐中，我們采用“科教融合、產教融合、賽教融合”三位一體教學模式，強調教學、培育、實踐相結合，使學生能夠“做、學、用”同步，保證學生在學習過程中，既擁有充足的理論知識，同時還能夠鍛煉學生的實踐操作能力。在實踐課程教學中通過案例教學法、項目教學法、討論法等，培養學生學以致用、學會運用化學理論知識服務生活和生產，達到用人單位對應用型人才的需求。

(一)豐富課堂形式，激發學習動力

從專業基礎課實驗到專業見習、化工實訓、生產實習、畢業設計和畢業實習等多層次的實踐課程，提供了不同形式學習課堂。教師在教學中精心設計教學內容，引導學生積極參與討論，從討論中加深對知識點的理解，激發學生的創新意識和創新能力。對于不同類型實踐課有不同的指導教師和實踐場地。專業基礎實驗主要是校內專職教師承擔，在校內實驗室完成，主要培養學生基礎知識和基本技能；專業見習、化工實訓和畢業設計由校內專職教師和企業工程師共同指導，根據不同項目需求，課堂可以設在實驗室，也可以在企業，實操性強側重訓練學生的動手能力；生產實習和畢業實習均為頂崗實習，由企業工程師指導完成，課堂在企業崗位一線，讓學生在真實的化工生產場景中利用化學知識解決實際問題。學生在實際工作中開闊視野，真正體會到實際生產與理論教學的差距，激發學生學習專業課的動力，為學生實踐和創新能力的培養奠定了基礎。

(二)“科教融合”培養學生創新意識

科研是創新的主渠道，將科研成果納入到教學中，可以培養學生的實踐能力和科學思維。以學生為中心，成果為導向的OBE教學理念，主要考察學生畢業后能做什么？創新能力如何？因此我們從大一開始就鼓勵學生參與教師的科研課題，積極推廣學生“助研助教”活動，充分利用他們的“好奇心”引導學生進行科學研究，培養學生的創新意識和創新思維。在教學過程中，教師以項目化教學為驅動，引入科研項目和前沿知識，帶領學生查閱文獻、收集資料、分析文獻，設計方案、驗證方案、結果反思等。通過這種方式，讓學生的知識應用和創新能力在科研中鍛煉提升。

在學生開展科技創新活動中，學生還是初級研究者，研究水平和能力都很有限，因此會遇到各種各樣的問題，作為學生導師，一方面要鼓勵學生獨立思考，自主分析和解決問題；一方面要及時給予學生解答和指導，引導學生尋找解決問題的思路和方法，從而培養學生參加科技創新活動的信心和熱情。幾年來，有200多人次參與教師的科研課題，形成人人參與科研，人人了解科研的濃厚氣氛。

(三)“產教融合”構建創新平臺

“產出導向”的理念正好契合了應用化學專業的“應用性”特點。2020年9月，習近平總書記在科學家座談會上特別強調，“要發揮企業技術創新主體作用，推動創新要素向企業集聚，促進產教深度融合”[5]。兩年來，應用化學專業以產教融合為抓手，采用項目驅動法與企業共同推進協同育人和協同創新，倡導教師結合實際問題，以“三結合三提高”為原則開展實踐課程教學[6]。目前依托綠色環保涂料、廢水治理、環境檢測等項目與企業合作，把學生吸納到橫向課題中，以真實項目任務為單元組織教學，讓學生承擔項目的某個環節，與企業專家共同進行產品研發、工藝生產等，并滲透相關專業理論知識，學生帶著任務和責任去學習，學生學習積極性高，完成效果好。一方面滿足了企業需要高校發揮智力和人才優勢，解決企業研發團隊人員緊缺的問題；另一方面，高校需要企業深度參與人才培養過程，共同確立培養目標、聯合開展畢業設計和創新創業教育，將產業更新、企業需求、技術革新等問題引入專業課堂；共同創新辦學思路和人才培養模式，為創新應用型人才培養搭建了平臺和保障，實現雙方共贏。

目前，應用化學專業與多家企業簽署合作協議，共同申報2個省級創新中心，1個市級工程中心，依托平臺培育學生，實現實踐創新能力培養的目標。

(四)“賽教融合”培養學生應用能力

化學是應用型很強的學科，每年都設有世界性、國家級和省部級等多種層次和類型的大學生競賽，為學生提供了很好的學習和展示機會。大賽項目多以“應用、創新”為核心展示項目內容，因此參加競賽是提高學生應用創新能力的絕佳機會。應用化學專業以學生競賽為驅動，確立“以需促創、以創促教、以教促賽、以賽促用”的教學宗旨，督促學生“以賽促學、以學促創、以創促用”。采取學分互換、評獎評優等政策，激勵學生人人參賽。鼓勵學生以專業為單位自主舉辦科技創新活動，在競賽過程中，學生為了班集體榮譽而積極準備，競相創新，將平時學習到的知識和能力充分展示出來。

將全國大學生化工設計大賽等各類競賽成果對接企業生產。對于校級以上賽事，實施“教練+導師”教學模式，為參賽學生或團隊指定教師和企業工程師作為大賽教練和指導老師。在參賽準備階段把企業工程師以“指導老師”的身份請進學校，為學生講解工程設計的原理和理念，帶領學生參觀企業生產現場，啟發學生結合實際需求改進和創新，引導學生在“學中練”“練中學”“練中創”“創中用”。對于基礎較好的同學，以“項目需求-創新實驗-學科競賽-成果轉化”等環節展開任務。通過競賽可以使學生得到專業技能訓練，使學生的知識運用能力、創新能力和團隊精神得到提升，讓學生在競賽中創新成長。

近年來，應用化學專業的學生在化工設計競賽、化工實驗大賽、創青春、互聯網+、挑戰杯等競賽中獲獎50余次。

三、打造“雙師雙能型”師資隊伍

在“十四五”規劃中明確提出，“堅持創新在我國現代化建設全局中的核心地位，……深入實施科教興國戰略、人才強國戰略、創新驅動發展戰略”[7]。

教師是學生創新能力培養的關鍵因素。只有教師具備較強的科研水平和實踐應用能力，對產業遇到的問題有較深入的理解，才能保證產教融合的順利推進，更好地培養學生的創新能力和創新思維[8]。

但由于長期的應試教育，導致大部分教師創新實踐基礎差，知識儲備不足，實踐經驗缺乏，在教學過程中不能很好的指導學生完成實踐教學，影響學生創新創業能力提升。為改變這一現實，應用化學專業采取以下措施：

(一)政策鼓勵，培育教師工程意識

在當前地方應用型高校轉型的背景下，學校鼓勵教師積極對接區域經濟發展的產業鏈、創新鏈，積極尋求與企業的橫向合作，倡導“三個一”原則，即每位教師“一門課、一個企業、一個課題”，通過“找產業”“親產業”搭建“產教融合”創新平臺；推選優秀教師到生產一線鍛煉學習，尋找產業與課程的切入點和結合點，深入了解企業需要，提升社會服務能力；為青年教師安排有企業工作經歷的老教師幫帶，手把手指導青年教師，與企業聯合開展項目，做好課程轉型的知識儲備，培育教師的工程意識和實踐能力，為培養“雙能型”教師打下基礎。目前我們60%的教師有對接企業。

(二)制度激勵，提升教師實踐能力

為保證教師能隨時為學生解答項目或賽事準備過程中遇到的問題，實行“指導教師+企業工程師——學生”二對一的“科技創新雙導師制”。指導老師在科研成果突出的青年教師和實踐經驗豐富的企業工程師中選拔[9]，并對選聘人員給予相應的獎勵和年終考核加分。這種制度的形成，激勵教師積極參與生產實踐，提升自身業務水平和實踐創新能力，提高教師的工程實踐能力，打造優勢團隊。

(三)外聘專家，壯大“雙師雙能”教師隊伍

聘請企業專家作為學生職業生涯導師和大賽指導教師，定期為學生指導學業，提供行業發展的新動向，帶學生實地調研，真實感受企業對技術創新的需求，把學生創新創業教育與企業需求進行“無縫對接”，極大地提高學生創新創業熱情，提高學生創新創業教育的實效。更重要的是，中青年教師在企業專家指導和帶動下，增強了工程意識和實踐能力。

四、重構創新能力評價體系

在當前OBE理念下，如何評價學生學到的知識能不能為行業需求和行業發展服務，有沒有創新發展潛力等，是產出導向的根本。因此評價體系應從解決實際問題的能力為目標，通過項目教學多層面、多維度、合理地評價學生的創新能力。鑒于此，應用化學專業構建了以過程評價為主，內部和外部評價相結合的多層次、多元化、多樣化的評價模式。內部評價是在項目的完成過程中進行，主要有督導教師評價、學生自評、學生互評三種方式；外部評價主要從項目的成果由用人單位和第三方評價、參賽評委、考研結果等評價。評價目標從基本知識的自學能力、基本技能的掌握能力、知識的應用和遷移能力、發現問題和解決問題的能力四個層面評價(見圖2)。

圖2 創新能力評價架構圖

根據評價體系，突出以學生為中心，調動學生的積極性和主動性，促進學生的自主學習與創新，讓學生從大一開始就要學會觀察問題、發現問題、分析、處理問題的思維方法，培養獨立品質，促進學生個性發展[10]。在評價過程中，要看學生完成項目的過程和效果以及行業的認可度，即目標的達成情況，才能保證評價的客觀性和公正性。這就需要企業技術人員參與學生在創新過程中技術和能力評價，讓社會(家長、用人單位，也可以是第三方)認可學生的創新成果，多層級、多維度評價有效結合，保證創新人才培養的時效性。

總之，創新人才培養是滿足當前和未來經濟社會發展需要最重要、最核心的任務。在應用轉型背景下結合地方高校實際，應用化學專業堅持以學生為中心，創新能力培養為目標，完善實踐課程體系、探索創新人才培養模式和多層面評價體系，實現創新人才培養目標，使學生畢業后能夠更好地適應社會需求和未來發展。