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化學工程與技術學生創(chuàng)新力的培養(yǎng)
一、國內(nèi)外化學工程與技術學科研究生創(chuàng)新能力研究現(xiàn)狀
近年來,國內(nèi)外著名高校均對提高研究生創(chuàng)新能力開展了研究。復旦大學張建林針對創(chuàng)新能力的不同類型和創(chuàng)新能力難以提升的原因,探討了創(chuàng)新能力培養(yǎng)機制改革問題。[3]萬軍民借鑒美國培養(yǎng)研究生的經(jīng)驗,分析了我國高校研究生創(chuàng)新能力培養(yǎng)的影響因素,構建了我國高校協(xié)作式研究生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)體系。[4]美國耶魯大學在培養(yǎng)學生的創(chuàng)新性教育方面注重學生的獨立思考,鼓勵學生具有批判性思維,學會解決問題。劍橋大學在辦學理念上強調(diào)理性訓練和人格塑造,注重原創(chuàng)性研究,反對教育的功利主義;培養(yǎng)過程中注重“議”“寫”環(huán)節(jié)的訓練;校園氛圍上重視文化融合與思想交流。柏林自由大學建立以集群發(fā)展中心、研究生中心和國際交流中心為核心的創(chuàng)新型聯(lián)系網(wǎng)絡,三個中心都鼓勵創(chuàng)新性研究,加強與外國學者和科學家的合作,培養(yǎng)創(chuàng)新型學術人才。哈佛大學注重教育的個性化,通過個性化的教育培養(yǎng)創(chuàng)造型人才所必備的創(chuàng)造性人格;麻省理工學院等則注重在啟發(fā)式教學、跨學科學習、開放自主培養(yǎng)等方面為研究生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)建立獨具特色的培養(yǎng)模式。日本的研究生教育提倡學生獨立學習,導師的作用體現(xiàn)在對學生的引導及為其創(chuàng)造寬松的研究環(huán)境方面,并且在指導過程中使學生逐漸學會自主學習,在自由民主的學術氛圍中激發(fā)學生的創(chuàng)造力。[4]針對化學工程與技術學科研究生教育,探索研究生培養(yǎng)制度創(chuàng)新和模式創(chuàng)新,形成有利于化學工程與技術學科研究生創(chuàng)新能力培養(yǎng)的機制和模式,是我國化學工程與技術高層次專門人才和創(chuàng)新型人才培養(yǎng)的需要。
二、加強化學工程與技術學科研究生創(chuàng)新能力培養(yǎng)的實施
(一)加強研究生導師隊伍建設,是培養(yǎng)研究生創(chuàng)新能力的前提
在以“創(chuàng)新和服務”為主題的第三屆中外大學校長論壇上,來自全球的140多位校長普遍認為:教師是創(chuàng)新型大學的基礎。加強化學工程與技術學科研究生能力的培養(yǎng),研究生導師首先需要以培養(yǎng)創(chuàng)新型人才為己任,在人才培養(yǎng)中真正發(fā)揮“導”的作用,這就要求研究生導師自覺提高專業(yè)水平和專業(yè)素養(yǎng)。只有導師具備扎實的專業(yè)功底和廣闊的學術視角,能夠站在化學工程與技術學科發(fā)展的前沿,關注社會發(fā)展對學科發(fā)展和人才培養(yǎng)的新要求,才能真正引導學生在科研工作的過程中創(chuàng)新性思維,激發(fā)學生科研的興趣,營造有利于學生獨立思考、自由探索、勇于創(chuàng)新的良好環(huán)境和氛圍。據(jù)有關統(tǒng)計,諾貝爾獎顯示出明顯的“集中性”特征,全世界約4%的科研機構占了22%的諾貝爾獎的獲獎份額。如德國馬普學會有17個獲獎者,英國貝爾實驗室有11個獲獎者,日本東京大學有10位獲獎者,英國卡文迪許實驗室有7位獲獎者。另一方面,諾貝爾獎獲得者具有“傳承性”。如1909年德國的奧斯特瓦爾德,他的學生能斯脫,能斯脫的學生米里肯,米里肯的學生安德森,安德森的學生格拉塞都是諾貝爾獎獲得者。諾貝爾獎獲得的集中性和傳承性說明,科研的創(chuàng)新一方面需要一種好的氛圍,另一方面導師處于科學前沿至關重要。我校化學工程與技術學科研究生的科研成果顯示,研究生在國際化學工程與技術領域前三位期刊上發(fā)表的優(yōu)秀論文,60% 以上出自同一科研團隊。這些數(shù)據(jù)表明,導師能夠把握學術前沿,并能及時將學生們帶入前沿,在學科前沿從事自己的科學研究,是培養(yǎng)研究生創(chuàng)新能力的前提。若研究生導師自身道德修養(yǎng)、探索創(chuàng)新能力、對專業(yè)知識的精通和把握難以發(fā)揮楷模和導向作用,則培養(yǎng)有創(chuàng)新能力的研究生就是一句空話。
(二)打造針對化學工程與技術學科專業(yè)特點的研究生立體化創(chuàng)新性培養(yǎng)平臺,是培養(yǎng)研究生創(chuàng)新能力的重要條件
為研究生學術工作搭建交流的立體化平臺,開拓研究視野,是培養(yǎng)研究生的創(chuàng)新能力的重要保障。我�；瘜W工程泰山學者實驗室針對化學工程與技術學科研究生的專業(yè)特點,為研究生學術交流搭建了包括研究生學術報告輪講平臺、國內(nèi)外學術會議平臺、校企合作工程化實施平臺在內(nèi)的立體化平臺,積極拓展教育研究和創(chuàng)新能力培養(yǎng)的環(huán)境。研究生學術報告輪講平臺包括研究生每月一次的學術專題匯報,報告內(nèi)容可以是自己的科研內(nèi)容,也可以是對當今世界最新的研究進展的追蹤;一年一度的齊魯研究生學術論壇-化學與化工技術發(fā)展分論壇則是整個齊魯大地化學工程與技術研究生的華山論劍;每月一期的研究生論壇則是邀請外校、外國的教師以及學術名流來校開展專題講座;鼓勵研究生參加化學工程與技術領域各種國際或國內(nèi)的學會和年會;根據(jù)項目合作與人才培養(yǎng)需要,直接從具有科研創(chuàng)新實力和先進生產(chǎn)能力企業(yè)聘請高級研究人員任教,把最先進的應用技術傳授給學生,并不定期地帶學生走進大型化工企業(yè)學習,強化工程能力的培養(yǎng)。上述立體化研究生創(chuàng)新平臺建設,一方面使學生能夠把握各自領域和相關領域的最新進展,拓寬研究生的研究視野,挖掘研究生的學習潛力和研究能力,為研究生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)提供了學術平臺保障。
(三)結(jié)合化學工程與技術學科發(fā)展正確選題,是培養(yǎng)化學工程與技術研究生創(chuàng)新能力的重要環(huán)節(jié)
培養(yǎng)化學工程與技術學科研究生的創(chuàng)新能力,研究生的選題首先必須符合本學科的發(fā)展規(guī)律及趨勢。只有符合本學科的發(fā)展規(guī)律與趨勢,課題才具有研究的可行性和研究的持續(xù)性。其次,課題的選擇應符合國家和社會發(fā)展需求和趨勢,脫離社會發(fā)展需求和趨勢的學術研究和學術前沿,缺乏生命之源。再者,課題的選取應契合本人興趣,有了興趣,學生對課題的研究才會有內(nèi)在的動力。導師給學生自由,允許提出不同觀點與問題,也是培養(yǎng)研究生創(chuàng)新能力的一個重要環(huán)節(jié)。最后,課題的選取不能脫離現(xiàn)有研究環(huán)境與條件。如果研究生所在實驗室沒有相應的設備及資料條件,題目再好,也無法開展相關研究。針對上述原則,我�；瘜W工程泰山學者實驗室針對新能源開發(fā)、二氧化碳減排、煙氣除塵、污水處理等國家和社會發(fā)展的重大需求,引導研究生在流態(tài)化工程和顆粒學技術開展研究,包括大型多射流流化床的流型轉(zhuǎn)變規(guī)律、流化床生物燃料電池、新型膜流化床、硼氫化鈉水解制氫以及化學鏈燃燒等研究方向,并取得了創(chuàng)新性研究成果。例如,學生將傳統(tǒng)的流化床反應器與微生物燃料電池相結(jié)合,提出流化床微生物燃料電池新型反應器,在處理高濃度有機廢水的同時實現(xiàn)電能的回收。該研究方向申請兩項中國發(fā)明專利,其中一項已獲授權,并在國內(nèi)外著名期刊上發(fā)表研究論文6篇,獲得一項山東省研究生科技創(chuàng)新成果三等獎。再如,學生將二氧化碳化學鏈燃燒技術與煤氣化技術相結(jié)合,開發(fā)煤炭/化學鏈載氧體氣化技術,該技術可在煤氣化同時實現(xiàn)二氧化碳的捕集,減少二氧化碳排放。目前已經(jīng)在該領域申請國家發(fā)明專利6項,其中兩項已獲授權。研究生在國內(nèi)外著名期刊發(fā)表論文14篇。由此可見,結(jié)合化學工程與技術學科發(fā)展正確選題,是培養(yǎng)化學工程與技術研究生創(chuàng)新能力的重要環(huán)節(jié)。
(四)規(guī)范過程培養(yǎng)是培養(yǎng)化學工程與技術研究生創(chuàng)新能力的關鍵
規(guī)范化學工程與技術研究生的過程培養(yǎng),按照瞄準學科前沿選擇課題-批判式閱讀文獻-發(fā)現(xiàn)研究方向-實驗、思考、結(jié)論指導實驗、得出新的結(jié)論-知識創(chuàng)新的培養(yǎng)模式,實施過程管理。從研究生的綜述報告到科學選題指導,教師都為研究生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)把握了基本方向,定期組織研究團隊的教師和所有研究生進行課題討論匯報,開展階段性研究工作總結(jié)、創(chuàng)新性結(jié)論、遇到的困難和下一步的計劃的研究討論,為研究生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)提供了實時追蹤和指導。研究生論壇、各種年會和專家報告,為研究生科研視野的拓展和創(chuàng)新性思維的培養(yǎng)提供了平臺。實時總結(jié)科研成果,撰寫科技論文和發(fā)明專利,在科研總結(jié)和論文的寫作中深入思考和發(fā)現(xiàn)問題,是研究生提升科研水平的關鍵步驟�？傊�,在研究生培養(yǎng)過程中,培養(yǎng)研究生提出或理解化學工程與技術學科領域新概念,用數(shù)學語言描述化學工程與技術學科領域新問題或規(guī)律的能力,根據(jù)工程技術科學特點設計實驗裝置能力、應用測試技術能力、根據(jù)實驗現(xiàn)象歸納分析規(guī)律的能力等,規(guī)范研究生培養(yǎng)過程的全程管理,是培養(yǎng)化學工程與技術研究生研究生創(chuàng)新能力的關鍵。三年來,我�；瘜W工程泰山學者實驗室兩度獲得山東省研究生創(chuàng)新成果二等獎、三等獎,申請11項國家發(fā)明專利,6名碩士生學位論文獲優(yōu)秀碩士論文,2名博士生學位論文獲優(yōu)秀博士論文,1名博士研究生獲得山東省優(yōu)秀博士學位論文。
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