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化學(xué)工程與技術(shù)學(xué)生創(chuàng)新力的培養(yǎng)
一、國內(nèi)外化學(xué)工程與技術(shù)學(xué)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(duì)提高研究生創(chuàng)新能力開展了研究。復(fù)旦大學(xué)張建林針對(duì)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(jī)制改革問題。[3]萬軍民借鑒美國培養(yǎng)研究生的經(jīng)驗(yàn),分析了我國高校研究生創(chuàng)新能力培養(yǎng)的影響因素,構(gòu)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(xué)在培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新性教育方面注重學(xué)生的獨(dú)立思考,鼓勵(lì)學(xué)生具有批判性思維,學(xué)會(huì)解決問題。劍橋大學(xué)在辦學(xué)理念上強(qiáng)調(diào)理性訓(xùn)練和人格塑造,注重原創(chuàng)性研究,反對(duì)教育的功利主義;培養(yǎng)過程中注重“議”“寫”環(huán)節(jié)的訓(xùn)練;校園氛圍上重視文化融合與思想交流。柏林自由大學(xué)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(luò),三個(gè)中心都鼓勵(lì)創(chuàng)新性研究,加強(qiáng)與外國學(xué)者和科學(xué)家的合作,培養(yǎng)創(chuàng)新型學(xué)術(shù)人才。哈佛大學(xué)注重教育的個(gè)性化,通過個(gè)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(xué)院等則注重在啟發(fā)式教學(xué)、跨學(xué)科學(xué)習(xí)、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(dú)具特色的培養(yǎng)模式。日本的研究生教育提倡學(xué)生獨(dú)立學(xué)習(xí),導(dǎo)師的作用體現(xiàn)在對(duì)學(xué)生的引導(dǎo)及為其創(chuàng)造寬松的研究環(huán)境方面,并且在指導(dǎo)過程中使學(xué)生逐漸學(xué)會(huì)自主學(xué)習(xí),在自由民主的學(xué)術(shù)氛圍中激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)造力。[4]針對(duì)化學(xué)工程與技術(shù)學(xué)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(xué)工程與技術(shù)學(xué)科研究生創(chuàng)新能力培養(yǎng)的機(jī)制和模式,是我國化學(xué)工程與技術(shù)高層次專門人才和創(chuàng)新型人才培養(yǎng)的需要。
二、加強(qiáng)化學(xué)工程與技術(shù)學(xué)科研究生創(chuàng)新能力培養(yǎng)的實(shí)施
(一)加強(qiáng)研究生導(dǎo)師隊(duì)伍建設(shè),是培養(yǎng)研究生創(chuàng)新能力的前提
在以“創(chuàng)新和服務(wù)”為主題的第三屆中外大學(xué)校長論壇上,來自全球的140多位校長普遍認(rèn)為:教師是創(chuàng)新型大學(xué)的基礎(chǔ)。加強(qiáng)化學(xué)工程與技術(shù)學(xué)科研究生能力的培養(yǎng),研究生導(dǎo)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(dǎo)”的作用,這就要求研究生導(dǎo)師自覺提高專業(yè)水平和專業(yè)素養(yǎng)。只有導(dǎo)師具備扎實(shí)的專業(yè)功底和廣闊的學(xué)術(shù)視角,能夠站在化學(xué)工程與技術(shù)學(xué)科發(fā)展的前沿,關(guān)注社會(huì)發(fā)展對(duì)學(xué)科發(fā)展和人才培養(yǎng)的新要求,才能真正引導(dǎo)學(xué)生在科研工作的過程中創(chuàng)新性思維,激發(fā)學(xué)生科研的興趣,營造有利于學(xué)生獨(dú)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(guān)統(tǒng)計(jì),諾貝爾獎(jiǎng)顯示出明顯的“集中性”特征,全世界約4%的科研機(jī)構(gòu)占了22%的諾貝爾獎(jiǎng)的獲獎(jiǎng)份額。如德國馬普學(xué)會(huì)有17個(gè)獲獎(jiǎng)?wù)?英國貝爾實(shí)驗(yàn)室有11個(gè)獲獎(jiǎng)?wù)?日本東京大學(xué)有10位獲獎(jiǎng)?wù)?英國卡文迪許實(shí)驗(yàn)室有7位獲獎(jiǎng)?wù)摺Ａ硪环矫?諾貝爾獎(jiǎng)獲得者具有“傳承性”。如1909年德國的奧斯特瓦爾德,他的學(xué)生能斯脫,能斯脫的學(xué)生米里肯,米里肯的學(xué)生安德森,安德森的學(xué)生格拉塞都是諾貝爾獎(jiǎng)獲得者。諾貝爾獎(jiǎng)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(dǎo)師處于科學(xué)前沿至關(guān)重要。我校化學(xué)工程與技術(shù)學(xué)科研究生的科研成果顯示,研究生在國際化學(xué)工程與技術(shù)領(lǐng)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(tuán)隊(duì)。這些數(shù)據(jù)表明,導(dǎo)師能夠把握學(xué)術(shù)前沿,并能及時(shí)將學(xué)生們帶入前沿,在學(xué)科前沿從事自己的科學(xué)研究,是培養(yǎng)研究生創(chuàng)新能力的前提。若研究生導(dǎo)師自身道德修養(yǎng)、探索創(chuàng)新能力、對(duì)專業(yè)知識(shí)的精通和把握難以發(fā)揮楷模和導(dǎo)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(duì)化學(xué)工程與技術(shù)學(xué)科專業(yè)特點(diǎn)的研究生立體化創(chuàng)新性培養(yǎng)平臺(tái),是培養(yǎng)研究生創(chuàng)新能力的重要條件
為研究生學(xué)術(shù)工作搭建交流的立體化平臺(tái),開拓研究視野,是培養(yǎng)研究生的創(chuàng)新能力的重要保障。我校化學(xué)工程泰山學(xué)者實(shí)驗(yàn)室針對(duì)化學(xué)工程與技術(shù)學(xué)科研究生的專業(yè)特點(diǎn),為研究生學(xué)術(shù)交流搭建了包括研究生學(xué)術(shù)報(bào)告輪講平臺(tái)、國內(nèi)外學(xué)術(shù)會(huì)議平臺(tái)、校企合作工程化實(shí)施平臺(tái)在內(nèi)的立體化平臺(tái),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(xué)術(shù)報(bào)告輪講平臺(tái)包括研究生每月一次的學(xué)術(shù)專題匯報(bào),報(bào)告內(nèi)容可以是自己的科研內(nèi)容,也可以是對(duì)當(dāng)今世界最新的研究進(jìn)展的追蹤;一年一度的齊魯研究生學(xué)術(shù)論壇-化學(xué)與化工技術(shù)發(fā)展分論壇則是整個(gè)齊魯大地化學(xué)工程與技術(shù)研究生的華山論劍;每月一期的研究生論壇則是邀請(qǐng)外校、外國的教師以及學(xué)術(shù)名流來校開展專題講座;鼓勵(lì)研究生參加化學(xué)工程與技術(shù)領(lǐng)域各種國際或國內(nèi)的學(xué)會(huì)和年會(huì);根據(jù)項(xiàng)目合作與人才培養(yǎng)需要,直接從具有科研創(chuàng)新實(shí)力和先進(jìn)生產(chǎn)能力企業(yè)聘請(qǐng)高級(jí)研究人員任教,把最先進(jìn)的應(yīng)用技術(shù)傳授給學(xué)生,并不定期地帶學(xué)生走進(jìn)大型化工企業(yè)學(xué)習(xí),強(qiáng)化工程能力的培養(yǎng)。上述立體化研究生創(chuàng)新平臺(tái)建設(shè),一方面使學(xué)生能夠把握各自領(lǐng)域和相關(guān)領(lǐng)域的最新進(jìn)展,拓寬研究生的研究視野,挖掘研究生的學(xué)習(xí)潛力和研究能力,為研究生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)提供了學(xué)術(shù)平臺(tái)保障。
(三)結(jié)合化學(xué)工程與技術(shù)學(xué)科發(fā)展正確選題,是培養(yǎng)化學(xué)工程與技術(shù)研究生創(chuàng)新能力的重要環(huán)節(jié)
培養(yǎng)化學(xué)工程與技術(shù)學(xué)科研究生的創(chuàng)新能力,研究生的選題首先必須符合本學(xué)科的發(fā)展規(guī)律及趨勢。只有符合本學(xué)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(yīng)符合國家和社會(huì)發(fā)展需求和趨勢,脫離社會(huì)發(fā)展需求和趨勢的學(xué)術(shù)研究和學(xué)術(shù)前沿,缺乏生命之源。再者,課題的選取應(yīng)契合本人興趣,有了興趣,學(xué)生對(duì)課題的研究才會(huì)有內(nèi)在的動(dòng)力。導(dǎo)師給學(xué)生自由,允許提出不同觀點(diǎn)與問題,也是培養(yǎng)研究生創(chuàng)新能力的一個(gè)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(shí)驗(yàn)室沒有相應(yīng)的設(shè)備及資料條件,題目再好,也無法開展相關(guān)研究。針對(duì)上述原則,我校化學(xué)工程泰山學(xué)者實(shí)驗(yàn)室針對(duì)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(huì)發(fā)展的重大需求,引導(dǎo)研究生在流態(tài)化工程和顆粒學(xué)技術(shù)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(xué)鏈燃燒等研究方向,并取得了創(chuàng)新性研究成果。例如,學(xué)生將傳統(tǒng)的流化床反應(yīng)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(yīng)器,在處理高濃度有機(jī)廢水的同時(shí)實(shí)現(xiàn)電能的回收。該研究方向申請(qǐng)兩項(xiàng)中國發(fā)明專利,其中一項(xiàng)已獲授權(quán),并在國內(nèi)外著名期刊上發(fā)表研究論文6篇,獲得一項(xiàng)山東省研究生科技創(chuàng)新成果三等獎(jiǎng)。再如,學(xué)生將二氧化碳化學(xué)鏈燃燒技術(shù)與煤氣化技術(shù)相結(jié)合,開發(fā)煤炭/化學(xué)鏈載氧體氣化技術(shù),該技術(shù)可在煤氣化同時(shí)實(shí)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(lǐng)域申請(qǐng)國家發(fā)明專利6項(xiàng),其中兩項(xiàng)已獲授權(quán)。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(xué)工程與技術(shù)學(xué)科發(fā)展正確選題,是培養(yǎng)化學(xué)工程與技術(shù)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(xué)工程與技術(shù)研究生創(chuàng)新能力的關(guān)鍵
規(guī)范化學(xué)工程與技術(shù)研究生的過程培養(yǎng),按照瞄準(zhǔn)學(xué)科前沿選擇課題-批判式閱讀文獻(xiàn)-發(fā)現(xiàn)研究方向-實(shí)驗(yàn)、思考、結(jié)論指導(dǎo)實(shí)驗(yàn)、得出新的結(jié)論-知識(shí)創(chuàng)新的培養(yǎng)模式,實(shí)施過程管理。從研究生的綜述報(bào)告到科學(xué)選題指導(dǎo),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(tuán)隊(duì)的教師和所有研究生進(jìn)行課題討論匯報(bào),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(jì)劃的研究討論,為研究生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)提供了實(shí)時(shí)追蹤和指導(dǎo)。研究生論壇、各種年會(huì)和專家報(bào)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(tái)。實(shí)時(shí)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(guān)鍵步驟。總之,在研究生培養(yǎng)過程中,培養(yǎng)研究生提出或理解化學(xué)工程與技術(shù)學(xué)科領(lǐng)域新概念,用數(shù)學(xué)語言描述化學(xué)工程與技術(shù)學(xué)科領(lǐng)域新問題或規(guī)律的能力,根據(jù)工程技術(shù)科學(xué)特點(diǎn)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)裝置能力、應(yīng)用測試技術(shù)能力、根據(jù)實(shí)驗(yàn)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(xué)工程與技術(shù)研究生研究生創(chuàng)新能力的關(guān)鍵。三年來,我校化學(xué)工程泰山學(xué)者實(shí)驗(yàn)室兩度獲得山東省研究生創(chuàng)新成果二等獎(jiǎng)、三等獎(jiǎng),申請(qǐng)11項(xiàng)國家發(fā)明專利,6名碩士生學(xué)位論文獲優(yōu)秀碩士論文,2名博士生學(xué)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(xué)位論文。
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