基于大型仪器平台的化工专业创新训练培养体系

“大学生创新创业训练计划”是教育主管理部门面向本科生立项的项目，也是“高等学校本科教学质量与教学改革工程”的重点建设项目之一[1]。大型仪器设备是高等学校的优质资源，是进行教学、实验和科研的重要平台，也是办学实力和科研水平的重要标志。此外，高校的大型仪器平台与科研机构、政府部门、高新技术企业等的同类平台在软、硬件方面完全是互通的，这无疑是化工专业本科生开展创新训练对接的理想平台[2]。然而，此类平台很少对本科生创新训练项目开放或者开放程度十分有限，配套的培养体系研究也有所缺位，造成了优质教学资源的浪费。推进大型仪器平台与化工专业大学生创新训练项目对接，开展有效的培养体系建设研究，对提升化学化工背景本科生创新训练的水平和社会影响力具有重要意义。

1 大型仪器平台驱动的创新训练培养体系的建设目标

国家已把创新创业教育提到国家战略高度，对于工科属性的化工专业学生来说同样面临着重要的机遇和挑战，不应仅仅专注于在课堂理论知识的学习，更有必要通过实验操作和实践锻炼来提升自身的综合素质，顺应国家建设创新型国家的战略需要[3]。同时，为进一步提高学生的实践能力和创新思维，各大高校对化工专业学生的创新训练体系建设愈发重视。虽然开设化工类专业的学院普遍拥有独立的大型仪器测试平台，但是由于这类仪器购买价格昂贵且维修保养费用很高，主要用于支持科研工作。部分大型仪器在实验教学中的开放也只是通过教师进行操作演示，本科生只能在一旁观看，有些大型仪器学生更是只在书本上看到过，这对未来读研读博期间的独立实验能力提升和参加工作后从事专业技术工作是十分不利的。因此，基于本科生获得立项的国家级/省级大学生创新训练项目，以及与项目高度关联的指导教师的纵/横向科研项目的引导作用，特别是结合学院现有大型仪器平台资源的推动作用，开展全新的大学生创新训练培养体系建设研究以提升大学生创新训练的水平是本研究的目标。

2 基于大型仪器平台的创新能力训练模式探索

环境与化学工程学院“分析测试中心”是西安工程大学组建最早的大型仪器测试平台，是学校教学、科研和对外服务的分析测试基地，平台拥有扫描电镜、X射线单晶衍射仪、X射线粉末衍射仪、气质联用色谱仪等化学、化工、材料及交叉学科领域的大型仪器设备数十台套；平台专职管理老师均具有化学化工专业学习背景和博士学位，精通大型仪器运行的基本原理和实践动手操作。这对指导创新训练学生团队无疑具有先天优势。门类齐全和多学科交叉的大型仪器平台为实施创新训练提供了绝佳的实战平台，研究摸索实现二者的无缝对接，对大学生创新训练项目水平的提升起到了催化剂和助推器的作用。平台资源的多元化，更是为学生提供了丰富的自主选题兴趣点，利于在指导老师科研项目的基础上进行创新思维的深度扩展。

2.1 对接新平台、优化提升现有创新训练项目水平

通过大型仪器平台与在研甚至已结题创新训练项目对接进行再培育，探索新层次上的创新训练点，实现对原有研究成果的拓展和深化。通过将原有创新训练项目继续做大做强，对提升大学生创新素质和能力有重要作用。通过培育尝试，我院化工专业原立项校级、省级创新训练项目与大型仪器平台对接升级后，碰撞出了新的创新理念，目前多个升级后的创新训练项目已成功再获省级、国家级创新训练项目资助。而且，化工专业学生的创新训练项目结题后，学生的创新思维得到发散和深化，新的创新理念经与指导老师交流后很多转化为了大四的本科毕设课题，使创新训练成果得到了进一步的强化。从项目开展的延续性角度出发，在此模式下，一个项目经过几级学生的滚动完善、深化，有望产生新的研究成果。

2.2 开发新课题，创新新思维

在新的创新训练项目选题方面，通过对学院二、三年级化学工程与工艺专业的本科生进行走访调研，了解了本科生对创新训练的兴趣点、看法和诉求，以及对大型分析测试仪器基本知识的学习掌握情况。针对调研结果以及本科生的专业特点，筛选能够与大型仪器平台资源进行对接的研究项目进行对接尝试和调试运行。在此环节充分发挥了大型仪器平台仪器管理老师的大型仪器专业技能和研究特长，通过对仪器资源进行合理配置，实现了将最合适的创新训练小组对接到最合适的平台资源上去。并经过一段时间的运行之后，进行了总结改进。新型培养体系建设摸索的过程中，大型仪器对传统创新训练模式显示出显著的推动和提升作用。以往部分化工专业学生开展创新训练项目通常只是以应用效果来进行运行评价，对产生效果的基本原理是缺乏理解和认识的，学生对相关的实验现象“只知其然，而不知其所以然”。这种创新训练好比无源之水，无本之木，无疑是缺乏活力和生命力的，也无法激起学生持久的探索、创新热情。而大型仪器平台中的分析测试仪器，恰恰可以揭示这些客观现象背后的微观原因(机理)，而这些机理往往是课堂教学中学生学习过甚至是考试过的，通过大型仪器平台的驱动效应，在创新训练中强化了学生对课本生硬原理的理解和运用，使学生加深了构效关系、作用机制这些化学化工专业名词的理解，进行了独立科研探索的启蒙。在新培养体系下，多个创新团队的多项国家级大学生创新训练项目(编号：2；2；2；2)已经在分析测试中心的大型仪器平台进行了成功的对接，平台的大型仪器管理老师和项目指导教师全程参与讲解与指导，参与的学生普遍反映这种模式能充分调动他们的积极性和探索欲，部分准备继续读研的学生也初步明确了自己未来准备进行科研探索的方向。

文章来源：《广州化工》 网址: http://www.gzhgzz.cn/qikandaodu/2021/0322/864.html