“科学技术是第一生产力”,一个国家的科技水平决定着生产力的发展水平,而科技水平提高的前提条件是必须有大量的科技人才。而实现我国经济飞速发展,促进我国实现全面小康,更需要大量具有创新精神的高水平人才。早在2002年,党中央就在十六大报告中提出,“创造数以亿计的高素质劳动者,数以千万计的专门人才和一大批拔尖创新人才”,为高等教育的发展提出了新要求。习近平总书记在2018年全国教育大会讲话上也指出“要在增强综合素质上下功夫,教育引导学生培养综合能力,培养创新思维”。而高等学校是培养高水平科技人才的基地,因此必须担负起开展创新教育、锻炼学生科研水平和创新能力的使命,为培养创新型科技人才打下良好的基础。
创新意识与创新能力的培养是整个教育体系的一个组成部分,高等学校对学生的培养和教育,要通过课内、课外两方面的教育实践,两大课堂互相配合,同时进行。课内教学要根据教学计划进行理论知识的学习,课外教学主要引导和组织学生开展有意义、健康的课外教学,其中以开展学术性、知识性的科技活动尤为重要,学生可以将理论结合到实际当中,不但培养了科技创新能力,而且促进了理论知识的学习。
因此,我们化学学院开始思考如何在我校培养自己的具备创新精神与创新能力的本科生。2003年,时任南开大学校长的侯自新教授指出:高等院校应努力转变人才培养观念,引导学生全面发展。在教育内容上,要引进新的研究成果;在教育方式上,引导学生及早进入科学研究的过程,使学校培养的学生既具有前瞻性的视野,又具有主动的创新能力。
1999年,化学学院率先利用国家理科人才培养基地经费在南开大学化学学院设立“创新基金”,拨出2万~3万元专门经费资助二、三年级的本科生加入课题组参与科研课题的研究工作,尤其鼓励自己申报选题好、具有创新之处的课题,在教师指导下进行自行设计、独立操作。“创新基金”除了训练学生的设计和操作能力外,还锻炼了学生的学习、主动思考、写作和表达等能力。学生通过“创新基金”项目的训练,拓宽了知识面,提高了科研动手能力,培养了创新意识和创新能力。“创新基金”的开展,是我校“创新科研”活动的试点。
2002年,在总结化学学院取得成功经验的基础上,南开大学推出了本科生创新活动的“百项工程”,设立了南开大学校级创新基金,以立项的形式每年资助本科生开展“创新科研百项工程”活动。在学校和学院的积极鼓励下,形成了学校、院(系)两级的本科生创新科研立项的建设体系,构建了本科生创新科研的大平台,学院以这个平台为载体,通过经费的投入,以项目研究的形式,为本科生开辟了展现专业素质和创新能力的一个平台,极大地调动了学生科技创新的积极性,为培养创新能力和创新意识打下了坚实的基础。该项目活动受到本科生的欢迎和肯定,一直持续到现在。随后教育部和天津市先后设立了国家大学生创新训练项目和天津市大学生创新创业项目,形成了多层次多渠道的本科生创新能力培养体系,每年约60%的学生参与各项课外创新训练项目。
为了使“本科生创新科研百项工程”能够顺利开展,在学校“本科生创新科研百项工程项目建设领导小组”指导下,学院成立工作组专门负责此项活动的研究、管理、实施和项目成果的推广工作,从而使该项工作在组织上有了强有力的保证,并且为该项活动走出南开、面向社会起到了积极的促进作用。
为了提高学生创新科研质量,学院特别注重过程管理。项目从立项审批、中期检查到验收评优都有序地进行,学院参考学校制定的《南开大学本科生创新科研项目管理暂行规定》《学生奖励办法》与《教师奖励办法》,系统指导本科生选题、成立研究小组以团队的形式组织科研活动,还充分调动了指导教师的积极性,进一步保障了创新科研项目的良好开展和高质量的完成。
对本科生进行创新教育,开展科研项目的立项,有利于激发学生的学习热情和扩展学生的视野。学生通过科研训练,感到知识不够用,增加学习欲望,形成学习动力,自强不息、奋发成才,提高学习的自觉性和主动性。
本科生深入科研环境,查阅国内外最新科技文献资料,可以打破书本的局限,接触学科发展的前沿,有利于扩展学生的视野和拓宽知识面,加深对学科的了解和兴趣,有利于发展学生的个性,实现因材施教。课堂上由于教学计划的限制,难以照顾学生的个性差异。
科研训练可以根据学生的才能、兴趣的不同,区别对待。为一些基础较好学有余力的学生创造适当的条件,让他们在难度较高的科研项目研究中得到强化锻炼,进一步提高自学能力和科研创新素质。
交叉学科、交叉领域的项目研究有助于学生融会各学科知识,运用综合思维解决交叉问题,可以充分挖掘思路,采取多种思考问题的角度,这是单一学科研究所不具备的。
“百项工程”项目组的同学都能够充分认识团队协作,与他人沟通的重要性。在现代,完成一个项目不是个人可以完成的,需要的是一个团队的每个成员都全力以赴地运作起来,并且把每个人的努力汇集成为合力才可能有所成绩。团队合作是一种能力,更是一种精神。在完成立项的过程中,团队的每个成员必须把完成立项任务放在第一位而放弃许多的个人时间、利益。学生参加科研活动,置身于现实的科研环境和人际关系中,对科研生产的各个环节有了更深入和实际的了解。通过集体合作开发项目,学生的组织协调能力得到了锻炼,团队精神得到加强,有利于学生非智力方面的素质培养。(www.xing528.com)
科研活动中的挫折和失败的经历,有助于培养学生顽强奋发与百折不挠的意志,以及严谨踏实、实事求是的作风。
从“开放实验”的开展到建设创新科研百项工程,院内形成了学生创新科研的风气,并且涌现了大批的学生研究成果。在第一届“百项工程”评选中,化学学院即有10项获得立项。经过启动建设、中期检查、结项答辩、成果评优等过程,各项目于2003年底全部完成,其中本科生吴志杰申请的“超细非晶态合金催化剂的制备与应用”项目获得校级一等奖,本科生吴祥申请的“长效高抗凝血性医用聚氨酯合成的研究”项目获校级二等奖。由于本科生提前进入实验或专业科研领域的研究,学生的学习兴趣和创新能力得到很大的提高,部分学生在本科阶段就在专业领域里做出了突出成绩,涌现出了一批本科生拔尖人才。1999级本科生张磊,在2001年第七届“挑战杯”全国大学生课外学术科技作品竞赛中以一篇《发光锌纳米材料》论文赢得特等奖,也是本届比赛唯一获得特等奖的本科生,2002年获得团中央和全国学联授予的“五四”奖章和“建昊”奖学金。2000级学生易龙在2003年第八届“挑战杯”全国大学生课外学术科技作品竞赛中以一篇《分子信息存储材料》论文再次获得特等奖,2004年获得了首届由邓小平同志生前倡议并捐献稿费设立的国内青年最高级别的奖励“中国青少年科技创新奖”。2000级学生李毅彤在神经化学领域取得突破进展,以第一作者在化学权威学术刊物J.Am.Chem.Soc.和Chem.Commun.上发表2篇论文。截至2017年,化学学院学生获得“挑战杯”全国大学生课外学术科技作品竞赛特等奖3项、一等奖3项、二等奖5项,9人获得中国青少年科技创新奖。
大量优秀本科创新人才的涌现,使学院教师和学生参与“创新科研”活动的积极性空前高涨,2002年至今已立项400余项,获得经费300余万元,本科生参与发表SCI学术论文500余篇。“本科生创新科研百项工程”已经成为我校本科生教育的一张“名片”,“创新”热潮已经在南开园“沸腾”。
我校建设的本科生创新科研平台在校内校外都产生了很大影响。许多兄弟院校都仿照我校做法设立了本科生的课外科研创新基金。在创新教育活动中,我校涌现出一大批创新拔尖人才和创新团队。2004年12月17日,中央电视台《焦点访谈》栏目以“大学里的创新教育”为题作了专题报道,《人民日报》《中国青年报》《中国教育报》《光明日报》《科技日报》都宣传了我校学生取得的成绩,在全国起到示范与辐射作用。
本科生创新立项“百项工程”极大地鼓舞了同学们探索求知、投身实践的热情。通过这项活动,同学们将平时从书中学到的知识与实际研究活动结合到了一起,对知识有了更全面系统的掌握。很多同学都在这次活动中接触到了本学科中比较前沿的领域,这促使同学们积极主动地学习和探索,更新和完善个人的知识体系。
更为重要的是,这是一次完全由本科生自主主持的科研活动,其教学意义超出了科研结果本身。这种高度自主性使他们能够更积极地提出自已的想法,并且让这些想法更具有独创精神,为他们今后进一步从事研究活动打下了一个良好的基础,在一定程度上激励了同学进一步投身科研的热情。
当然,培养学生的创新精神、创新思维、创新能力是一个长期的过程,对学生实施创新教育,开展创新科研项目立项,其成果绝不仅仅是在校期间发表几篇论文、申请几个专利等表面那样简单,其更深远的成果将体现在学生综合素质的提高,以及在本科之后的阶段所取得的成就上。据统计,在校期间曾参与过“百项工程”的本科生中,有10余人继续从事着科研工作并且现已成为各高校学术带头人,他们将继续用南开化学人的创新精神影响更多的年轻学子。
成果完成人:袁满雪、程鹏、刁虎欣、张开显、金柏江
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