基于特色实验课程的双创人才培养方案研究(2)

　　世界各国纳米科技的竞赛，依赖于纳米人才队伍的建设。21世纪的高等教育肩负着引导学生走向科学技术最前沿的重责。在教育部2010年公布的高等学校战略性新兴产业相关新专业名单中，纳米材料与技术专业被列为新材料领域的代表之一。新时代的纳米科技人才，在具备深厚的理论功底和宽广的知识视野基础上，创新和创业能力尤为重要。创新是纳米材料与技术进步的核心，创业是纳米材料产业化的推进器。而当前我国的高等教育重理论轻实践，毕业生在自主创新创业方面意识差、能力欠缺。
　　因此，在纳米科技迅速发展的大背景下，为满足社会对纳米科技人才的需求，进行“双创”型人才培养模式的研究与实践，具有重要的现实意义。
　　纳米知识体系教学包括理论教学和实践教学，按照“双创”型人才培养模式的要求，要着力提高学生的创新精神、实践能力和创业意识，需要进行再教育，并强化和改革实践教学。
　　传统的实验教学在教学内容、方法和方式等方面都存在许多不足，如实验内容更新缓慢、与工程实际和前沿知识相脱节；实验教学上以演示性、验证性内容为主；教学方法上，多采取教师讲解实验内容，学生按既定步骤完成实验的方式。在这种教学模式下，学生的创新性思维被禁锢，创造力得不到发挥，缺乏积极性和探索精神。
　　因此，改革实验教学内容和方式迫在眉睫，开设开放式、综合性、设计型特色实验课程，注重培养和提高学生的实验技能、科研能力、创新思维、创业意识是目前高等教育领域的一个重要课题。
　　三、立足培养“双创”型人才的纳米材料实验教学改革探索
　　（一）教学方式方法改革探索
　　以培养具有创新创业能力的复合型人才为目标，纳米材料与技术专业的实验教学必须摒弃传统实验的弊端，取消验证性实验项目，贯彻以学生创新为中心的教育理念，依托科研团队和科研平台开设“纳米材料制备与性能研究”特色实验课程。在实验内容上将以设计性、开放性和综合性实验为主，在教学模式由封闭转向开放，并建立导师制。教学过程通过导师与学生之间的互动配合完成，注重培养和提高学生的创新能力，采用“启发——引导——互动”的教学方式。
　　在教学实践中，采取“分组教学、导师负责”模式，即学生以3—5人为一实验小组由各导师负责指导，这种教学模式既能兼顾到实验设备和实验时间的限制，也有利于培养学生独立分析和解决问题的能力，以及团队精神。每个实验小组按下列要求独立完成纳米材料制备——性能测试——结果分析的完整实验过程。首先，在既定大课题方向内，由学生自主查阅文献资料，选定具体研究题目，设计实验方案，并与实验指导教师探讨方案的可行性。教师在此环节充分发挥启发引导作用。然后，学生在教师的指导下（主要从事仪器设备的操作培训和实验答疑）独立完成纳米材料的合成制备——性能测试——结果分析和实验报告（论文）撰写的全过程。教师在实验过程中要注重与学生的互动，根据学生的反馈和实验情况及时给予启发和建议（如图2）。此外，特色实验课程的教学要注重学生科学思维的培养， “纳米材料制备及性能研究”是集理论与应用于一体的课程，从对理论的学习和理解的基础上拓展到材料的应用。因此，培养学生在材料研究和应用领域从“单一应用驱动”到“应用与理论驱动”的材料科学发展模式，即“应用需求——探索新材料——理论阐释——发现新材料——应用拓展”的科学思维是至关重要的。
　　（二）教学内容的创新性设计
　　为培养学生的“双创”能力，全面改革实验教学内容，要将企业的需求、最新研究成果及国内外前沿研究方向引入实验教学，积极构建适应应用型创新人才培养的纳米材料与技术专业实验模块，培养具有扎实理论功底、熟练实验操作技能、具有较强的工程实践能力和强烈的创新创业意识的高素质人才。
　　纳米材料及其制备技术的研究在材料、化工、环境、能源、医学、国防等重要高新科技领域中发挥着越来越重要的作用，特色实验课程内容的设计包括以下几个开放式方向：
　　磁性纳米材料、半导体纳米材料、能源纳米材料、环境净化纳米材料、光学纳米材料、生物纳米材料等，如脉冲电子束沉积法/磁控溅射法制备磁性多层膜/颗粒膜、复合吸波材料的制备及性能研究、多级多孔纳米材料的结构设计及储能性能研究、纳米材料光催化/发光性能研究、电纺丝法制备纳米纤维及其性能研究，熔融甩带法/电弧熔炼法制备非晶/纳米晶合金等。以上实验大方向的选择既与纳米材料前沿研究、企业需求相接轨，有利于学生了解当前纳米材料研究热点；又具有较大的选择空间，可以充分调动学生的积极性和创造力，使学生能够通过查阅文献自主制定具体研究内容和实验方案。同时，鼓励指导教师将科研成果及时融入实验教学内容，探索出科研平台服务于实践教学、服务于学生自主创新平台的有效途径，满足学生自主创新的需求。

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