创新驱动发展背景下化学工程与技术学科研究生培养模式改革与实践

郭亚平 谢练武 卢丹青 郭 鑫

（中南林业科技大学理学院 湖南·长沙 410004）

党的十八大明确提出了创新驱动发展战略。“创新驱动发展”指的是：国家的长期发展要靠科技创新来驱动，而不仅仅只依靠传统的劳动力和资源能源来驱动；创新的目的不只是发表高水平文章，而是为了驱动发展。科技创新的主体是企业，这不仅为科研人员提供了广阔的舞台，也对高校研究生培养提出了新的要求，要着重抓好研究生创新能力的培养。

林业院校化学工程与技术学科培养的是既要具有扎实化学、化工专业知识，又具备生物质能源化学加工工程与技术应用能力的复合型创新技术人才，不断适应化工领域经济建设和现代社会发展的人才需求。[1]因此，特别强调对林草等生物质的化学加工与利用技术的研究，突出林业院校化学工程与技术学科研究生培养特色。在培养过程中，除理论教学以外，实践教学在人才培养中起着非常重要的作用。但我们发现，原来开设的研究生课程，尤其是实验课程与林口学科融合的程度远远不够，阻碍了研究生多学科融合知识体系的构建和创新能力的培养，妨碍了高素质化工人才的锻造；很多实验操作存在较大污染，不符合两型社会发展需求；不同实验课程存在大量重复内容，与其他专业课程的横向联系偏少，缺乏化工类综合性设计类实验，不便于分析问题解决问题综合素质的养成。[2]因此，在创新驱动发展背景下，我校化学工程与技术学科注重与“林”相关学科交叉融合，经过多年努力逐步形成了基于创新驱动发展背景下的林业高校化学工程与技术学科研究生培养新模式。

1 与“林”相关学科交叉融合的四层次一体化课程体系建设

以化学工程与技术一级学科、生物化工、林产化学与化工等为平台，以基础化学课程与省级精品课程为依托，[3,4]打破学科传统界限，逐步形成“四层次一体化”课程体系与教学方法，[5]不断提高学生创新能力，实现研究生培养的创新驱动发展。

具体地，将课程体系划分为四个层次：第一层次为基础理论与基础实验课：重温本科阶段四大化学、仪器分析、化工原理实验课程中的理论知识和基本操作。自学为主，讲授重点、难点内容，使学生熟练掌握基本操作技术。第二层次为综合设计实验：以培养创新思维为目的，经过充分查阅文献，学生自行设计实验方案，并与导师讨论确定可行方案，不断培养科研方案自主设计能力。第三层次为专业基础实验：不断夯实专业基础知识，逐步拓宽创新能力。第四层次为科研创新性实验：对接指导老师的科研项目研究，参与科研项目全流程，增强学生的就业竞争力。

“一体化”是指将化学工程与技术学科实验内容与学校木材科学与工程、生物化工、林产化工、林业工程、材料与化工等学科或领域的课程进行比较，进行去重，充分整合，[6]按基本操作技能训练、方案设计优化、科研创新项目、学位论文研究等进阶层次进行课程内容设置，打破传统的独立学科教学模式，充分体现“基础性、综合性、实践性、创新性”的特点，使研究生论文创新设计技能得到强化训练。

2 加强实验课程绿色化改革，不断优化教学体系与方法

在注重化学与林口学科的交叉融合的同时，在熟悉学科研究前沿的基础上，对教学内容不断更新，绿色化改进对环境污染较重的实验项目，增加一些创新设计类的开放实验项目，促使学生创新思维不断涌现。提高大型贵重精密仪器使用效率，建立实验教学质量保障体系，[7]不断优化教学体系与方法。

首先，优化整合实验内容，让学生既充分理解生物质的化学组成与结构，生物质特性对其化学加工的影响，又能熟练利用化学物质结构理论去解释木质素、纤维素、半纤维素、淀粉等的结构与化学性质，掌握多糖糖甙键的特点，能够运用共价键、分子间作用力、氢键等对物质进行合理解释。[6]将课程交叉融合点转化为学习兴趣点，激发学习热情、提高自主学习的积极性，打下坚实的化学基础，为将来利用化学化工原理与实验技能去分析解决实际问题做好充足准备。

其次，全面绿色化改进高等有机合成、木材化学、化工原理、高分子材料等的实验项目，[8]尽可能采用绿色溶剂、减少试剂消耗，节能减排，又要能不断激发学生实验兴趣。例如，一般水蒸气蒸馏实验的原料是异戊醇、硝基苯、正丁醇、丁酸甲酯等，这些有机物造成空气污染，伤害人体健康。绿色化改进后，使用柑桔类果皮为替代原料，试验过程中气味芳香，不仅紧密结合了林口学科，又使学生产生浓厚实验兴趣。[9]

最后，不断加强实验平台建设，开放学科所有仪器设备，充分利用省级、校级大型仪器共享平台，让学生有机会使用和亲自操作最新的实验仪器设备，为提高学生培养质量做好条件保障，不断优化教学体系与方法。

3 加强科研团队与导师队伍建设，切实贯彻导师负责制

研究生导师的创新知识体系决定了研究生创新的广度与深度。培养驱动发展的创新人才，必须要建立一支立德树人、视野开阔、创新引领、造诣深厚的研究生导师队伍。在引进具有国际化视野的高层次人才、优秀博士的同时，选派骨干教师出国或国内高校访学进修，不断充实科研团队与导师队伍，加强创新驱动发展的教学团队建设。只有及时了解和把握科技前沿，并将其充分体现到研究生培养各个环节中，才能让研究生了解和紧跟本学科研究的前沿领域。

培养研究生涵盖课程学习、科学实验、成果发表、论文答辩等各个环节，导师不仅要对这些环节进行悉心的业务指导，更要对研究生进行全面的思想指引，指引他们快速成长为有用之才。在研究生培养过程中，要切实落实导师负责制，导师要完全负责对研究生各方面的指导；要像班导师那样引导和督促学生的学习和生活；要能放低姿态，经常与研究生进行谈心交流，甚至建立起朋友或兄弟般的真挚感情；要鼓励研究生参加研究生论坛、暑期学校、科研创新大赛等，在横向比较中检验自我。

4 实践效果

在构建创新驱动发展背景下化学工程与技术学科研究生培养模式的基础上，要求研究生设计校级创新实验项目，积极申报校级、省级科研创项目，争创国家科研创项目，定期组织参加省级科研创新大赛，形成了研究生培养的创新体系。加强与企业的产学研合作，鼓励企业员工担任研究生第二导师，安排学生到企业见习、实习、科研，切实感受科技成果如何转化为生产力。通过邀请学科著名专家来校讲学，参加研究生创新论坛，举办或参与重要学术会议，定期赴国内外著名高校进行访学研究，到更广阔的学术平台去见识，不断开拓眼界。

经过近五年实践，化学工程与技术学科研究生培养质量得到了显著提高。实施后五年（2015～2019年），与实施前五年（2010～2014年）相比，培养各项指标均有提高，尤其是在发表SCI/EI 论文、获得科研创新基金方面，分别由0.2 篇/人、17.9%提高到0.8 篇/人、30.4%。在依然保持100%就业率基础上，国家研究生奖学金、省优学位论文、继续深造读博也实现零的突破。为实现创新创业高素质复合型人才的培养，不仅需要建立更为完善的培养质量保障体系与评价机制，而且要进一步加强教学与科研平台的建设，更好地为区域经济与两型社会发展服务。