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化學(xué)工程與技術(shù)學(xué)生創(chuàng )新力的培養
一、國內外化學(xué)工程與技術(shù)學(xué)科研究生創(chuàng )新能力研究現狀
近年來(lái),國內外著(zhù)名高校均對提高研究生創(chuàng )新能力開(kāi)展了研究。復旦大學(xué)張建林針對創(chuàng )新能力的不同類(lèi)型和創(chuàng )新能力難以提升的原因,探討了創(chuàng )新能力培養機制改革問(wèn)題。[3]萬(wàn)軍民借鑒美國培養研究生的經(jīng)驗,分析了我國高校研究生創(chuàng )新能力培養的影響因素,構建了我國高校協(xié)作式研究生創(chuàng )新能力的培養體系。[4]美國耶魯大學(xué)在培養學(xué)生的創(chuàng )新性教育方面注重學(xué)生的獨立思考,鼓勵學(xué)生具有批判性思維,學(xué)會(huì )解決問(wèn)題。劍橋大學(xué)在辦學(xué)理念上強調理性訓練和人格塑造,注重原創(chuàng )性研究,反對教育的功利主義;培養過(guò)程中注重“議”“寫(xiě)”環(huán)節的訓練;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)中心都鼓勵創(chuàng )新性研究,加強與外國學(xué)者和科學(xué)家的合作,培養創(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(guò)個(gè)性化的教育培養創(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、開(kāi)放自主培養等方面為研究生創(chuàng )新能力的培養建立獨具特色的培養模式。日本的研究生教育提倡學(xué)生獨立學(xué)習,導師的作用體現在對學(xué)生的引導及為其創(chuàng )造寬松的研究環(huán)境方面,并且在指導過(guò)程中使學(xué)生逐漸學(xué)會(huì )自主學(xué)習,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]針對化學(xué)工程與技術(shù)學(xué)科研究生教育,探索研究生培養制度創(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 )新能力培養的機制和模式,是我國化學(xué)工程與技術(shù)高層次專(zhuān)門(mén)人才和創(chuàng )新型人才培養的需要。
二、加強化學(xué)工程與技術(shù)學(xué)科研究生創(chuàng )新能力培養的實(shí)施
(一)加強研究生導師隊伍建設,是培養研究生創(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(cháng)論壇上,來(lái)自全球的140多位校長(cháng)普遍認為:教師是創(chuàng )新型大學(xué)的基礎。加強化學(xué)工程與技術(shù)學(xué)科研究生能力的培養,研究生導師首先需要以培養創(chuàng )新型人才為己任,在人才培養中真正發(fā)揮“導”的作用,這就要求研究生導師自覺(jué)提高專(zhuān)業(yè)水平和專(zhuān)業(yè)素養。只有導師具備扎實(shí)的專(zhuān)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)展對學(xué)科發(fā)展和人才培養的新要求,才能真正引導學(xué)生在科研工作的過(guò)程中創(chuàng )新性思維,激發(fā)學(xué)生科研的興趣,營(yíng)造有利于學(xué)生獨立思考、自由探索、勇于創(chuàng )新的良好環(huán)境和氛圍。據有關(guān)統計,諾貝爾獎顯示出明顯的“集中性”特征,全世界約4%的科研機構占了22%的諾貝爾獎的獲獎份額。如德國馬普學(xué)會(huì )有17個(gè)獲獎?wù)?英國貝爾實(shí)驗室有11個(gè)獲獎?wù)?日本東京大學(xué)有10位獲獎?wù)?英國卡文迪許實(shí)驗室有7位獲獎?wù)�。另一方�?諾貝爾獎獲得者具有“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獲得者。諾貝爾獎獲得的集中性和傳承性說(shuō)明,科研的創(chuàng )新一方面需要一種好的氛圍,另一方面導師處于科學(xué)前沿至關(guān)重要。我�；瘜W(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隊。這些數據表明,導師能夠把握學(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,是培養研究生創(chuàng )新能力的前提。若研究生導師自身道德修養、探索創(chuàng )新能力、對專(zhuān)業(yè)知識的精通和把握難以發(fā)揮楷模和導向作用,則培養有創(chuàng )新能力的研究生就是一句空話(huà)。
(二)打造針對化學(xué)工程與技術(shù)學(xué)科專(zhuān)業(yè)特點(diǎn)的研究生立體化創(chuàng )新性培養平臺,是培養研究生創(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,開(kāi)拓研究視野,是培養研究生的創(chuàng )新能力的重要保障。我�；瘜W(xué)工程泰山學(xué)者實(shí)驗室針對化學(xué)工程與技術(shù)學(xué)科研究生的專(zhuān)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)報告輪講平臺、國內外學(xué)術(shù)會(huì )議平臺、校企合作工程化實(shí)施平臺在內的立體化平臺,積極拓展教育研究和創(chuàng )新能力培養的環(huán)境。研究生學(xué)術(shù)報告輪講平臺包括研究生每月一次的學(xué)術(shù)專(zhuān)題匯報,報告內容可以是自己的科研內容,也可以是對當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外校、外國的教師以及學(xué)術(shù)名流來(lái)校開(kāi)展專(zhuān)題講座;鼓勵研究生參加化學(xué)工程與技術(shù)領(lǐng)域各種國際或國內的學(xué)會(huì )和年會(huì );根據項目合作與人才培養需要,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)聘請高級研究人員任教,把最先進(jìn)的應用技術(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,強化工程能力的培養。上述立體化研究生創(chuàng )新平臺建設,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)習潛力和研究能力,為研究生創(chuàng )新能力的培養提供了學(xué)術(shù)平臺保障。
(三)結合化學(xué)工程與技術(shù)學(xué)科發(fā)展正確選題,是培養化學(xué)工程與技術(shù)研究生創(chuàng )新能力的重要環(huán)節
培養化學(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)展規律及趨勢。只有符合本學(xué)科的發(fā)展規律與趨勢,課題才具有研究的可行性和研究的持續性。其次,課題的選擇應符合國家和社會(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,課題的選取應契合本人興趣,有了興趣,學(xué)生對課題的研究才會(huì )有內在的動(dòng)力。導師給學(xué)生自由,允許提出不同觀(guān)點(diǎn)與問(wèn)題,也是培養研究生創(chuàng )新能力的一個(gè)重要環(huán)節。最后,課題的選取不能脫離現有研究環(huán)境與條件。如果研究生所在實(shí)驗室沒(méi)有相應的設備及資料條件,題目再好,也無(wú)法開(kāi)展相關(guān)研究。針對上述原則,我�；瘜W(xué)工程泰山學(xué)者實(shí)驗室針對新能源開(kāi)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,引導研究生在流態(tài)化工程和顆粒學(xué)技術(shù)開(kāi)展研究,包括大型多射流流化床的流型轉變規律、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)生將傳統的流化床反應器與微生物燃料電池相結合,提出流化床微生物燃料電池新型反應器,在處理高濃度有機廢水的同時(shí)實(shí)現電能的回收。該研究方向申請兩項中國發(fā)明專(zhuān)利,其中一項已獲授權,并在國內外著(zhù)名期刊上發(fā)表研究論文6篇,獲得一項山東省研究生科技創(chuàng )新成果三等獎。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)相結合,開(kāi)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)域申請國家發(fā)明專(zhuān)利6項,其中兩項已獲授權。研究生在國內外著(zhù)名期刊發(fā)表論文14篇。由此可見(jiàn),結合化學(xué)工程與技術(shù)學(xué)科發(fā)展正確選題,是培養化學(xué)工程與技術(shù)研究生創(chuàng )新能力的重要環(huán)節。
(四)規范過(guò)程培養是培養化學(xué)工程與技術(shù)研究生創(chuàng )新能力的關(guān)鍵
規范化學(xué)工程與技術(shù)研究生的過(guò)程培養,按照瞄準學(xué)科前沿選擇課題-批判式閱讀文獻-發(fā)現研究方向-實(shí)驗、思考、結論指導實(shí)驗、得出新的結論-知識創(chuàng )新的培養模式,實(shí)施過(guò)程管理。從研究生的綜述報告到科學(xué)選題指導,教師都為研究生創(chuàng )新能力的培養把握了基本方向,定期組織研究團隊的教師和所有研究生進(jìn)行課題討論匯報,開(kāi)展階段性研究工作總結、創(chuàng )新性結論、遇到的困難和下一步的計劃的研究討論,為研究生創(chuàng )新能力的培養提供了實(shí)時(shí)追蹤和指導。研究生論壇、各種年會(huì )和專(zhuān)家報告,為研究生科研視野的拓展和創(chuàng )新性思維的培養提供了平臺。實(shí)時(shí)總結科研成果,撰寫(xiě)科技論文和發(fā)明專(zhuān)利,在科研總結和論文的寫(xiě)作中深入思考和發(fā)現問(wèn)題,是研究生提升科研水平的關(guān)鍵步驟�？傊�,在研究生培養過(guò)程中,培養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,用數學(xué)語(yǔ)言描述化學(xué)工程與技術(shù)學(xué)科領(lǐng)域新問(wèn)題或規律的能力,根據工程技術(shù)科學(xué)特點(diǎn)設計實(shí)驗裝置能力、應用測試技術(shù)能力、根據實(shí)驗現象歸納分析規律的能力等,規范研究生培養過(guò)程的全程管理,是培養化學(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(lái),我�；瘜W(xué)工程泰山學(xué)者實(shí)驗室兩度獲得山東省研究生創(chuàng )新成果二等獎、三等獎,申請11項國家發(fā)明專(zhuān)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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