【编者按】近年来,我校筑牢教学中心职位,聚焦内涵,深化革新,应用型人才培养模式峥嵘初显。学校相继启动了“应用型课程建设计划”“课堂教学革新计划”等,立项建设了一批应用型课程,翻转课堂、项目教学、案例教学等在教学中得以推广,探究式、讨论式、加入式等新的教学方式获得普遍认同。不少教师已经投身到教学革新的实践中,使课堂教学焕发出了更多的活力。为此,党委宣传部(新闻中心)特开设《許院聽課錄》专题,通过深入走访深受学生喜爱、充满创新力的课堂,从微观层面挖掘课堂教学革新历程中具有典型意义的“个案”,以供借鉴。《許院聽課錄》也是本学期学校通识类写作课《校园题材新闻写作》的“实题”项目,所有篇目由教师指导、学生独立采写完成,从某种意义上,这也是教学结果的一种展示。
開啓本科生的科研之門
——記新质料與能源學院開放平台創新實踐課程

2018年,新质料与能源学院本科生王家稷等在杨晓刚老师指导下进行创新实验,并在美国化学会期刊《美国化学会可连续化学与工程》(ACS Sustainable Chem. Eng.)上发表了题为“A Facile Chemical Solution Transportation for Direct Recycling Iron Oxides Rust Waste to Hematite Films”的学术论文,影响因子6.1。据了解,近年来,新质料与能源学院依托“开放平台创新实践课程”,鼎力大举实施“质料之星”创新人才培育计划等,培养出了一批像王家稷同学一样具有一定研究能力的本科生,为应用型大学探索科教融合人才培养提供了很好的案例。
如何培養高質量本科生?——
高質量科研“反哺”教學
近年來,新质料與能源學院(外貌微納米质料研究所)的科研優勢成爲院系的顯著特點。“河南省微納米能量儲存與轉換质料重點實驗室”“河南省國際聯合實驗室”“河南省微納米能源质料與器件工程實驗室”“河南省院士事情站”等優勢科研平台先後“落戶”,博士、副高以上高層次人才占比80%,擁有2個河南省創新型科技團隊、2個河南省高校科技創新團隊,院(所)聚焦微納米結構质料在太陽能電池、锂離子電池、光催化環境治理等領域的應用開展相關研發事情,在能量儲存與轉換方面形成了鮮明特色。
建院伊始,如何以科研優勢“反哺”教學,培養高質量本科生,就成爲新质料與能源學院思考的問題。在這樣的配景下,開放平台創新實踐課程“上線”,學院把該課程列入本科生培養方案和教學大綱,以此探索創新性應用型人才培養的新路子。
“以高水平的科研帶動高質量的人才培養,是我們學院人才培養的一大特征。學生從大二開始全員進入教師科研實驗室,教師依托科研項目和工程實訓課題,對學生的動手能力、創新能力和科學素養進行培養”,新质料與能源學院院長高遠浩說。
凭据規劃,學生在4—7學期進入開放平台實踐課程,該課程分基礎訓練、技术提升和創新設計等三個實施階段,共計6學分。
“學生進入該課程後,必須跟隨指導教師進行科學技术訓練相關事情,一般情況下,每位老師帶3—4名學生,根據教師研究偏向和學生自身興趣,師生之間進行雙向選擇。”新质料與能源學院副院長何偉偉介紹。
課程如何推進?——
項目引領下的興趣驅動
“雙向選擇後”,這個課究竟怎麽上?
與本科階段傳統課程差异的是,這門課彈性很大,沒有牢固的教學模式,沒有牢固的上課時間,目前,實行項目化治理被證實是一條行之有效的課程推進方式。每個學生的研究項目都由老師和學生配合“碰撞”確定。每個老師帶3—4個學生,學生們學習研究的側重點不相同,但相互關聯。
2017年,剛進入第4學期的王家稷了解到楊曉剛老師的研究偏向是納米质料在太陽能剖析水制氫方面的應用研究,自己比較感興趣,他選擇進入了楊老師的課題組。“楊老師很是細心地給我講解了課題組的主要任務,熟悉實驗操作後,我進入實驗階段,老師的教學和我們的學習主要靠實驗興趣來推動”,王家稷說。在這兩年多的時間裏,實驗事情激發了他的科研興趣,實驗—發現問題—分析原因—查閱文獻—請教老師—討論—實驗……成爲了他的“日常”。老師每周則都要花大量時間帶學生做實驗、分析數據、搞研討、做測試。

左圖:楊曉剛老師和王家稷同學正在做實驗;右图:王家稷同学在美国化学会期刊ACS Sustainable Chem. Eng.发表研究论文
2017年9月开始,王家稷等在杨晓刚老师指导下,开始关注铁锈废弃物循环利用这一问题。他们在实验中发现利用草酸作为传输剂、以硝酸钠作为外貌电荷调控剂,将铁锈通过水热法传输到FTO导电薄膜上,“变废为宝”制备获得具有(光)电活性的氧化铁薄膜,并乐成应用于光电或电催化剖析水制氢的阳极质料。该事情发表在ACS Sustainable Chem. Eng.期刊上,王家稷是第一作者。
“王家稷的结果正是對一門物理化學課中的某種現象作出了實驗解釋,這說明學生在創新實驗中深化了對理論知識的認知,並乐成應用于實踐。”指導教師楊曉剛老師說。
科研之路的啓蒙——
感受挫敗與乐成
近年來,該院在校本科生發表學術論文50余篇,申請國家發明專利10余項,在“挑戰杯”全國大學生課外學術科技作品競賽、全國大學生數學競賽、全國大學生創業大賽等國家級比賽中獲國家級獎勵20余項。
但獲得科研结果並非這門課的初衷和目的,這只是“額外”的收獲。在老師們眼中,讓同學們在本科階段感受科研、提升其科學素養和創新能力才是目的。“同學們正在以他們自己都意識不到的速度成長,他可能是第一個做這個實驗的人,是嘗試就會有失敗,經過不斷地分析原因,優化方案、反複實驗,問題得以解決,經曆了這個過程,他已經成長了,對科研的興趣也慢慢建设起來了。”副院長何偉偉說。

師生在實驗室中
目前在武漢理工大學讀研的2018屆畢業生劉富生回憶說,“參加創新實驗以及撰寫論文和專利的經曆,讓我在考研複試的時候從不少重點高校畢業生中脫穎而出,本科階段學習到的质料制備要领和质料測試分析手段,讓我很順利地進入到碩士階段的課題研究中去。這個課程是我們在科研门路上的啓蒙課程,讓我們對科學研究産生了濃厚的興趣。”
與其他院系本科生僅需完成畢業論文差异,該院學生每學期需上交一篇項目進展報告,每學年需上交一篇學年論文,學年論文的考評成績作爲學生獲取相應學分的主要依據,學院還鼓勵學生把學年論文整理成學術論文或專利。學習過程看似處處充滿壓力,卻讓學生們在經曆了數次挫敗與乐成後離科學之門又近了一步。
課程的拓展與延伸——
有獲得感的不止是學生
隨著“開放平台創新實踐課程”的逐步完善和縱深推進,人才的分類培養成爲師生配合關注的焦點。學院又在“開放平台創新實踐課程”的基礎上及時推出了“质料之星”創新人才培育計劃,建设了專業導師團,並建设了創新實驗課程平台、科學創新實驗平台和工程技术拓展平台,分設科學實驗班和工程技术提升班,實現人才分類培養。

“质料之星”項目大賽現場答辯
科學實驗班和工程技术提升班均分爲初級班、中級班和高級班。該院黨總支副書記呂金洲介紹,初級班成員爲大一新生,主要開展宣傳教育、專家講壇和興趣體驗活動;中級班成員爲大二、大三學生,分設教師科研項目和工程技术實訓項目,學生圍繞興趣選擇,進行相應的科學實驗和實訓操作,並通過“质料之星”項目大賽,“挑戰杯”、“創青春”等創新創業大賽,進一步培養和提升學生的創新創業能力;高級班成員爲大四學生,針對考研和創業就業學生進行有針對性的能力強化培訓,爲學生考研和創業就業奠基堅實基礎。
2018年我校由鄭直教授領銜的科研團隊以《納米表界面低溫調控與光電催化效率增強》項目榮獲河南省科技進步一等獎,項目實施期間,參與項目的本科生就連續獲得第十三屆、十四屆和十五屆“挑戰杯”全國大學生課外學術科技作品競賽國家級獎勵。
“開放平台創新實踐課程”和“质料之星”創新人才培育計劃對指導教師實行評價激勵制,學生取得的成績和教師的師德考核、評先評優直接挂鈎。除了這些“外在”的治理要求,與學生們旦夕相處下來,老師的內心也“頗有感觸”。不少老師認爲,老師的辛勤支付不僅贏得了學生的尊重,而且學生也逐步成長爲自己的科研好助手,心裏更是滿滿的科研成就感。“這個課程倒逼我不斷學習新知識,起到了教學和科研相長的作用。”該課程的主要組織者、負責學生開放儀器設備的使用培訓事情以及學生科學實驗的日常考勤和督導事情的李靜教授告訴記者。
說起“帶”學生的感受,至今讓嶽紅偉難忘的是剛進校任教時幾名學生協助自己籌建實驗室的時光,“學生們和我一起組裝實驗設備,采購實驗必须品,給了我很大的幫助和鼓勵,幾年下來,學生們的科研素質提高了,我也從中找到了作爲教師的價值感和成就感。”
該院院長高遠浩認爲,“開放平台創新實踐課程”和“质料之星”創新人才培育計劃實施以來,本科生的科學素養和工程實踐能力获得明顯提高,院系的整體教風學風也获得了進一步的改善。更重要的是,學生們在此過程中體會到的嚴謹、創新的科學精神將爲他們的未來發展奠基堅實基礎。(本文系許昌學院通識類寫作課《校園題材新聞寫作》结果。指導老師/鍾偉平;學生記者/赵闪闪 徐雅婷)