【中國教育報】“開放型”實踐激發科研反哺教學

师生探讨纳米结构对钧瓷“釉色”和“釉质”的影响。本文作者 供图

在许多人看来，地方新建本科院校恒久存在着一些“矛盾”。好比，恒久被视为教学型院校，教学和科研“被”刻板对立；大多是非硕士点单元，容易发生教師队伍对科研创新的需求增长与无學生可带之间的结构性矛盾；更为重要的是在學生层面，學生对新事物和新技术“求知”欲望与传统的贯注式教学模式之间的矛盾对立越来越凸显，学校整体层面又缺乏全面提升學生创新思维能力的创新性教学体系。

“这些矛盾让地方新建本科院校的學生创新能力培养变得扑朔迷离，各人先是在‘应用’和‘创新’之间游移不定，随后又在如何提升學生的创新能力上发生了新的困惑。”河南省微纳米能量储存与转换重点实验室主任、PP电子学院副院长郑直坦言。

回應需求
構建開放實踐創新教育體系

2005年，郑直牵头组建了PP电子学院第一个研究院所——外貌微纳米质料研究所。研究所建设后，很快引进了一批具有较强科研能力的博士及科研人员，逐渐在纳米技术和清洁能源的基础与应用研究方面凝练出了一定特色。“其时，老师‘带’學生的热情比力高，各人在想没有研究生，我们是不是可以‘带’本科生，实验培养本科生的科研创新能力？”其时在质料所事情的张艳鸽教授回忆。

2006年，研究所设置了一门“开放实践创新”课，这门“课”没有牢固的课表和教室，从化学等相关专业选拔、招募了一些學生进入老师的实验室，实验以导师制的形式训练本科生的科研和创新能力。结果，學生的踊跃水平超出了团队成员的想象。这时，他们才意识到，恒久以来本科生的内心对创新的渴望有可能在某种水平上是被忽视的，而这门课对这种渴望无疑是一种正面呼应。

2013年，学校向应用型转型提速，进行了部门院系调整，在外貌微纳米质料研究所的基础上，正式建设了新质料与能源学院。这下终于有了自己的學生。

學院逐步設置了质料科學與工程、納米质料與技術、新能源质料與器件等本科專業，“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”等優勢科研平台也先後“落戶”，學院博士、副高以上高層次人才占比80%，擁有兩個河南省創新型科技團隊、兩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。

如何买通科研和教学的关系，把院所的科研优势反哺到教学中，成为年轻的新质料与能源学院进行人才培养的一个支点。团队意识到：學生的创新能力培养仅靠一门课程是远远不够的，必须要成系统。

深入思考之后，学院拿出了开放实践创新课程的“升级版”方案：“OPCE”。“OPCE”是Open， Practical， and Creative Education的缩写，即开放实践创新教育体系。学院希望通过科研反哺教学，以解决科研与教学矛盾为出发点，以教師群体科学研究能力提升为动力，以學生直接加入教師科研创新为路径，以教師创新性（应用型）研究引领和发动學生主动思考，开发學生创新性思维息争决实际问题的能力。

开放实践创新平台课程由原来的一门课拓展为课程体系，学院建设了创新实验课程平台、科学创新实验平台和工程技术拓展平台；由原来部门學生加入变为全员加入、分类培养。“凭据计划，學生从大二开始进入教師科研实验室，课程分基础训练、技术提升和创新设计等三个实施阶段，实行项目化治理。一般情况下，每位老师带3—4名學生，凭据教師研究偏向和學生自身兴趣，师生之间进行双向选择。”新质料与能源学院院长高远浩介绍。

項目驅動
开发學生的创新性思维

师生配合的研究志趣成为课程的推动力，教師的研究偏向“催生”了學生新的创意。

2019届學生王家稷在大一时就了解到杨晓刚老师的研究偏向是纳米质料在太阳能剖析水制氢方面的应用研究，他很感兴趣，并在第四学期进入了杨晓刚的课题组。在两年多的时间里，实验—发现问题—分析原因—查阅文献—请教老师—讨论—实验……成为了他的“日常”。在杨晓刚指导下，他开始关注铁锈废弃物循环利用这一问题，发现利用草酸作为传输剂、以硝酸钠作为外貌电荷调控剂，可以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。该结果发表在ACS Sustainable Chem. Eng.期刊上，影响因子6.1。王家稷是第一作者。

在学校，像他一样在本科阶段就在知名期刊上发表论文的學生另有不少。近年来，学院在校本科生加入发表SCI收录学术论文80余篇，获得授权国家发现专利27件。學生还先后在“挑战杯”全国大學生课外学术科技作品竞赛、全国大學生创业大赛等国家级角逐中获国家级奖励32项，省部级奖励29项。

“學生们在实验中不停实验，通太过析原因，优化方案、重复实验，问题得以解决。在这个历程中，他们迅速生长，对科研的兴趣也慢慢建设起来了。”教師何伟伟说。

“OPCE”方案还建设了较为完善的评价体系，与其他院系本科生仅需完成结业论文差异，学院學生每学期需上交一篇项目进展陈诉，每学年需上交一篇学年论文，学年论文的考评结果作为學生获取相应学分的主要依据，学院还勉励學生把学年论文整理成学术论文或专利。学习历程看似随处充满压力，却让學生们在经历了数次挫败与乐成后离科学之门又近了一步。

聚焦實踐
培养學生问题意识

“‘OPCE’體系的創新人才培養目標定位在新技術元素的探知能力、知識與技術的集成能力、創新組織的宏思維能力和技術反思能力這四個能力的交织融合上，也就是要面向生産實踐，去培養敢于提出問題、勇于創新，善于解決問題的人。”這個體系的提出者之一賈曉紅這麽認爲。

超硬质料是PP电子的四大特色工业之一，學生主导完成的“预合金粉末流动性检测要领与控制尺度”课题，为企业的质量控制尺度规范化提供了理论依据和数据支撑；學生与企业研发人员配合研发的“金刚石工具用预合金粉加工性能调控”装置，已在黄河旋风金属粉末公司应用推广，使该公司产物一次交验及格率从52%提高到88%。

2013和2014級本科生盧強、高廣進、吳亞娟等參與的“微納米金屬氧化物在鈞瓷釉料的應用及産業化”“稀土金屬微納米质料在鈞瓷釉中的應用與産業化”等項目通過對傳統鈞瓷釉料的科學分析，將納米质料與傳統釉料結合，乐成研發了一系列的鈞瓷産品，提高了鈞瓷的藝術觀賞價值，“納鈞”的研發爲企業解決了技術難題。

科研和教学的融合在无形中发生了一种新的双向作用力，受益的不仅是學生，“OPCE”体系最终实现了良性互动。在全面推动创新型人才培养质量提高的同时，教師团队近年来也获得了近30项国家自然科学基金资助，“OPCE”育人体系在学校其他理工科院系得以推广。

“如果失去了创新，纵然把工厂、车间搬到了校园，抑或是把课堂搬进了厂房车间，都只能是解一时之渴，难成久远之计，培养的學生也难以适应日新月异的科技进步和社会生长。‘钱学森之问’从来都没有只针对双一流大学，地方本科院校也应勇立潮头，继续创新型人才培养的重任。”PP电子学院院长岳修峰说。

《中國教育報》2019年11月04日第6版

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