【許院聽課錄】之十一：開啓本科生的科研之門

【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。不少教師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，黨委宣傳部（新聞中心）特开设《许院听课录》专题，通过深入走访深受學生喜爱、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。《许院听课录》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，所有篇目由教師指导、學生独立采写完成，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。

“以高水平的科研发动高质量的人才培养，是我们学院人才培养的一大特征。學生从大二开始全员进入教師科研实验室，教師依托科研项目和工程实训课题，对學生的动手能力、创新能力和科学素养进行培养”，新质料与能源学院院长高远浩说。

凭据计划，學生在4—7学期进入开放平台实践课程，该课程分基础训练、技术提升和创新设计等三个实施阶段，共计6学分。

“學生进入该课程后，必须追随指导教師进行科学技术训练相关事情，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。”新质料与能源学院副院长何伟伟介绍。

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？

与本科阶段传统课程差异的是，这门课弹性很大，没有牢固的教学模式，没有牢固的上课时间，目前，实行项目化治理被证实是一条行之有效的课程推进方式。每个學生的研究项目都由老师和學生配合“碰撞”确定。每个老师带3—4个學生，學生们学习研究的偏重点不相同，但相互关联。

2017年，刚进入第4学期的王家稷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，自己比力感兴趣，他选择进入了杨老师的课题组。“杨老师很是细心地给我解说了课题组的主要任务，熟悉实验操作后，我进入实验阶段，老师的教学和我们的学习主要靠实验兴趣来推动”，王家稷说。在这两年多的时间里，实验事情引发了他的科研兴趣，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”。老师每周则都要花大量时间带學生做实验、分析数据、搞研讨、做测试。

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。

“王家稷的结果正是对一门物理化学课中的某种现象作出了实验解释，这说明學生在创新实验中深化了对理论知识的认知，并乐成应用于实践。”指导教師杨晓刚老师说。

科研之路的啓蒙——

感受挫敗與乐成

近年来，该院在校本科生发表学术论文50余篇，申请国家发现专利10余项，在“挑战杯”全国大學生课外学术科技作品竞赛、全国大學生数学竞赛、全国大學生创业大赛等国家级角逐中获国家级奖励20余项。

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。”

与其他院系本科生仅需完成结业论文差异，该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。

課程的拓展與延伸——

有获得感的不止是學生

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

科学实验班和工程技术提升班均分为低级班、中级班和高级班。该院党总支副书记吕金洲介绍，低级班成员为大一新生，主要开展宣传教育、专家讲坛和兴趣体验运动；中级班成员为大二、大三學生，分设教師科研项目和工程技术实训项目，學生围绕兴趣选择，进行相应的科学实验和实训操作，并通过“质料之星”项目大赛，“挑战杯”、“创青春”等创新创业大赛，进一步培养和提升學生的创新创业能力；高级班成员为大四學生，针对考研和创业就业學生进行有针对性的能力强化培训，为學生考研和创业就业奠基坚实基础。

2018年我校由郑直教授领衔的科研团队以《纳米表界面低温调控与光电催化效率增强》项目荣获河南省科技进步一等奖，项目实施期间，加入项目的本科生就连续获得第十三届、十四届和十五届“挑战杯”全国大學生课外学术科技作品竞赛国家级奖励。

“开放平台创新实践课程”和“质料之星”创新人才培育计划对指导教師实行评价激励制，學生取得的结果和教師的师德考核、评先评优直接挂钩。除了这些“外在”的治理要求，与學生们旦夕相处下来，老师的内心也“颇有感伤”。不少老师认为，老师的辛勤支付不仅赢得了學生的尊重，而且學生也逐步生长为自己的科研好助手，心里更是满满的科研成就感。“这个课程倒逼我不停学习新知识，起到了教学和科研相长的作用。”该课程的主要组织者、卖力學生开放仪器设备的使用培训事情以及學生科学实验的日常考勤和督导事情的李静教授告诉记者。

说起“带”學生的感受，至今让岳红伟难忘的是刚进校任教时几名學生协助自己筹建实验室的时光，“學生们和我一起组装实验设备，采购实验必须品，给了我很大的资助和勉励，几年下来，學生们的科研素质提高了，我也从中找到了作为教師的价值感和成就感。”

该院院长高远浩认为，“开放平台创新实践课程”和“质料之星”创新人才培育计划实施以来，本科生的科学素养和工程实践能力获得明显提高，院系的整体教风学风也获得了进一步的改善。更重要的是，學生们在此历程中体会到的严谨、创新的科学精神将为他们的未来生长奠基坚实基础。（本文系許昌學院通識類寫作課《校園題材新聞寫作》结果。指导老师/鍾偉平；學生记者/赵闪闪 徐雅婷）