南开大学化学院创新人才培养实践与体会

摘要：近年来，南开大学化学院在创新教育理念指导下，积极探索本科教育、教学改革之路。通过深入课程体系改革、搭建学生科研平台，学生的创新意识和综合素质普遍得到提高。在实践中，我们认识到培养创新人才是项系统工程，高校在培养创新人才的过程中必须以科学的创新理念为指导，准确定位、突出特色。必须加大教育投入，加强师资队伍建设，坚持深化教育、教学制度及教学内容、教学方法改革，努力为学生营造良好的创新环境和氛围。

关键词：创新人才培养；本科教育；实践；体会

一、树立科学的创新教育理念

南开大学化学学科自1921年创办以来，一直秉承“允公允能、日新月异”的校训，重视学生理论基础及实践能力的培养。经过几代南开化学人的不懈努力，学科结构日趋完善，综合实力大幅提升。早在1991年，化学专业就被批准为首批“国家基础科学人才培养基地”。多年来基地一直执行着“注重素质，培养能力，强化基础，拓宽专业，严格管理，提高质量”的教育方针，并以此带动了化学学科其他专业的发展，教学成果显著。1997年《人民日报》发表了“强化理论基础，锻炼动手能力，南开大学化学基地培养高素质人才”的报道，介绍了南开化学的教学特色和经验。近年来，化学院在坚持发挥传统优势的基础上深入教学改革，以课程建设工程带动教学质量的全面提升，以实验课程体系的改革激发学生的创新意识，致力于培养学生扎实而广博的基础理论知识和训练有素的实验技能，赋予南开化学的人才培养传统以新的时代内涵。

1．以课程建设工程带动教学质量的全面提升

从1990年开始，南开大学就实施了以基础课评估为重点的课程建设工程。推出了课程建设与评估的总体方案，建立了校、院(系)两级课程建设评估领导机构，制订了全面的评估指标体系。现在，我校课程建设已形成了优秀示范课程立项、校级优秀课程、院系优秀课程建设三个层次，并建立了较好的质量反馈体系。化学院多年来一直注重参与学校的课程建设工作，还积极参与了教育部组织的名师工程、精品课程建设，取得了显著的教学成果。化学专业开设的专业必修课在学校评估中达优率为100％。其中“物理化学”、“有机化学实验”为校级优秀示范课程，“有机化学”、“有机化学实验”和“物理化学实验”为天津市优秀课程，“化学概论”、“有机化学”、“物理化学”、“无机化学”和“有机化学实验”等5门课程被评为教育部理科基地名牌课程。目前，“化学概论”是国家和天津市精品课程。

大力推进课程建设带动了教学质量的全面提升。尤其是各门基础课在教学内容、教学方法和手段、教学梯队、教材建设、教学效果等方面都有了较大改善。其中，“化学概论”精品课程建设获得了2004年度天津市教学成果奖一等奖，2005年度国家级教学成果奖二等奖；“物理化学”课程建设获得了2004年度天津市教学成果奖二等奖；《有机化学》教材获得了2001年度天津市教学成果奖一等奖。教师们潜心于课程体系、教学内容的改革，积极参与新教材和立体化教材建设，适时增加一些学科前沿知识和相关学科知识，让学生了解最新科学发展动态。同时积极改变“满堂灌”的陈旧教学模式，注重启发、引导学生，实现学生与教师的双向互动，让学生主动参与到教学环节中来。许多教师都能在教学过程中充分、合理地利用多媒体等现代信息技术手段，获取最新的资讯，加强交流互动速度，鼓励学生的好奇心与创造力。通过深化教学改革，逐步建立了开放的课程体系，帮助学生树立了完整的科学观念和主动的治学精神。

化学院长期坚持教学研究和改革，在2001年和2005年两次国家级教学成果奖的评选中取得了丰硕的成果。2001年，申泮文院士主持的“《化学元素周期系》多媒体教科书软件及教学成果”获得了国家级教学成果一等奖。2005年，程鹏教授主持的“高等化学资源共建共享平台”和袁满雪教授主持的“构建学生科研平台，努力提高学生创新能力”分别获得国家级教学成果一等奖。由申泮文院士主持的“深化化学课程体系改革，创建《化学概论》精品课程”以及林少凡教授参与的“化学类专业创新人才培养的研究与实践”也同时获得国家级教学成果二等奖。在接连两次的国家级教学成果奖评选中，由南开化学院的教师主持完成的项目共获得3个一等奖和1个二等奖，这在全国高校中是不多见的。

2．重视实验室建设和实验教学改革

化学是一门实验科学，南开化学学科历来十分重视实验教学，坚持理论联系实际，把实验教学作为本科教学体系不可分割的一部分重点建设。在教学经费使用中优先考虑实验室的建设，努力为学生提供良好的实验教学条件。在实验教学上对教师和学生严格要求，每做一个实验之前教师必须预做，学生必须预习。随着教学改革的不断深入，我们认识到实验教学的目的不仅是传授科学知识，验证学科理论，更重要的是要在实验设计和动手过程中培养学生的实验素质和创新能力。

近年来，化学院加大实验教学的改革力度，通过调整合并成立了基础化学实验教学中心，下设基础化学实验室、综合化学实验室、中级化学实验室三大实验室。一方面加大了对实验设施的投入；另一方面制订了有关实验课程体系、教学内容与手段、考核方法等方面的一整套改革方案。

实验教学中心总使用面积超过4000平米，基础设施完备，设计体现人性化，完全满足实验教学需要，为学生提供了安全、舒适的实验环境。近年来，学校先后利用世行贷款、211、985等项目向中心投入1000多万元，用于购置大、中型仪器。实验室仪器设备水平先进，教学条件大为改善。其中“300M核磁共振仪”、“圆二色谱”、“拉曼光谱”和“透射电镜”均为面对本科生开放的高档仪器，这在国内高校中还不多见。实验中心管理体制和运行机制合理高效，实验室和仪器设备利用率均为100％。

“十五”期间，中心在实验教学改革与实践的基础上重新构筑了实验教学体系。以培养创新型化学人才为出发点，立足于实验教学的系统性、基础性、综合性和创新性，将传统的课程进行重组与优化。中心对所有实验课统一管理，各实验课内容形成有机的统一整体。每门实验课都按基础实验——综合实验——研究性实验这三个层次来安排实验内容。并采取计划内学时实验与计划外开放实验相结合，必做实验与选做实验相结合，命题实验与自选实验相结合的开放式、自学式、讲授式等多种形式组织实验教学。

在实验教学内容及方法改革方面，中心采取了多项措施：(1)减少单科性、验证性实验，增加综合性、研究性实验。(2)将最新科研成果转化为实验项目，不断更新实验内容。如综合化学实验有不少实验内容，都是自化学院教师最新科研成果转化来的。(3)增设新的实验课程。为适应学科发展的需要，中心在近年来分别增开了材料化学实验和化学生物学实验。(4)不断把新技术新仪器新方法引入实验教学，提升实验课的水平。如

将新购置的一批大、中型仪器全都用于本科实验教学。还将一些新的实验技术如微波技术、超声技术等用于合成实验教学。

另外，中心近年来还结合实验体系改革组织编写了一套化学实验系列教材。其中《基础化学实验》及配套的多媒体光盘已由科学出版社于2003年出版，《综合化学实验》得到了天津市的重点立项资助。在实验课成绩评定上我们采取素养、能力、过程、结果相统一的做法，不仅要看实验结果，更要注重过程，强调培养学生的实验素质。

近年来实验中心大力推动开放式实验教学，为同学们锻炼和提高化学实验技能，培养化学研究的兴趣，增强科研创新能力，建造了良好的实验平台。中心所有实验室从早8点到晚9点对本科生实行开放。近五年来，中心共开出开放实验项目140多个，参加开放实验的学生达2500多人。从2004年起中心设立了创新研究基金，每年资助本科生在中心创新实验室进行20个创新课题的研究。学生参加的科研项目有的已实现产业化，如南新钙(甘氨酸钙)、无铅汽油抗爆剂等。

1998年化学实验中心倡导并组织承办了“首届全国大学生化学实验邀请赛”，取得了很好的效果。现在“化学实验邀请赛”已成为我国化学学科大学生唯一的一项全国性赛事，每两年举办一次。

实验中心的教改项目“化学类专业本科实验教学改革的深化与实践”获得了2004年天津市教学成果奖二等奖。2005年实验中心又顺利通过教育部评审，成为教育部公布的首批25个国家级实验教学示范中心之一。

二、营造良好的创新环境和氛围

1．构建学生创新平台

培养学生创新能力的一个重要途径是让他们参加到科研实践中去。1999年化学院制订了本科生创新意识和创新能力培养的实施方案，在国内率先设立了本科生创新研究基金。自2000年起，每年在教学经费中拨专款资助二、三年级学生自己申报一些选题好、具有创新之处的课题，参加科研实践活动。最初这项活动只有10个学生参加，后来资助的人数与经费额度逐年递增。南开大学在总结化学院成功经验的基础上于2003年设立了全校性的“本科生创新科研百项工程”，每年拨出专项经费支持本科生科研创新活动。构建学生创新平台大大增强了学生专业学习的兴趣，激发了他们参与科研创新活动的热情。有不少学生从一年级起就自己联系导师和实验室，二年级就开始利用业余时间接触科研项目。其中大部分学生在四年级直接在所参加课外创新活动的实验室进入毕业论文阶段，成绩突出的学生被保送为研究生。一些优秀的本科生在学期间就发表了高水平的科研论文，如1999级学生张磊在2001年第七届“挑战杯”全国大学生课外学术科技作品竞赛中，以一篇《发光锌纳米分子》论文赢得了特等奖。在本科学习期间，张磊作为第一作者发表12篇SCI论文，其中影响因子在2.5以上的有4篇。2002年张磊获得团中央和全国学联授予的“五四”奖章和“建昊”奖学金。2000级学生李毅彤在神经化学领域取得突破进展，作为第一作者在化学领域最权威的J.Am.Chem.Soc.和Chem.Commun.发表了2篇论文。2000级学生易龙以第一作者在SCI影响因子3.4的Inorg.Chem.等国外学术刊物发表论文8篇，并在2003年第八届“挑战杯”全国大学生课外学术科技作品竞赛中，以一篇《分子信息存储材料》继张磊后再次获得了比赛中化学、化工、能源、环境、材料组唯一的特等奖。2000级刘军力也获得了第八届“挑战杯”的三等奖。在2005年第九届“挑战杯”全国大学生课外学术科技作品竞赛中，2002级学生赵燕楠和邓飞黄分别获得一等奖和二等奖。另外，学生易龙、李琰和杜亚连续三年分别获得了“中国青少年科技创新奖”。据不完全统计，2000—2005年，化学院本科生在国内外学术刊物上共发表论文200多篇，其中被《SCI》收录180篇。

“创新基金”、“百项工程”播撒的是创新的种子。就像教师申报科研课题那样，学生们认真填写项目申报书，经过正式答辩和专家论证，从而获得经费资助。最后也许有人成功，有人失败，但大家都会从中受到实际的科研训练，萌发创新的愿望，这正是“百项创新工程”的意义所在。2005年，由袁满雪、程鹏等教师完成的教改项目“构建学生科研平台，努力提高学生创新能力”获得了国家级教学成果奖一等奖。

2．制度为创新拓路

去年南开大学推出了“创新学分”制度。每一位本科生都可根据自己在学期间获得的各种创新竞赛奖项申请相应的学分，并计入毕业应修总学分数。设立“创新学分”就是为了鼓励同学们在课堂学习之余，将掌握的专业知识、技能继续升华、提高。这项政策给了学生更自由的发展空间，让他们将个人兴趣与必修课程紧密结合，在课堂内外都得到更好的锻炼。同时学校坚持宁缺毋滥的原则，为“创新学分”申请人设立了很高的门槛和相应的把关者。学生获得这种课外学分的前提条件是课外学术研究必须过硬，要通过专家组严格评审。另外，根据最新修订的《南开大学本科学生奖学金评选办法》，学校增设了“科技创新奖”，专门用于鼓励在科技创新、学术论文、科研成果、发明创造等方面表现特别突出的学生及集体。

学校和院里还积极鼓励教师指导学生科技创新。近几年，南开大学通过评选“学生创新研究优秀教师奖”等方式，向优秀的本科生指导教师颁发精神和物质奖励。并且规定教师指导本科生科技创新可折算为一定的工作量。

3．创设开放的、“国际化”的育人环境

首先，努力攻克语言难关，提高双语课的比例。近年来化学院为本科生开设了多门不同程度的双语课程。其中“无机化学”、“催化反应原理”、“化学生物学导论”、“基础化学”和“软物质与自组装材料”已被列入南开大学首批双语课程建设立项项目。“药物分析化学”也获得了院经费支持。年逾九旬的申泮文院士还特意为一年级本科生开设了“化学双语教育”，每周六上午亲自给学生授课。

其次，加大交流力度，鼓励、资助在校本科生出国考察、学习。化学院自2004年起每年都派出4～5名优秀的本科生到新加坡国立大学化学系学习一年。根据个人情况选择所修课程，承认对方学分，鼓励学生自行联系对方导师进行科研训练和科技创新活动。

另外活跃的国内外学术交流也拓展了学生的视野，开拓了他们的创新思维。近年来学院聘请了一批国内外著名大学、研究机构的兼职和客座教授，邀请了数以百计的国内外专家来院讲学，并派出十余名青年教师到国外进修。这些举措无疑对培养学生的国际化视野起到了潜移默化的影响。

三、建设稳定的、结构合理的高水平师资队伍

化学院素来有重视本科教学的传统，鼓励教授、名师讲授专业基础课程及选修课。担任本科教学的有国家级教学名师、“长江学者”特聘教授、天津市特聘教授甚至院士。在尊师重教的环境中，一些获“国家杰出青年

基金”、“百千万人才工程计划”、“跨世纪人才计划”项目资助的优秀科研人员也走上了本科教学讲台。本科生还不具备成熟的学习方法和独立研究能力，需要高水平教师的指导，而名师看问题的方法、角度乃至对人生的态度都会对学生产生重大影响。年逾九旬的申泮文院士现在仍坚持亲自用双语给一年级本科生讲授“化学双语教育”。化学院院长、“长江学者”刘育教授开设的“分子识别与组装”，多年来一直深受学生们的欢迎。教师们在课堂教学过程中发现创新人才的好苗子，便倾注精力因材施教。而在培养人才的过程中，教师们也获得了巨大的成就感。主管院里教学工作的副院长、第二届国家级教学名师奖获得者程鹏教授多年来一直没有离开过基础课的教学一线，化学院本科生中目前已涌现出的两名“挑战杯”全国大学生课外学术科技作品竞赛特等奖得主就是程鹏教授在“基础无机化学”课上发现、培养起来的。

前几年一些老教师陆续退休，教学师资队伍曾面临过青黄不接的问题。针对这一情况，化学院采取了一些具体措施：“十五”期间，从国内外有计划地引进一批高学历、高素质、具有教学经验的中、青年学者充实到教师队伍，并且注意到调整师资队伍的专业结构和学缘结构。同时注重青年教师的培养工作。为专业基础好、有较强教学组织能力的青年教师安排出国进修的机会。目前所有主干基础课的主讲教师均具有国外学历或曾出国进修，且具有副教授以上的职称，从而保证了基础课师资队伍和教学质量的稳定。院里还为青年教师制订了具体的培训计划，让他们为主讲教师助课、辅导实验、答疑。在上讲台之前经过试讲，上讲台之后组织教学指导组成员听课、督导，通过老教师的传、帮、带，帮助青年教师尽快提高业务水平。院里不仅大力支持青年教师参加各种教学竞赛，还积极鼓励他们申请科研项目，提高科研水平。许多青年教师很快成为课程组的骨干力量。目前，化学院教师队伍的年龄结构、学历结构、职称结构和知识结构都得到了较大改善。化学院现有教师215人，其中博士生导师66人，教授89人，副教授85人，讲师38人。具有博士学位的教师130人，占60％。“十五”是化学院的代际交换期，目前全院所有基础课课程组带头人都顺利完成了新老交接，一批年富力强、业务精湛的优秀中青年教师开始崭露头角，较好地解决了前些年出现的师资队伍青黄不接的问题，学院的发展后劲也更足了。

四、采用多媒体教学手段，推进教育信息化进程

南开大学化学院在全国最早开展了多媒体教学课件的制作，由申泮文教授主持制作的《化学元素周期系》是我国第一部多媒体化学教科书软件，也是我国化学教学方法改革的一项重大研究成果。化学院还承担了教育部“新世纪网络课程”中的《普通化学》项目，编写了配套的电子教案和多媒体课件。由程鹏、车云霞教授等主持建立的“高等化学资源共建共享平台”针对以往多媒体课件过于整体化，不易拆分、更新的难题作了重大突破。该平台按二级学科建立知识点框架，用积件的思想，打破传统的课程和教材的概念，素材就像是一堆各种形状的积木，教师可以按照自己的理解把素材组织搭建成具有个人授课特色的教学内容，真正发挥了多媒体教学的特点和优势。同时该平台使用XML技术，构建共建共享平台的框架结构，既便于现在操作使用，又便于今后更新换代。该平台资源库包括图片、音频、视频、动画、虚拟实验、知识单元、结构数据等多媒体素材7000多个，丰富了教师的教学内容和手段，提高了学生的学习兴趣。学生们反映：“以前上课是多记录而不多思，现在上课是可以多思而不多记了。”“用电子教案上课看得清，有的概念更容易理解。”现在全国已有80多所高校在教学中使用该平台资源库。“《化学元素周期系》多媒体教科书软件及教学成果”和“高等化学资源共建共享平台”分别获得了2001年和2005年国家级教学成果一等奖。

纵观这些年南开化学本科教学改革的历程，以特色促发展，以创新求发展是我们一以贯之的思路并已见成效。但我们也应清醒地看到，创新人才培养是一项长期复杂的系统工程，需要多方面的条件建设。近年来，双语教学的开展与国外先进原版教材的引入，使南开化学本科教学向高等教育的国际化迈出了第一步，但是真正的本科生国际交流还有待进一步加强。今后我们还将开辟多种渠道，组织短期(如暑期班形式)和长期(一年交流)的学生交流活动，加大国际交流的规模与力度。同时还要争取举办或积极参与国内高校间的学生交流活动，如创新活动竞赛、实验竞赛、学生论坛、暑期学习班等，并可选择部分学生参加校际交流活动。

[责任编辑：陈立民]

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