近日,第二輪“雙一流”建設高校及建設學科名單公布,福州大學化學學科入選。
在推進“雙一流”建設過程中,福州大學始終將本科拔尖人才培養放在重要位置。這項探索圍繞著一個特殊的化學式——“C3H3”展開。該化學式由著名化學教育家張資珙先生提出,表示作為化學家,必須具備清醒的頭腦(Clear Head)、靈巧的雙手(Clever Hands)和潔凈的習慣(Clean Habit)。
盧嘉錫先生受導師張資珙先生影響,于上世紀50年代末親手創建了福州大學化學系,并將“C3H3”教育理念融入人才培養中。為培養“C3H3型”化學家,福州大學遵循“以學生為中心,科研與教學同向發力”的理念,探索出了一條地方高校基礎學科拔尖人才培養之路。
培養科學思維——
讓學生眼里有光
化學是福州大學的傳統基礎學科。在培養本科拔尖人才上,學校化學學院有著一份亮眼的“履歷”:1994年獲批建立“國家理科基礎科學研究與教學人才培養基地”;2014年在化學基地班的基礎上,成立“嘉錫化學創新人才實驗班”;2020年底化學學科入選教育部基礎學科拔尖學生培養計劃2.0基地,是憑借化學類入選的全國唯一地方高校。
國內光催化研究領域學科帶頭人之一、中國工程院院士、福州大學校長付賢智坦言:“地方高校要做好基礎學科拔尖人才培養并非易事,在資源與平臺條件都相對落后的情況下,應更側重于學生創新能力的提升與科學思維的培養。”
如何架起知識傳授與科學思維培養之間的橋梁?福州大學從課堂找靈感、理思路、尋答案……
“物理化學”課是化學學科的核心基礎課,含128課時、8學分,難度較大。面對這門課,不僅學生“打怵”,已經帶了3年實驗班的教師孫燕瓊也坦言壓力很大。
孫燕瓊是國家自然科學獎二等獎項目的重要參與者、物理化學系主任。她的壓力來自于對自己的高要求——在課時緊張的情況下,她總是想辦法增加研討性質的內容,并融入前沿的學科內容,“一本厚厚的教材既要講‘薄’,又要講‘活’”。
同樣是“物理化學”課,教師潘海波力求將枯燥的理論知識照進現實。“基于氣體分子動力學理論,嘗試分析新冠病毒形成氣溶膠的特性、呼吸傳播的途徑與距離。”這樣的作業,對于2018級實驗班學生黃正釗來說,“有難度、有挑戰”,但完成的過程卻很享受,因為“思考越多、問題越多,越想刨根問到底”。
研討性教學的出現,讓課堂悄然發生變化。在科學思維訓練中,學生逐漸有了“打破砂鍋問到底”的表現,教師的存在感和使命感也被調動了起來。國家精品課“分析化學”的授課教師林翠英表示:“科學訓練的第一要素是學生的主動性與內驅力。在翻轉課堂上,我能真切感受到學生眼里有光,他們的求知欲和探索欲被激發了出來。”
撥云見日,拔尖人才的科學思維培養逐漸找對了方法,下一步便是全面的改革實施。
學校從課程體系建設入手,將課程劃分為基礎理論課、限定選修課和專業選修課。基礎理論課由教學經驗豐富且科研實力強的教授承擔,確保在課堂注入科研內容、訓練學生的科學思維。專業選修課則由重點研究方向的優秀師資承擔。
同時,學校創造性地建立了教學與科研聯動、教學單位與科研單位聯動、教師與學生聯動的雙向績效考核分配管理辦法,充分利用優質師資和前沿科研成果,實現基礎理論知識和學科發展前沿的有機融合,強化和保障了本科教學的中心地位。一大批科研有實力、教學有水平的教師受到學生們的追捧。
增加實驗、實踐課比重——
每一次嘗試都有價值
“實驗教學既費錢又操心。但對于化學學科來說,實驗是揭開表象探索真理的必需過程,是培養學生清醒頭腦、靈巧雙手和潔凈習慣的最優訓練場。”福州大學化學學院院長鄭壽添說。
2017級實驗班學生黃虹至今對實驗筆記上一次高分作業印象深刻。在碘和硫酸鈉標準溶液配制和標定實驗中,她一直沒有獲得想要的結果。無機分析實驗教師齊國敏鼓勵她“想想問題出在哪里”。
“實驗過程的曲折與反復,是科學求真道路上必經的過程。”齊國敏小心呵護著學生們的興趣,希望教會他們在失敗中總結和反思、拓展與延伸。
經過反復驗證、不斷復盤,黃虹終于發現了問題所在。在隨后的暑期社會實踐中,她聯合其他學院的同學,圍繞福建省內長汀水系的治理成立了“河小禹”社會實踐團隊,實驗課的訓練讓她有了用知識關照社會的勇氣。
著眼于培養“C3H3型”化學人才,化學學院增加實驗、實踐課比重,加強實驗教學,把大型儀器、國家級課題等優質科研資源轉化為人才培養優勢。學院向本科生開放了5個國家級科研平臺、多個省部級重點實驗室,讓大量鮮活、前沿的科研成果進入本科生視野,使綜合實驗教學成為學生科研訓練的“演練場”。
在氮化碳光催化研究上,副校長王心晨帶領團隊突破了無機化合物材料光解水制氫40多年的研究,開拓了光催化材料研究的新領域。按照既有創新點又訓練學生動手能力的原則,硼氮碳光催化劑設計合成與應用研究被引入本科生綜合化學實驗教學,并以三維虛擬仿真教學形式呈現。
建立高層次科研導師隊伍——
讓最好的教師帶學生
拔尖人才的培養必須有引路人。福州大學化學學院擁有22名國家級人才、42名閩江學者特聘教授。最好的教師常常也是最忙的人,讓最好的教師帶學生,是個不小的挑戰。
付賢智親自上陣,建立了院士領銜、囊括一大批高層次人才的科研導師隊伍。科研導師隊伍以學生能力培養為中心,按照“一人一導師”標準制定個性化培養方案,實施以“興趣導向—實踐驅動—能力提升”為主線的科研創新培養路徑,使科研訓練“真刀真槍”地融入拔尖人才培養過程。
從大一開始,學生詹小貞就在生物醫藥光動力治療技術國家地方聯合工程研究中心實驗室中,每周定期參加科研導師薛金萍的課題組會,并在其指導下進行“靶向抗癌光敏劑的設計合成及活性研究”SRTP(大學生科研訓練計劃)科創訓練。如今,已經收到廈門大學碩博連讀通知書的她,仍在副校長楊黃浩的實驗室中,探索著自己的科研之路。
2018級實驗班學生張博倫,從大一開始就跟隨科研導師廖賽虎。“我喜歡和廖老師聊天,他會把化學各個方向最‘牛’的老師介紹給我們。”在廖賽虎的引薦下,張博倫獲得了參加中科院上海有機化學研究所夏令營的機會,并憑著過硬的實力拿到了上海有機所的保研名額。
一流人才既要與國際接軌,也要有家國情懷。福州大學通過“能源與環境光催化引智基地”和“地方高校111計劃”創新引智基地,加強國際交流,開拓學生視野。與此同時,學校積極探索課程思政建設,舉辦化學專業大規模課程思政研討會,教授袁耀鋒從“C3H3”的嘉錫精神與化學課程結合出發,介紹了學校挖掘本地資源、融入課程建設的探索與嘗試。
“基礎學科是科學之本、創新之源,基礎研究人才是人才強國的重要基石。高校是培養基礎研究人才的主力軍,在堅持黨的全面領導下,要把基礎研究與人才培養緊密結合,出新招、求實效。”學校黨委書記陳國龍說。為了把更多好苗子引入基礎學科,2021年學校積極加入“英才計劃”,將“選苗子”工作前移,做好“英才計劃”和“拔尖計劃”的銜接與培養。
如今,更多“初生牛犢”即將踏上科研探索的道路。對于未來,張博倫更加堅定:“化學的本質是探究世界,創造新的物質。萬一哪天,你創造了一種意想不到的物質,就改變了世界呢?”
稍微停頓,他接著說:“誰說不可能呢?”
《中國教育報》2022年03月07日第6版
作者:通訊員 許曉鳳 葛海峽