【创新引领“十四五” 实干成就“倍增 + ”】化学化工学院:三位一体育人才 老牌专业构建育人新路径

日期: 2022-07-26 阅读: 来源: 关键词:

“做化学研究的人就像是一个分子工程师,按照自己的想法或者目标需求去构建一个分子,你可以充分地发挥自己的想象。”在第一届全国大学生化学实验创新设计大赛总决赛特等奖获得者田恩麟的眼中,化学并非是一门令人头疼的学科,而是一种神奇的“魔法”。

作为国家布局在西部的化学高层次人才培养和科学研究重要基地,近年来,兰州大学化学化工学院立足于化学学科优势,在课程体系、平台建设、科创环节、培养途径、师资队伍等方面,持续进行改革,形成并成功实践了培养“专业基础扎实、基本技能熟练、具有创新能力和国际视野”的化学专业人才培养体系。

听讲座不再是“签到打卡”

在兰州大学化学化工学院有这样一种现象:除了上课和做实验,同学们经常参加各种讲座和论坛。“学术讲座常态化是我们的一大特色。”副院长惠新平教授介绍到。

讲座每个学院都有,化学化工学院的讲座包括“分子苑林”、“近代化学前沿”讲座、“鼎峰计划校友论坛”和“文魁论坛”等。“这些讲座涵盖了学术前沿、职业生涯与发展辅导、创新创业指导等诸多方面,形成逐渐递进的体系。”学院每年为本科生举办各类讲座40场以上,其中“近代化学前沿”讲座作为大三学生的必修课程纳入课程体系中。作为一门专业理论性极强的学科,高质量讲座让同学们不再抱着“签到打卡完成任务”的心态,而是真正把讲座当成拓展知识的课堂。

“北京大学的陈鹏教授给我们讲的活细胞内的‘生物正交剪切反应’让我记忆犹新。”2019级化学萃英班的于晨昕说,“这是一堂化学与生物学科交叉的讲座,讲的是借助逆电子需求的Diels-Alder反应实现蛋白质在活细胞水平乃至活体动物内的‘化学脱笼’与‘原位激活’。这个特性可以让研究者对磷酸激酶的特异性激活与机制进行研究,并逐步发展出基于蛋白特异激活的普适性技术。”这次契机开启了于晨昕决定从事有关“蛋白质邻近脱笼策略”领域的研究,最终保送到了北京大学前沿交叉学科研究院。“当时这堂讲座激发了我在生化交叉学科方面的极大兴趣,或许是我科研路上‘偶然中的必然’。”

像于晨昕这样从一堂讲座中汲取灵感的化学学子不在少数。2019级学生龙玉宏在听完清华大学王训教授主讲的“亚纳米材料控制合成及性质探索”后,对亚纳米材料的控制合成产生了极大兴趣,成功申报了国家级大学生创新创业计划训练项目——《聚苯胺纳米纤维阵列多孔纳米片阵列柔性电极的设计制备及在柔性固态超级电容器中的应用》。“

过去学院专门为本科生举办的讲座较少,种类也较为单一。”惠新平说。作为兰州大学一直以来的“优势学科”,多层次、全方位、内容丰富的讲座,既符合培养创新型化学专业人才的需求,又能在校内起到引领示范作用。

2021年学院邀请复旦大学施章杰教授为化学拔尖学生讲授“现代合成化学基础”课程,虽然时值暑假,但学生的学习热情不减,让我们记忆犹新的是:“选课同学较多,我们又开了两个教室,用视频直播的方式进行同步授课。”

美国芝加哥大学Scott A. Snyder教授讲授‘有机化学’、“瑞典皇家工学院Ying Fu教授讲授‘纳米半导体电子学及应用’、瑞士Brown Boveri 研究中心Günther G. Scherer教授讲授‘电化学能源转换和存储基础原理’……我们邀请国外专家学者开设短期课程,尽可能帮助学生拓展知识面,让大家不出国门也能享受到优秀的教学资源。”惠新平说。

除了短期课程外,近年来,学院还通过与澳大利亚蒙纳士大学签订“3+1+1”、与加拿大曼尼托巴大学签订“2+2”联合培养、与美国阿克隆大学高分子科学与工程学院等签订“3+2”联合培养,与香港中文大学开展化学联合实习,不断推进学生的国际化培养。

化“常规小课”为“前沿大课”,让最新的知识随时随地萦绕在学生学习过程中,兰州大学化学化工学院通过优化课程体系,开启了培养创新型人才的第一扇门。

三位一体塑造多元人才

“3D打印的所用光敏树脂一般是由几种组分构成的混合物,包括光引发剂、活性稀释剂、低聚物和各类添加剂等。本实验采用1,6-己二异氰酸酯三聚体(HDI-3)与丙烯酸羟乙酯(HEA)在辛酸亚锡催化下先合成预聚体,再按照一定质量比加入活性稀释剂和光引发剂等,配制得到3D打印用光敏树脂……”在兰州大学综合化学实验的课堂上,刘兴妤副教授正在给学生讲授一堂特殊的实验课。

  实验课有何特殊?

因为课程内容“光敏树脂的合成及3D打印”是第二届全国大学生化学实验创新设计大赛西北赛区竞赛中的全新实验设计,它来源于学院郭金山、刘兴妤两位老师团队的科研成果。“这个实验不仅使同学们学会光敏树脂的配比与合成,同时还掌握高分子模型材料的打印与制作,是‘基础内容+前沿成果’的典型实验教学模式。”化学国家级实验教学示范中心(兰州大学)主任沈永雯说,“学生们可以通过对聚合物的配比做出树脂,结合高分子树脂的合成、表征,用3D打印机打印看得见摸得着的实物。”经过内容挖掘与深入转化,这个项目已经作为综合化学实验的教学内容走进了本科生课堂,成为“从课堂到实践再到课堂”的成功案例。

“要想将科研成果转化应用到实验教学中,授课教师需要将讲义提交学院本科教学指导委员会,经过教学指导委员会讨论和严密论证才能实施。”惠新平说。

近年来,化学化工学院不断鼓励和支持教师将最前沿的研究成果进行转化,使科研成果进课堂、进实验、进教材,在科教融合的道路上不断深耕。“这样学生们不仅能掌握专业基础知识,还能充分调动学生的主观能动性,激发学生的创新思维和创新能力。大家更加期待假以时日自己的研究成果也能进课堂。”沈永雯说。在此基础上,化学化工学院整合教学和科研资源,融合办学特色和专业特点,以强化学生的实践和创新能力为核心,构建了“基础技能训练—科研创新训练—就业创业训练”三层次完整的实践教学平台。

2021年8月,在第二届全国大学生化学实验创新设计大赛中,学院的范卓、刘喆、于晨昕三位同学的“蛋白质中总巯基的测定及标记”项目再获特等奖。“实验首先使用荧光探针Naph-EA-Mal标记牛血清白蛋白,之后分别使用DTNB法和凝胶电泳分离的方法对被标记的巯基数进行分析。最后将该荧光探针与活细胞孵育后在显微镜下观察,可看到明显标记信号。”于晨昕说,在科研训练的过程中,她不仅收获了成就感,也增强了未来继续从事科研的信心。“我本来以为,本科生很少有机会进入实验室接触科研,实际上学院科研训练全覆盖,非常鼓励支持我们提前接触科研训练。”

  如果学生不打算走科研道路,想去就业怎么办?

“学院尊重学生多样化发展,除了科研导师外,我们还为有就业意向的学生聘任了就业创业导师。”惠新平说。

彭立军博士是化学化工学院1998级校友,现为上海皓元医药股份有限公司首席运营官,他已经是学院两届学生的就业创业导师了。“这两年来,我为有就业意向的学弟学妹分享了自己的创业就业历程,除了医药知识外,还有公司运作、职场生活等方面的经历,无论是取得过的成绩,还是掉过的‘坑’,我都希望跟他们交流,提供一点借鉴。”

此外,学院依托兰州大学白银产业技术研究院、中卫高新技术研究院和校企联合实验室等,为学生构建了“实践+就业”的平台,不断提高学生的创新创业能力,让学生学以致用,带着“真本事”走向社会。

既是传承,也是创新

走进兰州大学化学化工学院的院史馆,师生们都对学院的荣誉墙不陌生。这是学院几十年来在创新型专业人才培养道路上不断探索、取得成效的佐证。

每年高考招生季,都会有不少考生慕名报考兰州大学化学专业。而“传承好学院精神,肩负起创新使命”则是每年进入兰州大学化学院学生的第一堂课。

1946年建系之初,张怀朴、袁翰青、常麟定等一批留学回国知名专家,为化学系的崛兴奠定了坚实基础。20世纪五六十年代,朱子清、刘有成、黄文魁、陈耀祖等一批专家学者,支援祖国西北,陆续来到兰州大学化学系任教,开启了兰州大学化学学科繁荣发展的时代。“继承兰大化学的历史荣耀,进一步做好学科建设,必须高度重视人才培养。建院76年来,兰大化学如何源源不断培养高质量人才?核心在创新。创新型人才培养体系的构建并非一朝一夕之功,离不开学院历届师生的不懈努力奋斗。”化学化工学院院长梁永民说。

2017年9月,兰大化学学科成功入选教育部首轮“一流学科”建设名单,兰州大学也开启了中国特色、世界一流大学建设的新征程。2022年2月,第二轮“双一流”建设高校及建设学科名单公布,兰大化学学科榜上有名,延续辉煌。

如今,不论是教师队伍、课程建设还是人才培养,兰大化学都交上了作为一流学科的满意答卷:学院现有国家级教学团队1个、省级教学团队4个;近年来编写出版包括国家十一五、十二五、十三五规划教材在内的教材24部,其中《有机化学实验(第四版)》荣获首届全国教材建设奖二等奖(高等教育类),化学化工学院获首届全国教材建设奖“全国教材建设先进集体”荣誉称号。“有机化学”“配位化学”课程认定为首批国家级一流本科课程,所有专业主干基础课程均为甘肃省精品课程;改革开放以来,学院培养的本科生中已有8人当选两院院士、45人获得国家杰出青年科学基金、15人获聘“长江学者奖励计划特聘教授”……

通过“专业基础扎实、基本技能熟练、具有创新能力和国际视野”的创新型化学专业人才培养实践,兰大化学专业的毕业生得到了科研院所和用人单位的三个评价关键词:基础扎实、技能过硬、踏实肯干。本科推免生受到全国重点高校和重点科研单位的普遍欢迎,学生深造率保持在较高水平,连续七年稳定在60%以上。同时,本科生在专业大赛和学科竞赛中成绩显著,近六年来获国家级和省部级学科竞赛奖励86人次,其中在中国“互联网+”大学生创新创业大赛全国总决赛中获金奖1项、铜奖3项;在中国国际“互联网+”大学生创新创业大赛甘肃省分赛中获省级金奖14项,在“挑战杯”中国大学生创业计划竞赛中获省级一等奖6项;在近六届全国大学生化学实验邀请赛中,获一、二、三等奖各5项,特别奖3项。化学化工学院人才培养示范辐射作用明显,教学研究成果受到广泛关注。近五年来承担国家级、校级教学研究重点和一般项目45项,发表教学研究论文46篇。受邀在“全国大学化学教学研讨会”“全国高等学校有机化学教学(含实验)教学与课程建设研讨会”“化学拔尖创新人才培养”交流会等做报告20余场,许多行之有效的措施被兄弟高校采用或借鉴。”

面向未来,兰州大学化学化工学院人才培养有着自己清晰的发展目标。“化学作为一门基础和中心学科,广泛渗透于经济社会发展的各个方面。对能源、材料、环境、化工、医药等各行业领域的科技支撑作用十分显著,前景广阔。目前,学院正在进行2023版本科人才培养方案修订,学院将进一步优化人才培养方案,强化交叉学科及相应的实践实验课程,为经济社会发展不断输送创新型化学人才,续写老牌专业的新辉煌。”

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文:肖坤,梁凤至
图:
视频:
编辑:刘烜均
责任编辑:彭倩

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