“化学类专业创新人才培养模式、教学内容、教学
方法和教学技术改革的研究与实践”课题研究
主 报 告
本项目为教育部世行贷款“21世纪初高等教育教学改革”重点项目，项目编号为：1281B03211，是由浙江大学主持，参加院校为南京大学、南开大学、并邀请中山大学施开良教授、北京大学周公度教授二位加入项目组共同研讨。由于创新人才培养模式涉及到教学的全过程，为了拓展研究实践和辐射范围，我们又将项目分为6个子项目，由11所院校参加，并得到了各院校有关部门的大力支持。经过近三年的研究，先后召开了四次研讨会，经过充分的研讨和交流，深化了我们的认识。现将研究实践和成果简介如下：
一、我国高等教育正面临着一个人才培养的转型问题
1、计划经济时代社会需求的是服务型人才。
在建国以来，我国普通高校为满足国家建设的需要，培养了一批又一批服务型人才，他们为国家的建设作出了重要贡献，我国高等教育在培养服务型人才方面积累了丰富的经验。我国的本科教育在国际上也是有声誉、有特色的。中国学生基础扎实，勤奋好学，得到了一致的好评。但以往的教育体系和培养模式只能培养出优秀的服务型人才，不可能培养出创新人才。
2、新世纪、新时代呼唤创新型人才。
随着我国经济体制的改革，由计划经济转变为社会主义市场经济。市场经济突出的一点就是竞争，没有创新就没有竞争力，尤其是我国加入WTO后，培养的服务型人才已不能适应经济全球化、科技国际化的竞争与合作，创新人才的培养就成为当务之急。正如江总书记所讲的“创新是一个民族进步的灵魂，是国家兴旺发达的不竭的动力”，“创新的关键在人才，人才的成长靠教育”。1999年中央召开全国教育工作会议向全国发出“推行素质教育、培养创新人才”的号召，全国掀起了培养创新人才的热潮。
3、创新型人才的特点
我们说的服务型人才与创新型人才有四个不同：
①知识构成不一样：创新人才的知识结构应由直接知识和间接知识两部份组成，来源于教师系统讲授的间接知识，是继承前人的创造，这是非常必要的。直接知识是在教师指导下，经过师生一起共同探索研究得来的知识，与此同时也培养了学生探索研究新知识的能力。
②思维构成不一样：创新人才的思维应是多元化的，不仅要培养学生的顺向思维，还要培养逆向思维、发散思维、收敛思维等多元化思维方式。
③能力构成不一样：创新型人才应具有发现问题、提出问题、分析问题和解决问题的能力，善于发现问题和敢于提出问题是创新型人才的重要素质，也是区别于服务型人才的重要标志。
④培养过程不一样：创新型人才培养是一个复合过程，既有教和学，也有探索研究，还须强调个性培养。按照学生的兴趣爱好和特长实行因材施教，在教学方法上必须采用归纳法和演绎法相结合的教学法。而服务型人才大多强调共性，批量培养，教师往往只用演绎法教学。培养服务型人才在我国已形成一个固定模式，而培养创新人才却是摆在我们面前的新课题，我们应承认高校正面临人才培养的转型问题。
二、化学类专业创新人才培养模式的理论探索
1、转变教育思想和观念是培养创新人才的前提。
培养化学创新人才，学生不但需要有扎实的基础、宽广的知识面，还需具有探索研究能力和创新能力。改变单纯传授知识的教学体系，建立传授知识与探索研究相结合的教学体系，这是培养化学创新人才的前提。
2、推行以创新为核心的素质教育是培养创新人才的基础。
人文素质教育对理科学生尤为重要，因为理科学生的思维主要是严密的逻辑思维，而人文学者的思维主要是形象思维，凭借直觉和灵感，这些是原始性创新思维的主要来源，却偏偏是理科学生所缺少的，我们应该在各教学环节的教学过程中，推行以创新为核心的素质教育，以培养学生的创新意识、创新思维和创新能力。
3、实行个性化教育是培养化学创新人才的必由之路。
教育的根本目的是以人为本、开发人的智慧和潜能，但半个多世纪以来，我国在办学过程中强调共性太多，学校缺少办学自主权，造成大学没有个性，千人一面，显不出特色，同样在人才培养方面，也是抓共性多，缺少学生个性培养，人的兴趣、爱好、特长会激发对学习的强烈欲望，激情是创新的动力，只有让学生的个性得到充分发挥，才有可能创新。
4、科研全面渗入本科教学是培养化学创新人才的根本保证。
学生在本科学习阶段，既要接受前人知识精华，打好扎实的基础，又要学会探索研究知识的能力。一所研究型综合性大学不但要传播知识，更要创新知识，教师要将自己在科研的实际体会，教会学生进行探索的方法和获得新知识的能力，把科学研究和本科教学结合起来是我们探索研究化学创新人才培养模式的一个主要思想，也是培养创新人才的根本保证。
5、减少教学总学时数是培养创新人才的关键点。
在创新人才的培养过程中，若要实现上述探索研究或教学，把科研全面引入到教学，实施个性化教育，就不能单靠课堂教学，必须丰富学生的第二课堂和第三课堂（社会实践），以培养学生自主获取知识的能力。我们建议教学总时数应在2500以下，否则即使有很好的改革方案也无法实施。
三、培养创新型人才的实践。
创新人才的培养必须贯穿于教学的全过程，包括课程体系、教学内容、实验技能、教学方法和手段，第二课堂、学生成绩的评价方法等一系列环节进行研究与实践，以探索一种创新人才的培养模式。
1、课程体系和课程内容的改革。
由于现代科技的快速发展，学科间的交叉渗透，新的领域和边缘学科的不断形成，传统的四大化学基础课程体系已不能适应社会发展的需求，必须对学生在四年有限的学时内，对知识结构进行优化组合，以形成新的课程体系。南京大学、浙江大学等八所院校在国内率先提出了一个新的课程体系，经过反复研讨，新课程体系主要考虑了八个方面的问题：
①素质教育：德、体、文、艺、理工、语言、计算机等知识的平衡。
②专业基础：数学、物理、化学、化工等平衡。
③化学分支学科的平衡：无机、分析、物化、有机、高分子、结构、生物、化学信息学间的平衡。
④基础前沿和前沿领域的平衡。
⑤实验和课堂教学的平衡。
⑥理论知识和应用知识的平衡。
⑦基础课和选修课的平衡。
⑧本科和硕士研究生课程的衔接。
新课程体系其特点是重视化学学科最基本的理论的系统讲授，将原来在大学三年级所修的“物理化学”提到一年级，改为化学原理，并增加了谱学基础、结构与材料、生物化学与化学信息学。该课程体系是在课程结构和内容上大量删除了陈旧知识，增加了21世纪学科前沿内容，树立了理论课先行以解释后续课程的化学观念，压缩了宏观，增加了微观内容，学时数由原来的628学时减至522学时。新体系首先在南京大学基地班、强化部等班级试行，现已进入第四年，授课学生数逐步增加，本届学生已超过200人。由于新体系教学效果明显，学生综合素质和创新能力均有提高，南大各院系也纷纷要求按新体系开出化学方面的课程，不少院校如浙江大学也根据自己的情况开出了新课程体系中的部分课程。
2、化学实验体系和管理体制的改革。
化学学科目前仍然是一门实验性学科，实验技能的培养对化学人才是至关重要的。浙江大学早在八十年代率先对化学专业的实验教学体系进行了改革，打破了原来的四大实验体系，以对学生实验技能的培养为主线，重组实验教学，减少低层次的重复，建立了基础化学实验室、中级化学实验室、综合性化学实验室，特别强调学生综合实验技能的培养，取得了较明显的效果。与实验教学改革相匹配的进行了管理体制的改革，实验室与教研室脱钩，成立了化学实验教学中心。目前国内各高校大多数均采用了这两种体系和体制，推动了化学实验教学的改革。由浙江大学、兰州大学、南京大学等十所院校组成的实验改革课题组，曾获全国优秀教学成果特等奖。自从浙江大学四校合并以来，凭借合并产生的学科优势和全国唯一的具有国家理科与工科两个基地的条件，浙大化学实验中心以基地建设、985工程项目建设以及学校岗位聘任制为契机，以创建国家示范中心和创办一流大学为目标，对实验体系、管理体制不断深化改革，建立起从课堂到社会、从开放实验室到科研所全方位多层次的创新人才培养模式。
①实验课程体系改革的深化与推广。浙大化学实验中心承担全校理工农医48个专业每年6000余名学生近40万人时数的实验教学任务，中心按照化学类、化工类、农医类和非化类等不同专业门类，对原来实验教学体系和教学内容进一步推广整合、优化和协调，以更好地适应学生事实、能力和素质的全面培养。
②化学实验内容的调整。
化学类以原有体系为基础，但对中级化学实验部分有机实验调到基础化学实验或综合化学实验中，使内容安排更加合理，并将综合实验大部分内容改为设计性实验，实行开放式管理模式，设立了“科研技能训练课程”。
材料化工类、农医类则以制备——分离——物性测试为主线，将四大化学融为一体。
而非化类则以普通化学实验或工程化学实验为基础，现正探索开设部分综合化学实验。
③实验室条件改善。仅在浙大新校区建立了2.3万平方米化学实验中心大楼，使用面积为1.3万平方米，实验设备已投入1千多万元，大大改善了实验环境。
④学生利用良好的实验条件，积极开展第二课堂学习。学校对SRTP（Students Researed Training Program）工作非常重视，学生必须在此项目中得到4个学分，其成绩作为第二课堂成绩。三年来，我系共有300多名学生单独立项或参加教师立项的研究工作，并发表各层次的论文72篇。
通过上述教学活动，为培养创新人才创造了有利条件。
3、教学方法和教育技术方面的改革。
南开大学在多媒体辅助教学课件的制作方面走在国内高校的前列，本项目通过列次的研讨，由北大周公度教授编写完成了《超分子结构化学》、《化学键》、《晶体结构导读》三个课件脚本，其中前两个脚本已制成多媒体课件，第三个课件正在制作中，与此同时还进行了化学电子教案备课平台的研究，并制作了该平台课件，可供教师在备课中制作所需课件。
北方交通大学杨玉国编写了《现代化学基础》教材，并配套制作了电子教案和光盘。
培养创新型人才必须重视现代化教育技术的推广应用，充分利用现代化教育技术推进教育技术与课程的整合，研制一批高质量的多媒体课件，为培养化学创新人才提供优质教学资源。
4、其他教学环节方面的改革。
四川大学“在创新素质和创新能力培养中考试方法的探索与研究”和“在创建以学生为主体，教师为主导的英语教学模式”，华南理工大学“开展本科生课外科技活动 努力培养创新人才”，北京化工大学“本科教学中‘研究性实验’的探索与实践”，云南大学“注重基础，提高能力”，杭州师范学院“网络时代教师角色转换”和“化学积件思想的形成、实现与展望”。南京工业大学的“有机化学的个性化教育培养模式的探索”，四川大学的“用多媒体进行‘化工制图’教学的认识与实践”和“绿色化学课程教学中 学生课外创新性训练”、“注重因材施教 培养创新人才”，烟台大学的学生创新意识与能力的培养探索“。
参加本项目的各院校都在教学各个环节为培养创新型人才做了大量的研究和实践工作，共发表论文七十余篇。
四、化学专业创新型人才培养模式
通过深入的研究和大量的教学实践，我们只能说对化学创新人才培养规律性有了一个初步的认识，我们认为培养创新人才应结合各校的具体条件，包括师资水平、设备的配置、科研的氛围及水平、办学的积累和特色等具体情况提出各自的培养方式和模式，不可能强求统一。
在这里我们提出一种培养创新型人才的模式为：
1．传授知识与探索研究结合
从教学方法上看，课堂教学有演绎法和归纳法两类，一般教师多采用演绎法教学，把前人的知识系统地传授给学生，但这对培养学生的创新能力是不利的，而归纳法教学重视的不是系统传授知识，而是抓住重大问题展开讨论，再总结归纳，这是一种探索研究式教学，有利于培养学生的创新能力，如果把两者很好的结合起来，发挥两种教学法的长处，既能给学生打下扎实的基础，又能让学生接受探索研究式学习训练，提前渗入研究意识，在思维方式上得到提高。
2．教学与科研结合
为了培养创新人才，教学必须与科研密切结合，而这种结合的关键是教师，但国内高校教师的现状是，长期从事教学的基本不搞科研，而科研搞得出色的，基本不承担教学任务。这种状态必须改变，为培养创新人才，应让科研能力强的教师去主讲基础课，这有利于教学内容更新、教学科研的结合，有利于开发探索研究式教学，以培养学生发现问题，提出问题，分析问题与解决问题的能力。
3．教师与学生结合
建立探索研究式教学必须调整师生关系，不能再以教师、课堂和教材为中心的三中心模式进行教学。而应形成以教师为主导、学生为主体的教学模式。教师和学生应建立起平等的教学关系，共同去探索研究，充分调动学生的学习主动性与积极性，这样才能有利于创新人才的培养。同时对学生学习成绩的评价也要进行改革，用过程性的全面综合评价来代替一次性考试，更为公正合理。
4．课内与课外结合
创新人才的培养只靠课堂教学是不够的，虽然它可以为学生打下良好基础，而综合素质的提高还要靠课外丰富多采的活动来配合。高雅的校园文化建设，良好的校风、学风的营造，将有利于学生综合素质的培养，经常开展各类社团活动，举办各种报告会、研讨会可以让学生的个性得到充分展示。
5．校内校外结合
现代的大学应该是开放式的，人才的培养不仅要发挥校内教育资源的作用，更要善于利用社会资源，走产学研相结合的道路，培养出的人才是否能创新，还要推到社会上去检验，因此要让学生更早、更多地接触社会，参加各类社会实践活动，可使学生提高人际交流、沟通、表达、竞争、合作等素质，既服务了社会又完善了自我，为毕业后走上工作岗位打下良好的基础。
五、结束语
高等院校培养创新型人才研究是个永恒的主题，也是一个新的课题。它不是一句空话，而具有实实在在的内涵，需要我们长期去探索实践，总结其规律性。近年来在媒体上常有人提出：我国的原始创新为何如此少？为什么国家自然科学奖和技术发明一等奖连续多年空缺？为什么在我国本土没有出现诺贝尔奖获得者？究其原因我们认为根子在教育。我们应该从总结我国本科教育的办学经验入手，扬长避短，提出清晰的改革思路，以实现我们的改革目标，实现人才培养的转型。并根据各校的特点，探索创新型人才的培养模式。我们相信不久的将来，一批创新人才会脱颖而出，成为国家的栋梁之材，为中华民族的振兴做出伟大的贡献。
附：研究成果简介
1、发表了研究论文共73篇 ，已汇编成论文集。
其中“关于化学类专业创新人才培养模式的探讨”、“培养化学创新人才要有新思路”和“培养创新型人才要更加重视基础，狠抓‘五基’教学”三篇文章代表了项目组成员对培养化学创新型人才的总体思路。
2、出版教材共12本。
其中“生物化学”、“化学信息导论”、“谱学导论”、“分子设计导论”、“新编大学化学实验”、“综合化学实验”等均为高等教育出版社的面向21世纪课程教材。
3、制作教学课件及脚本7项
其中编写了“超分子结构化学”、“化学键”、“晶体结构导读”三个课件脚本，和“超分子结构化学”、“化学键”辅导教学课件，制作了化学教师电子备课平台软件。