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摘要：随着中国政府制造强国战略的实施，这既需要在技术、工艺方面的创新突破，也需要新时代的“工匠精神”。本文从化工专业毕业论文的选题、开题、实验、撰写、答辩环节利用STEAM教育理念，从制定措施到小范围实践探索了本科论文各个环节对化工类本科毕业生工匠精神的塑造策略和实践成果。
关键词：STEAM教育；化工专业；本科论文；工匠精神
本文引用格式：陈福山.STEAM教育理念下本科论文环节对化工类本科生工匠精神塑造的实践初探[J].教育现代化,2019,6(97):170-171,180.
2016年李克强总理首次在全国会议上将“工匠精神”写入政府工作报告，这说明“中国制造”的品质革命要靠精益求精的工匠精神。STEAM教育是美国率先倡议发起的一种由科学(Science)、技术(Technology)、工程(Engineer)、艺术(Art)、数学(Mathematics)等多学科融合的综合性教育理念和教育模式[1]。当前我国对STEAM教育的教学模式的探索处于初级阶段，多停留在国外相关理论的引进和成果介绍层面，缺少应用方面的探索研究，但其精髓就是精益求精的工匠精神。化工本科专业毕业生除了具备化学工程与工艺方面的专业知识外，还需要基于专业的工匠精神，这样才能够更好地在化工及其相关专业领域从事技术开发、工程设计、生产技术管理、产品营销和科学研究等方面工作[2]。化工类本科学生的毕业论文的完成往往涉及化工实验研究，这将涉及选题、文献调研、设计实验方案、搭建实验装置、实施实验及撰写论文等过程[3]。在STEAM教育理念下，利用化工专业本科论文各个环节的创新将对提升化工类本科生的专业素质，培养和塑造他们的工匠精神具有重要的影响。
一 目前化工专业毕业论文对学生的素质培养现状分析
自从1999年大学扩招后，各个高校开始大量扩招，一方面导致整体生源素质明显降低，另一方面出现教学资源的增长跟不上和学生数增加。化工专业也同样存在类似的问题，在本科论文阶段尤其突出：1）学生生源基础底子薄，知识掌握不扎实，综合能力、素质明显下降，在毕业论文阶段对高标准论文的创作明显感觉力不从心。2）实验条件和毕业论文经费不足。绝大部分学校能让化工专业本科毕业生利用的实验设备和分析设备较少。而且大部分学校给予每个化工本科生毕业论文经费大约为100-300元。这点经费根本不足以完成一个本科生的化工专业毕业论文。3）这在硬件条件方面严重阻碍了本科论文环节对化工专业毕业的专业素质和工匠精神的培养。学生数量多，师生比明显偏低。在毕业论文阶段，指导教师需要指导的学生一般为5-10人左右，部分老师可能更多。这在软件方面严重制约了通过本科论文提高学生的专业素质和工匠精神塑造。4）化工专业教师的课题偏基础研究，应用性课题较少。造成化工专业学生所开展的研究项目大都是些陈旧、空泛且重复性的课题。这导致培养培育精益求精的工匠精神缺乏相应的载体。5）师生对本科毕业论文重视度不强。大部分化工专业教师由于自身缺乏高水平的指导能力，而且由于繁忙的教学和科研工作，对本科毕业生在实验室的工作缺少管理，答辩过程程序化、要求低。另外大四学生大部分都专注于考研和找工作，对毕业论文抱着应付差事的态度，大部分同学整个本科论文的时间少于一个月，有的一个星期完成本科论文。在这种情况下，本科毕业论文环节对学生专业知识深化，综合素质提高，精雕细琢的工匠精神的培养很难达到应用的水平。
二 本科论文环节对化工专业毕业生工匠精神塑造的具体措施
（一）化工专业指导教师和学生熟悉STEAM教育的内涵
STEAM教育是美国的“素质教育”。良好STEAM教育必须要培养学生的科技创新能力、具有工匠精神的工程应用能力、良好的测量计算能力和较好的人文艺术素养。通过STEAM教育，学生不仅可以具备工程科学实践所应具备的基础科技知识，而且可以具备更加复杂更加有效地创造性解决问题的能力[4]。学生在完成老师的项目时，动手实践能力得到了提高，工程应用能力得到充分的锻炼，而且项目实施过程中，遇到的困难杂而多，需要学生有耐心地、一丝不苟地去解决，培养了学生的工匠精神[5]。
（二）提升化工专业本科生毕业论文的质量的措施
教育部在教高函［2018］8号文件中指出“要严格实行论文查重和抽检制度，建立健全盲审制度，严肃处理抄袭、伪造、篡改、代写、买卖毕业论文等违纪问题，确保本科毕业生论文（设计）质量”[6]。这就要求在论文的各个环节都应该严把质量关，融入素质教育和塑造工匠精神要素。具体如下：1）选题环节。选题时间一般定在大学二年级第一学期，指导教师尽量结合自己的研究方向和研究课题选择应用型较强的课题。好的选题对提高学生的动手能力、创新能力、逻辑思维能力及专注的工匠精神是非常重要的。2）文献调研环节。学生通过化工专业文献的查询和了解，可以使学生了解和掌握更多的前沿知识，提高他们利用文献知识独立自主解决问题的能力，培养他们的求知欲和创新能力，塑造他们专注的工匠精神。3）开题答辩环节。在文献调研的基础上，要让学生指定切实可行的实验方案。避免开题流于形式，增强开题的仪式感，确保在后续工作中学生对本科论文的重视。4）实验环节。一方面要拓展毕业论文经费来源，指导教师要争取各类纵向和横向课题及大学生创新创业项目。另一方面要确保学生在论文期间要有足够的时间保障，最好在本科二年级就能进入指导教师的科研实验室进行操作学习和实验。5）撰写过程。培养学生学术性论文写作的步骤、论文框架构成、写作语言、格式及专业软件Chemdraw和Origin等的熟练使用。6）答辩环节。毕业答辩和成绩评定是毕业论文的最后一个环节，应采取淘汰机制，杜绝100%的答辩通过率。如果引入淘汰机制，对于完成质量太差的毕业论文的学生可以推迟学位授予，控制比率，这样可以进一步提高化工专业本科毕业论文质量。
三本科论文环节对地方高校化工类本科生工匠精神塑造的实践
笔者科研方向主要是工业催化选择性氧化方向，在本科论文选题到答辩都融入了STEAM的要素，力争本科论文的每个环节都能培养和塑造本科毕业生的职业能力和工匠精神。1）选题环节。结合笔者的研究方向给所指导的学生初步选择一些应用性较强的多相催化氧化小课题，例如甲醛的催化氧化，醇的催化氧化及胺的催化氧化等。2）文献调研环节。在选题结束后，给说指导的学生集中进行文献查阅方法的培训，教会他们如何检索和阅读相关文献的全文。要让学生了解和掌握中国知网及Web of Science、Scifinder等网络检索平台，以及一些免费的通用检索工具，如Google、Bing、Yahoo、百度。此外还应该掌握典型的出版社有Elsevier、ACS、RSC、Wiley、Springer等。通过文献一些前沿的知识激发他们的专业求知欲。通过文献调研培养学生利用文献知识解决他们在论文遇到的问题，培养他们精益求精的工匠精神。3）开题答辩环节。首先对他们进行开题答辩具体环节的指导，例如开题报告书写格式。其次对他们进行催化大牛PPT的展示，让学生明白学术PPT的要素及如何制作精美的答辩PPT。最后在开题答辩环节对学术的开题报告和答辩PPT严格把关，不合格的指导他们重新修订和完善，通过这种反复来培养他们严谨认真、一丝不苟的工匠精神。4）实验环节。多相催化是一个非常复杂的课题，到目前为止，好多科学问题都没有完全搞清楚。固体催化剂的制备是一个非常繁琐的过程，以沉淀法制作锰氧化物催化剂为例，需要称量、加热、加料、搅拌、过滤、洗涤及焙烧等过程，在这些过程中的如果没有严谨和科学的操作，最后制备的锰氧化物催化剂结构和形貌就会发生明显改变，催化性能也会明显不同。在正式论文实验前，要对学生进行严格的过程培训。对同一个催化剂的制备和评价要让他们进行重复实验，直到每一次的催化剂评价结果都相近为止。通过重复实验塑造他们对每一步操作的精益求精，这样才能保证正式论文后实验数据的真实可信。在正式论文实验后，绝大部分同学的实验操作和实验结果还是会出现失误和错误，所以还是需要反复的重复，一些好的实验结果同样也要进行多次重复。在多相催化中经常出现这样的问题，就是偶然得来的好的实验结果，可是重复了好长时间最后也不能重现。因此在实验过程中，实验经常会失败，但正是这种多次失败到成功的过程会帮助学生克服心理上的畏难情绪，并且一个目标达到了，学生就会获得满足感、成就感，从而激发了他们的追求上进的欲望，逐步形成不断完善不断提升的良性循环。“螺旋式提升”模式充分体现了工匠精神“精益求精，追求完美”的精神内涵。5）撰写过程。学生的论文撰写过程也是一个非常重要的环节。学生通过对论文的反复修改和完善，培养了他们的工程应用能力和工匠精神。6）答辩环节。对于平常在实验室极不认真和不做实验的同学，要让他们第二次答辩和推迟学位授予。通过这种高标准的答辩门槛，确保了学生在前面几个环节的不敢懈怠。这对于培养他们注重细节、严谨认真、一丝不苟、专注耐心、坚持不懈、专业敬业、淡泊名利的工匠精神具有决定性的作用。
四 总结
化工专业本科生整个论文的创作过程融合了科学、技术、工程、数学、艺术五类学科的知识，这充分应用了STEAM教育模式。通过创新性本科论文环节的设计和实践，对提高化工专业本科生精益求精、注重细节及追求极致的工匠精神至关重要。
参考文献
[1]栗洪武,赵艳.论大国工匠精神[J].陕西师范大学学报(哲学社会科学版),2017(1):158-162.
[2]陈晋阳.化工本科毕业论文指导的思考[J].教育教学论坛,2018(44):219-221.
[3]米艳,王婷,罗伟强,等.基于导师制“科研兴趣小组”的化学化工类本科生创新能力培养路径研究[J].教育现代化,2018(22):5-6.
[4]师保国,高云峰,马玉赫.STEAM教育对学生创新素养的影响及其实施策略[J].中国电化教育,2017(04):75-79.
[5]刘泽良.STEAM教育对学生基本能力的培养要求[J].教育现代化,2019,(9):113-114.
[6]中华人民共和国教育部.教育部关于狠抓新时代全国高等学校本科教育工作会议精神落实的通知[EB/OL].(2018-08-22)[2018-08-27].http://www.moe.gov.cn/srcsite/A08/s7056/201809/t20180903_347079.html.
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