本文章是年北京市高等教育教学成果二等奖的成果总结。是化学与环境工程学院近几年关于创新人才培养的改革成果，凝聚着全院师生共同努力的智慧。
中国矿业大学（北京）以矿业能源为主要办学特色，根据学校提出的“积极构建能源工业精英教育教学体系，探索多样化人才培养模式”，我们积极开展煤炭转化与环境保护领域创新人才培养体系的教学改革。
依托“煤炭转化与处置领域人才培养创新实践教学体系的研究”（年北京市共建项目）、“化工专业大学生工程创新能力培养体系和培养途径的改革与探索”（年北京市高等学校教育教学改革项目）、“面向大学创新的矿业环境专业实验教学中心建设”（年实践条件建设项目）等课题的研究成果，构建了理论教学、实践教学、创新教学以及第二课堂“四位一体”的创新人才培养体系。
以创新能力培养为核心，以全体学生参与的大学生创新训练计划为平台，积极开展以煤及其伴生矿物的加工、转化与环境保护为主要特色的大学生创新实践活动；以高水平专业学科竞赛为基础，构建了“校级—省部级—国家级”多层次专业学科竞赛平台，提高了学生的参与比例，扩大了学生的受益面；重视发挥团学组织和学生社团在创新活动中的桥梁与自我管理作用，使创新训练贯穿大学生活的全过程，构建创新的校园文化。
经过多年的研究与实践，在创新人才培养方面取得了一些成绩，现总结如下：
一、将优势的学科与科研资源转化为大学生创新实践的教学资源
我校化工、环境类本科专业充分依托化学工程与技术、环境科学与工程两个一级学科博士点和化学一级学科硕士点进行建设。环境工程和清洁能源学为北京市重点学科，并在环境科学与工程设有博士后科研流动站，共有教师52人，拥有教授（博导）22名，副教授（硕士生导师）16名，具有博士学位的年轻讲师9名，专职实验人员4名，年均到位经费逾万元。在煤炭地下气化，煤炭液化基础研究，煤基新型材料，清洁能源开发，非金属矿物材料，矿井水处理关键技术，燃煤脱硫脱硝等领域的研究具有很强的专业特色和优势。
自级本科生开始，把创新教学环节纳入本科培养方案，实行本科生全程导师制，实现了大学生参与“科研选题训练”（第4学期）、“大学生创新训练计划”（第5-7学期）的全覆盖（表1），每个项目3～5人，提供经费1.4万元（教育部规划项目）、1.0万元（北京市重点项目）、0.8万元（校级一般项目），教授、副教授及具有博士学位的讲师均承担创新教学环节的指导任务，在结合科研实际的创新活动中，学生与指导老师科研团队实现了无缝对接，使大学生有机会接触最前沿的科研信息和发展发向。
表1化工、环境类专业大学生创新训练计划立项情况
年级
规划项目
重点项目
一般项目
项目结合
科研/%
大学生参加的比例/%
5
7
-
83.33
33.45
6
7
26
82.05
8
8
22
84.21
9
7
25
75.61
11
7
29
76.60
总计
39
36
-
-
在创新环节中，科技创新与发明、学术研究与论文发表、学科竞赛等作为选修也纳入培养计划，可取得创新学分。年以来，化工、环境类在校大学生发表学术论文篇（其中SCI、EI收录20篇），第一作者32篇（核心期刊19篇），获专利7项。
年，于彩虹教授指导的获得全国节能减排大赛三等奖的作品“生物废弃物固定微生物产H2S回收重金属应用设计”，就是吴东奎等同学结合导师科研课题“硫酸盐还原菌处理重金属废水的研究”开展的大学生创新训练项目，利用课余时间从矿山废水中筛选能够高效产H2S的微生物，并通过设计制作反应器来处理并回收废水中的铜，应用课堂上所学的专业知识来解决本专业生产实际中的问题。
创新教学环节的实施，使得优势学科的师资、科研资源转化为优质的教学资源，以科研特色促进了本科专业特色建设，更好地培养煤炭转化与环境保护领域创新人才。
二、优秀课程建设、教材建设为大学生创新奠定了专业理论基础
为保证大学生掌握扎实的专业理论基础，我们建设了一批优秀课程，编著了一批高水平的专业教材，结合专业课程，积极开展教学研究，取得了较好成绩。（1）优秀课程的建设
化工、环境类基础课程有机化学、物理化学已先期建成了校级优秀课程。在专业课程建设中，项目组成员先后建成了化工原理、化学反应工程、环境化学，大气污染控制工程、环境影响评价、化工热力学等一批校级优秀课程。
（2）高水平特色教材建设
在长期的教学过程中，针对目前教材中存在的知识陈旧的现状，结合科研实践，并积极吸收最新科技成果，项目组成员编著了一批高水平专业教材，其中高等教育“十二五”、“十三五”规划教材5部：《煤化学》、《环境化学》、《矿山固体废弃物处理与处置》、《环境保护概论》、《基础化学实验》；普通高校教材5部：《物理性污染控制》、《矿山固体废物综合利用技术》、《大气颗粒物控制》、《环境影响评价》、《气体分析》等；出版专著5部。在年全国煤炭行业教材评比中，《环境化学》获得一等奖，《物理性污染控制》和《矿山固体废物综合利用技术》获得三等奖。
（3）结合课程的教学改革成果
教师结合课程积极开展教学改革，“基于创新能力培养的《环境工程微生物》课程建设”（于彩虹等）、“《仪器分析》课程建设在化学实验竞赛中的提升作用”（杨巧文等）、“《化工热力学》课程建设与改革实践”（张军等）均获得了校级教学成果二等奖。
三、实验实习基地建设与改革培养了大学生创新的技能
构建“开放式、研究型、创新性”大学生实验教学与实践创新平台，培养了大学生发现问题、分析问题、解决实际问题的能力。
（1）依托学院“煤炭清洁加工与低碳利用实验室”及校级“实验示范中心”建设大学生创新实践平台
我院“煤炭清洁加工与低碳利用实验室”各项分析测试设备均向本科生创新活动提供预约式开放。依托校级“煤化学实验教学示范中心”的建设，完善了煤化学分析系统（包括煤的工业分析、元素分析、发热量等）、煤化工系列实验（包括煤的热解、气化、煤基多孔炭材料制备、F-T合成）、粉体材料的制备和评价系统以及催化剂的分析表征系统等。为大学生开展研究性实验奠定了基础。
（2）利用教学“质量工程”建设专业创新实践实验平台
年，利用实践教学条件建设的经费，建设了“面向大学创新的矿业环境专业实验教学中心”，年，“化学工程与工艺、应用化学专业实验条件建设”开始建设，使得本科实验的条件得到了很大改善，学生能在更接近于工业应用的条件下开展创新实验研究。
（3）与时俱进，更新实验教学内容
根据版本科培养方案，更新了教学内容、增加了综合性与创新性实验的开设力度。自编了《大气污染控制工程》实验指导书，改进了两个创新实验（燃煤烟气低温SCR催化脱氮技术、燃煤烟气PM2.5控制技术），为《环境监测》新增一个创新实验（颗粒物采样与PM2.5识别监测）。竹涛教授指导的大学生利用该测试平台完成的作品“让雾霾笼罩下的北京重见蓝天——基于PM2.5爆发及防控理念北京市清洁空气的调研”获得年全国大学生节能减排社会实践与科技竞赛二等奖。
化工专业更新了《计算机在化工中的应用》的内容，新增了“搅拌釜间歇反应器设计”、“管壳式换热器的详细设计”、“甲醇精馏塔的设计”等综合设计内容，采用先进的ASPENPLUS设计软件，使我院化工专业的设计软件与国际接轨，提高了学生的竞争力。
这些新建设的研究性、综合性、创新性实验的开设，学生的实验操作能力和技能得到了提高。在年第七届北京市化学实验竞赛中，10名参赛学生全部获奖：一等奖1人，二等奖1人，三等奖8人。
（4）实习基地建设与仿真实习相结合
现代化实习基地对培养大学生工程实践能力具有重要作用。但化工企业具有易燃、易爆的特点，很多关键部位很难向学生开放，我们采取现场实习与仿真实习相结合，购买了石油常减压蒸馏和催化裂化等仿真软件，弥补了生产实习的不足，提高了实习效果。
目前，化工、环境类专业在唐山中润煤化工有限公司、燕山石化、高碑店污水处理厂、北京排水集团等10余家现代企业建立了稳定的实习基地。
四、多层次专业学科竞赛为大学生创新提供了展示成果的舞台
专业竞赛不仅是展示高校科研、教学能力和综合实力的重要平台，也是社会选拔科技创新人才的重要窗口。
（1）确定主教练负责制，建设稳定而强有力的创新实践教学团队
专业学科竞赛的突出特点就是理论与实践结合紧密，指导老师的科研经历和实践经验是学生的宝贵财富。为此，成立了以教授为核心的指导组：
全国大学生化工设计竞赛（张香兰教授）、全国大学生节能减排大赛（于彩虹教授）、北京市大学生化学实验竞赛（杨巧文教授）、全国混凝土设计竞赛（王栋民教授）等，教练组在主教练的组织下，负责竞赛的组织、选拔、培训和参加全国、教育部、北京市竞赛的指导任务。
（2）积极构建多层次专业学科竞赛平台，扩大学生的受益面
竞赛经过“选题—开题—中期答辩—校内选拔赛—北京市（华北赛区）决赛—全国决赛”，在指导老师、竞赛组评委的质询和帮助下，学生发现问题、分析问题和解决问题的能力得到了快速提高。
以往竞赛，参赛的学生优中选优，大部分的学生得不到锻炼和提高，为此，我们以高水平的专业学科竞赛为基础，构建了“校级—省部级—国家级”多层次竞赛平台，提高了学生的参与比例，扩大了学生的受益面，参赛成员自主组队参赛，使参加专业学科竞赛成为促进学生从被动学习到主动学习、从重视理论学习到兼顾工程实践创新的一种重要手段。
如：全国化工设计竞赛，我校自年组织学生参赛，均进入全国总决赛，是北京地区唯一的一所连续七年进入全国总决赛的高校，三次获得华北赛区优秀组织奖。化工专业将高水平的全国化工设计竞赛作为专业综合设计和创新教学环节成果展示的舞台。参赛学生逐年增加，从最初的4组20人，到今年的20组人参赛，获等级奖和成功参赛证书的人数也从4组20人到今年的14组70人。年参赛人数占化工专业年级学生总人数的比例达到65%，获得华北赛区三等奖及以上等级的学生占化工专业总人数的33.04%。现在已形成了学生自觉参与，老师精心指导的良性循环，促进了本科工程设计能力的提高。
（3）把竞赛作为大学生展示创新实践成果的舞台，结出累累硕果
五年来，化工、环境专业在学科竞赛中取得了优异成绩（表2），总计获得国际比赛二等奖2项，全国比赛一等奖6项30人次，二等奖10项56人次，三等奖39项人次；省部级（华北赛区）特等奖5项25人次，一等奖13项37人次，二等奖39项65人次，三等奖99项人次。
表2组织参赛的专业学科竞赛成绩（—年）
一、全国大学生化工设计竞赛
全国总决赛
一等奖
二等奖
三等奖
成功参赛奖
6项/30人次
6项/30人次
14项/70人次
33项/人次
华北区比赛
特等奖
一等奖
二等奖
三等奖
5项/25人次
5项/25人次
6项/30人次
5项/25人次
二、全国大学生节能减排社会实践与科技竞赛
全国比赛
一等奖
二等奖
三等奖
4项/26人次
21项/人次
三、北京市大学生化学实验竞赛（-）
北京市竞赛
一等奖
二等奖
三等奖
4项/8人次
9项/11人次
14项/22人次
四、国际环境与新能源竞赛（年）
国际竞赛
一等奖
二等奖
三等奖
优胜奖
2项
1项
五、北京地区普通高校《化工原理》竞赛
北京市竞赛
一等奖
二等奖
三等奖
4项/4人次
24项/24人次
80项/80人次
六、全国混凝土设计竞赛
全国比赛
一等奖
二等奖
三等奖
4项25人次
参加专业学科竞赛的很多作品来自“大学生创新训练”项目的成果，今年获全国大学生节能减排大赛二等奖的作品“煤气化粗渣免烧养护法制备陶粒”和“一种绿色环保型抑尘剂”均为结合“大学生创新训练”项目完成。
五、创新教学与团学组织的紧密合作构建了大学创新文化
学院的团学组织和学生社团与大学生接触最为紧密和广泛，“第二课堂”是第一课堂的拓展，团学组织在暑期社会实践、公益活动等第二课堂的开展中发挥着不可替代的作用。
（1）结合专业选派优秀教师指导大学生暑期社会实践
暑期社会实践是大学生活中开展最为广泛的一项实践活动，鼓励学生“读万卷书，行万里路”，对大学生接触社会、了解社会，结合专业知识，为在实践中发现问题，解决问题提供了一种新的思路。
化工系和环境系与团学组织紧密合作，选派优秀的专业教师作为指导老师。这种有专业教师指导的暑期团队，在实践中增长了见识，提高了专业学习的兴趣，有的同学结合暑期实践发现的问题，自主选题，开展了创新训练计划。
今年暑期，于彩虹教授指导的“彩虹行动”团队到山东东营探知盐碱，对盐碱改变土壤的理化性质及其对农作物生长的影响进行了详细地考察，了解了盐碱地改良的过程，对土壤环境的治理有了更深的认识，为下一步开展大学生创新实验积累了实践经验。
年以来，院团委三次获得校“红旗团委”，四次获得“大学生暑期社会实践标兵学院”。
（2）积极发挥学生社团的作用，强化学生在创新活动中的自主管理
“绿缘根与芽”是我院指导的环保社团，曾获得全国大学生百强社团，一方面，积极鼓励他们走向社会，利用专业知识服务社会，唤醒人们的环保意识，另一方面，引导他们发挥学生自主管理、自主创新的能力，积极参与学校创新文化的构建。在历届承办全国大学生节能减排大赛校内选拔赛的过程中，均得到了“绿缘根与芽”的协助，充分发挥“绿缘根与芽”的影响力，他们通过微博、等形式，积极开展赛事宣传、组织报名、作品收集、开展预答辩等活动，使该项赛事的参赛人数逐年增加，由最初的8支团队50多人参赛，扩大到今年的50支队伍余人参赛，极大地推动了此项赛事在全校的开展。今年，我校获得全国节能减排大赛三项二等奖，六项三等奖，并获得优秀组织奖，“绿缘根与芽”社团功不可没。
“绿缘根与芽”社团年荣获首都高校环境文化季“优秀环保社团奖”；年、年两次荣获首都高校文化季环保知识竞赛“最佳组织奖”，全国环保创新培育计划“入围扶持项目奖”，为构建创新的校园文化做出了贡献。
六、建章立制使得大学生创新人才培养实现了可持续发展
创新教学环节自级实施以来，学院出台了《“大学生创新训练项目”工作方案》以及《大学生创新训练项目考核与成绩评定办法》等文件，成立了创新教学环节领导小组，对科研选题训练、大学生创新训练计划的选题申报、导师职责、考核办法、鼓励与奖励措施等进行了详细规定。注重创新教学环节的过程训练，从制度上保障了创新教学环节的顺利进行。
年，出台了“关于导师制和创新环节工作量补贴标准的规定”，对在指导创新活动中取得成绩的教师给予工作量补贴，通过企业设立的“芬雷基金”、“天鹰基金”对取得优异成绩的指导老师和同学给予奖励和表彰。
七、“四位一体”的创新人才培养体系初见成效
年以来，化学与环境工程学院在本科教学方面的突出成就，先后获得校本科教学工作优秀奖一等奖一项，二等奖三项，创新教学工作优秀奖三项，实践教学工作优秀奖一项。
在指导大学生创新活动中涌现出一批爱岗敬业的优秀教师，如：全国化工设计竞赛主教练张香兰教授，无私奉献，七年如一日，积极组织大学生参加化工设计竞赛，取得了突出成绩，年被首都精神文明建设委员会评为“身边雷锋，最美北京人”，年荣获北京市教委颁发的“北京高校优秀德育工作者”。
两位保送三位考取研究生的一个宿舍
贯穿大学生活全过程的创新训练，提高了大学生的创新能力，激发了大学生继续深造的热情。在以本科毕业设计（论文）成果为基础发表的学术论文和获得专利为主要依据评选的校本科毕业环节学术成果奖，~届，共获得特等奖11人，一等奖29人，二等奖2人，三等奖9人，在全校名列前茅。首次实施大学生创新训练计划全覆盖的化工级，学八楼宿舍六名女生，年被全部被保送上了清华大学、中科院、北京科技大学等著名高校的研究生。五年来，环境、化工类专业应届录取研究生的比例呈逐年升高趋势，今年分别达到67.2%和53.6%。
这些成绩说明，构建的“四位一体”创新人才培养体系取得了显著效果。
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