應用化學專業課程建設的實踐與效果*

李文旭 強亮生 唐冬雁

(哈爾濱工業大學理學院化學系 黑龍江哈爾濱 150001)

哈爾濱工業大學的大學化學和應用化學專業系列課程教學團隊于2009年被教育部批準為國家級教學團隊進行立項建設。團隊由本校化學與應用化學教研室(黑龍江省教學先進教研室，1996年)的大學化學課程組和應用化學專業課程組的骨干教師構成，承擔全校的非化學化工類專業本科生大學化學系列課程(Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ)和應用化學專業系列課程(共16門)。為全方位、一體化實現團隊建設目標，團隊成員圍繞新世紀應用化學創新人才培養模式和具體措施，進行大學化學和應用化學專業系列課程的一體化建設，從完善專業體系、建設師資隊伍、編寫專業教材和培養高質量創新型人才等方面展開了較為深入的研究和實踐，取得了一些經驗和成果。本文旨在探討教學團隊建設模式，交流團隊在教學改革和專業建設方面取得的效果和經驗，希望對團隊建設和高水平應用化學專業建設提供一定的參考和借鑒。

1 結合培養方案進行課程體系改革

2000年，原哈爾濱工業大學的精細化工專業(1993年，工科)改為應用化學專業(理科)，該專業有著穩定的專業方向和良好的師資、生源基礎。專業培養方案最初是參考一些理科化學類專業的課程框架制定的，每兩年修訂一次。2009年，我們結合哈爾濱工業大學“充分考慮就業需求，突出創新人才培養，注重與國際接軌”的指導思想，對應用化學專業人才培養方案進行了較大幅度的修訂。目前的培養方案主要是突出以理為主、理工融合的特點；注重培養學生的創新精神和實踐能力[1]。專業課程設置成系列、重銜接，在強調結合專業方向(① 復合材料與雜化材料化學；② 低維材料與功能陶瓷改性；③ 精細化學合成)設課的同時，充分體現重點大學厚基礎、寬專業的教育思想，并突出實踐性教學環節。

目前實施的培養方案總課時為2590，總學分為181。課程體系包括公共基礎課、專業導論課、專業必修課、專業選修課、創新研修課等，與改革之前相比，主要的區別在于：

(1) 強化了數理基礎。國內外一流大學的辦學經驗表明：工科大學要實現可持續發展，就必須加強理科，走理工結合之路。哈爾濱工業大學的應用化學專業是在創辦一流大學、大力發展理科的背景下建立的，起初的培養方案偏重應用性，對數理基礎的要求不夠突出，幾經修訂后的培養方案中增加了數學、物理學等自然科學基礎課的學時(現為474學時，達到總學時的 18.3%)。

(2) 增大了人文社科類課程的比例。科學教育與人文教育是大學教育不可分割的兩個方面。為了加強學生的人文素養，提高學生的綜合素質，在培養方案中要求學生每學期至少選修一門人文藝術類限選課(不少于6學分)，旨在幫助學生樹立正確的科學世界觀、人生觀和價值觀，培養學生健全的心理素質，提高學生的社會交往能力。

(3) 調整了專業課程。為配合理科專業建設和專業發展方向，對主干課程和專業課程設置進行了較大調整。將主干課程調整為無機材料合成化學、精細有機合成原理、應用表面化學、材料表征與測試技術和應用化學綜合實驗5門。將體現精細化工特色的一些專業課程(如日用化學品化學、添加劑化學、涂料化學、膠粘劑化學等)改成雜化材料化學與物理、材料合成化學、光電功能晶體化學等能體現專業研究方向的專業課程和化學信息學、網絡與化學等實用性專業課程。

(5) 增加了創新研修課學分的要求。創新研修課由倡導改為明確規定。為推進創新教育理念，培養學生的創新實踐能力和創新精神，新培養方案中明確規定學生在修學期間需要通過創新研修課和科技創新實驗等途徑，至少修滿2個創新學分方能畢業。

2 教學方法和考試方法改革

在修改培養方案的同時，為了更好地保證教學效果，提高人才培養質量，團隊對所承擔課程的教學方法和考試方法進行了較大力度的改革。采用課內教學和課外教學相結合的教學模式。對于某些與教學有關的學術前沿問題，要求學生在課外通過不同渠道(上網、查閱期刊等) 搜集資料、撰寫小論文，或結合與本課程相關的重大理論問題，列出參考書目，讓學生在課余時間閱讀，寫出讀書心得。通過課堂討論、小論文評分等方式，調動學生學習興趣，加深對課堂教學內容的理解，淡化考卷分數，減少學生學習的功利性；引導學生把更多的注意力放在學習過程和具體要求上，重在保證學習效果；在考核方式上采取平時成績和期末筆試相結合的累加式考試，把隨堂測試、課下作業、小論文等作為平時成績，占總成績的30%～40%，期末筆試成績占總成績的60%～70%；并對筆試的試題類型進行改革，以期末考試內容而言，考慮到過去客觀性命題偏多，不利于學生自我發揮，團隊在不降低教學要求的前提下，根據教學大綱和教學要求，適當減少了選擇題、判斷題等客觀題的比重，增加了綜合思考題、分析題、討論題和應用題等主觀試題的分量。有些專業課如材料合成化學，則采取開卷考試的方式，重點考核學生對課堂教學內容的理解和應用，強化學生運用基礎理論解決問題的能力。

3 師資隊伍建設

在培養途徑上，我們一直采取引進和在職提高相結合的做法。對于人才的引進,主要是通過辦專業和辦學科點等方式吸引人才，還通過創造教學、科研條件的做法穩定隊伍，解決教師個人的發展問題。對團隊成員提高的做法是過教學關和科研關，并強調教學關和科研關只有先后，沒有主次，二者缺一不可。團隊成員中5人有去國外著名高校進修學習的經歷，此外，團隊還有計劃地選派教師參加國內外教學會議，如每年一度的美國化學會教育分會年會均有團隊成員參加，以了解國內外教育教學動態，并學習先進的教學經驗和方法。

在青年教師的培養上，我們采取的做法是“四個相結合”：

(1) 導師制與崗位責任制相結合。每名青年教師都有導師(指導教師)負責指導，指導教師都是具有教學帶頭人或博士生導師資格的教授，一般為課程組長。每名指導教師同時指導的青年教師不超過2人；年齡在40歲以下、職稱為教授以下的教師都作為青年教師接受指導和培養。

(2) 培養與考核相結合。針對團隊成員既上大學化學課程又上應用化學專業課程的實際情況，按大學化學國家精品課程主講教師和專業課程教師的要求，對青年教師的教學水平、教學效果進行定期考核，并根據考核結果調整培養措施，與青年教師和指導教師的崗位聘任等“掛鉤”。

(3) 競爭制與淘汰制相結合。通過校內在職提高、校外進修學習、出國留學等方式，對青年教師進行培養；對長期(團隊立項建設后由5年改為一般3年)培養達不到要求、不能勝任大學化學課程和應用化學專業課程的教師，合理流動，乃至淘汰。

(4) 教學與科研相結合。指導教師在對青年教師嚴把教學關的同時，在科研方向上給予指導。提出了“先過教學關、再過科研關”和“教學促進科研，科研豐富教學”的要求。

經過多種措施和多方面的培養以及教師自身的努力，團隊成員在教學、科研、管理等方面均得到了較大程度的提高和發展。團隊中的每位教師每學年均至少為本科生講授1門基礎課程或專業課程，同時承擔研究生教學和科研工作，并都參與教學改革工作和教材編寫。

4 專業教材建設

教材是教學的依據，團隊歷來將教材建設作為教學建設的重點。哈爾濱工業大學應用化學專業的原培養方案中有一些精細化工特色的專業課程，如日用化學品化學、添加劑化學等，為配合專業教學，編寫了《精細有機合成單元反應與合成設計》、《精細化工過程與設備》、《日用化學品化學》、《精細化工綜合實驗》、《應用表面化學與技術》、《應用化學專業英語》共6本專業系列教材，作為專業教學的依據。目前這些教材均已多次修訂再版，并被多所高校選用為教材。

隨著教學改革的進行和新興行業的出現，各高校的應用化學專業相繼出現一些新方向，隨之也開設了新的選修課程，原有教材在出版時間、表達方式和編排內容等方面都相對滯后，未能反映最新的學術動態、新成就、新問題，不能與時俱進。同時，在我校應用化學專業的新培養方案中，亦將原有專業課程改成雜化材料化學與物理、材料合成化學、材料分析測試技術等能體現專業研究方向的課程以及化學信息學、網絡與化學等實用性課程。鑒于上述原因，根據教學改革需求，團隊對教材再次進行修訂，主要解決新編教材的科學性、實用性、先進性和新穎性的融合，能夠反映學科前沿和最新科研成果。這對規范專業教學，有效保證教學的高定位實施，擴大專業的影響能力起了很好的作用，也能夠使我校應用化學專業的改革成果通過教材發揮更大的輻射作用。

在現有專業系列教材(6本，均由哈爾濱工業大學出版社出版，并于2008年、2009年相繼修訂再版)的基礎上，團隊擬繼續完成專業系列教材的編寫(目前已出版6本專業選修課系列教材，均由化工出版社出版)。新版教材在保證基本內容的基礎上，更注重專業方向和前沿性以及二者的融合；同時還結合團隊成員的教學和研究實踐，將部分最新研究成果和領域發展動態引入教材，以體現教學、科研、開發相結合的特色。

5 科技創新實驗平臺建設與創新人才培養

團隊結合學校培養創新人才的總體目標，鼓勵本科生申報科技創新課題，并積極創造條件，為學生搭建化學科技創新實驗平臺，供本科生進行化學類科技創新[2]。學生從大二開始，即可以根據自己的興趣和就業需求等實際情況，在了解專業的主要科研方向和特點的基礎上選擇研究課題，團隊則結合具體情況為學生指定教師進行指導。進行科技創新的學生參加指導教師課題組的各項活動，指導教師在指導科技創新的同時，也要教學生如何做人，如何做事，如何交流，如何制定科研方案，如何進行科研總結。但在科技創新的過程中，主要是強調以學生為中心，突出學生的主導地位，教師絕不大包大攬。科技創新實驗立項分為國家級和校級兩種，期限為一到兩年，要求學生完成從立項到結題的全部科研環節，并撰寫完整的結題報告。其間采取開題、中期、結題等環節的檢查和匯報制度，以保證科技創新工作的實效。

通過科技創新實驗，為學生了解專業、了解科研、完成畢業論文乃至就業開闊了思路，打下了良好的基礎；同時有效地培養了學生的創新意識、動手能力、表達能力和分析解決問題的能力，有利于專業創新人才的培養。隨后學生可以加入導師的科研團隊，成為課題組的初級成員，在導師的指導下，參與實際課題研究，培養科研素質和科研能力。在近3年專業學生科技創新項目申請中，共立項33項，幾乎每個學生都在畢業論文之前有機會介入專業教師的科研課題，或者參與實驗室自制設備的研制等。專業本科生發表的科研論文呈上升趨勢。本專業有60%以上的學生在畢業前發表過(包括錄用)科研論文。

6 教學思想改革

考慮到哈爾濱工業大學的應用化學專業與大學化學基礎課是一套人馬、兩個機構同在一個團隊的實際情況，確定了“以基礎教學規范專業課程教學，以專業課程教學豐富基礎教學”，“以教學強化科研，以科研升華教學”的主導思想，在保證教學之中心地位的同時，實現教學、科研同步發展，教師水平普遍提高，學生創新能力得到提升。

團隊所承擔課程構成精品課程群，包括基礎課程、專業課程和實驗課程。其中，公共基礎課大學化學課程歷史久遠(自1952年開始設課)，課程改革力度大、收效顯著，2004年評為國家精品課程。此外，專業基礎課結構化學于2008年評為黑龍江省精品課程。在此基礎上，團隊以大學化學精品課程的建設帶動專業課程的建設，對規范和發展專業課程教學起到了促進作用；團隊的應用化學綜合實驗、精細有機合成原理和應用表面化學主干課程分別于2007年、2009年和2010年被評為黑龍江省精品課程。

哈爾濱工業大學是國家重點高校，學校的建設目標是成為高水平的世界一流研究型大學，故必須做到“教學和科研并重”。考慮到科研對教學的促進和推動作用，我們要求團隊成員在堅持教學的同時，積極從事科學研究，以高水平的科研作為教學的支撐和依托，把科研項目轉化為課堂教學和實驗教學內容，使科研資源、科研成果最大化地固化和融入到教學資源中，促進教學質量的提高，將學生快速引上科學前沿的軌道。并充分發揮團隊成員曾在國外高水平大學教學、科研進修的優勢，結合一線教師教學經歷，建設雙語教學的專業課程。同時，整合課題組，凝練專業優勢方向，進一步提升科研水平[3-4]。

[1] 李鐵,楊桂朋,畢彩豐,等.大學化學,2011,26(1):31

[2] 趙健偉.大學化學,2011,26(2):6

[3] 魯衛平,王潤孝.中國大學教學,2010(3):71

[4] 劉寶存.中國高等教育,2007(5):29