新工科背景下民辦高校開展大學(xué)化學(xué)教育的探索

郝舉紅 孫美娜 徐姚 姜峰

摘要：基于“新工科”的背景下教育部對工科人才的新要求，提出了在民辦高校開展大學(xué)化學(xué)教育的必要性，通過工科大學(xué)化學(xué)的開設(shè)，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識和獨立實踐能力。結(jié)合工科專業(yè)特點，優(yōu)化大學(xué)課程體系，調(diào)整授課內(nèi)容，創(chuàng)新教學(xué)手段，實現(xiàn)多學(xué)科的交叉融合教育，實現(xiàn)培養(yǎng)綜合高素質(zhì)人才的全面發(fā)展。

關(guān)鍵詞：新工科；大學(xué)化學(xué)；創(chuàng)新；民辦高校

新工科是在新一輪的科技革命和經(jīng)濟發(fā)展的大局勢下提出的，就是希望高等學(xué)校在培養(yǎng)工科人才上能夠有新的創(chuàng)新與突破。2017年教育部提出新工科的理念到2018年國家首批新工科項目的公布，新工科的建設(shè)引領(lǐng)了高校工科的教育教學(xué)改革與發(fā)展，加速適應(yīng)新技術(shù)、新材料、新設(shè)備、新工藝的技能，是所有高校工科類畢業(yè)生必須要迎接的一大挑戰(zhàn)。

隨著科學(xué)技術(shù)的進步，化學(xué)知識在各個領(lǐng)域的不斷滲透促進了化學(xué)與各學(xué)科間的交叉和融合。一些化學(xué)與社會息息相關(guān)的問題，如納米材料、可再生能源、節(jié)能與環(huán)境保護等正在受到全世界的廣泛關(guān)注。《大學(xué)化學(xué)》是民辦高等理工科院校工科類學(xué)生，專業(yè)知識學(xué)習(xí)前不可缺少的一門基礎(chǔ)課。化學(xué)基本知識的學(xué)習(xí)有助于提升工程技術(shù)大類學(xué)生在專業(yè)深度和廣度上的認(rèn)識，還能促進學(xué)生從不同角度運用化學(xué)的知識解決問題。在民辦理工類高校開設(shè)大學(xué)化學(xué)課程是培養(yǎng)全面應(yīng)用型工程技術(shù)人才的知識結(jié)構(gòu)和實踐能力的重要組成部分。

一、新工科背景下對民辦高校工科專業(yè)教育的新要求

國家經(jīng)濟的迅猛發(fā)展，呼喚新型工業(yè)化、產(chǎn)業(yè)化的快速發(fā)展，需要大批新工科領(lǐng)域的應(yīng)用型創(chuàng)新人才。"新工科"的提出是順應(yīng)新經(jīng)濟發(fā)展、深化工程教育改革的需要，是應(yīng)對人才培養(yǎng)模式轉(zhuǎn)型開展的探索與實踐。與老工科相比，“新工科”更注重學(xué)科的交叉性、綜合性和應(yīng)用性，人才培養(yǎng)方面強調(diào)要有更強的實踐能力、創(chuàng)新能力、具備更大競爭力的高素質(zhì)宗合型“新工科”人才，他們將引領(lǐng)未來的新技術(shù)、新產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，他們不僅是技術(shù)人才，還是具有較高人文素養(yǎng)的管理者。

在“新工科”背景下，化學(xué)這門學(xué)科與其他學(xué)科的應(yīng)用性和關(guān)聯(lián)性，工科專業(yè)要求學(xué)生具有較扎實的數(shù)學(xué)、物理基礎(chǔ)和較強的邏輯思維能力，更重要的是需要有較強的科學(xué)實驗和動手實踐能力，具有深入探究新事物的好奇心和創(chuàng)新能力。因此，想學(xué)好新工科，必須先學(xué)好化學(xué)。“新工科”既包括構(gòu)建的一批新專業(yè)，同時也包括在原有專業(yè)基礎(chǔ)上升級改造，面向市場需求，面向新技術(shù)產(chǎn)業(yè)，面向引領(lǐng)世界的科研熱點，打破傳統(tǒng)的工科教育模式，攻克學(xué)科間的壁壘，關(guān)鍵是理念要新、內(nèi)容要新、過程要新。這就要求高等學(xué)校在人才培養(yǎng)過程中及時確定專業(yè)方向，優(yōu)化課程體系，更新教學(xué)內(nèi)容，調(diào)整培養(yǎng)計劃，實施新工科創(chuàng)新人才的培養(yǎng)方案。

二、民辦高校工科專業(yè)開展大學(xué)化學(xué)教育的必要性

隨著高等教育的深化改革，如何辦出學(xué)校的特色是任何一個民辦高校都該認(rèn)真思考的問題。民辦大學(xué)在培養(yǎng)技能型應(yīng)用型人才的同時，更要注重實踐能力強，科學(xué)知識面廣，基礎(chǔ)理論和專業(yè)知識扎實的創(chuàng)新型應(yīng)用型人才的培養(yǎng)。加強基礎(chǔ)學(xué)科辦學(xué)積累和多學(xué)科專業(yè)交叉融合的教育開展，在培育新工科人才方面要有新的思考。

工科大學(xué)化學(xué)課程是民辦高校非化學(xué)化工類專業(yè)（例如：機械工程、土木工程、電氣工程及其自動化和汽車工程等專業(yè)）的一門重要的基礎(chǔ)課程，通過化學(xué)學(xué)科的基本理論知識的學(xué)習(xí)，使學(xué)生掌握化學(xué)反應(yīng)的原理、物質(zhì)的結(jié)構(gòu)和材料的性能，并能系統(tǒng)的運用化學(xué)的理論觀點和方法，聯(lián)系工程實際來處理環(huán)境的保護、能源的開發(fā)利用、各類金屬和非金屬材料的制備等問題。

而這些內(nèi)容對今后工科專業(yè)的學(xué)生在學(xué)習(xí)和工作中所涉及到的物質(zhì)的性能、新材料制備技術(shù)、能源與環(huán)境保護等問題的解決，有著十分重要的指導(dǎo)作用。

三、如何在工科專業(yè)開展大學(xué)化學(xué)教育

對于非化學(xué)專業(yè)的工科學(xué)生來說，他們需要了解化學(xué)在工程技術(shù)方面更多的應(yīng)用。工科類大學(xué)化學(xué)課程，要緊密聯(lián)系現(xiàn)代工業(yè)和農(nóng)業(yè)的發(fā)展，跟蹤現(xiàn)代科技成就和社會科研熱點。打破傳統(tǒng)的四大化學(xué)的門類界限，以物理化學(xué)為主線，融合無機化學(xué)、有機化學(xué)和分析化學(xué)各學(xué)科的知識來設(shè)置工科專業(yè)“大學(xué)化學(xué)”的課程體系，拓寬學(xué)科的知識領(lǐng)域來適應(yīng)現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的發(fā)展需求。

1.在教學(xué)內(nèi)容上的創(chuàng)新教育

不同專業(yè)開設(shè)的課程重點不同，在教學(xué)內(nèi)容上要緊密結(jié)合學(xué)生專業(yè)的特點，調(diào)整大學(xué)化學(xué)的課程計劃。首先確定該專業(yè)學(xué)生應(yīng)該掌握的基本內(nèi)容，強調(diào)與本專業(yè)課程的銜接與聯(lián)系，重點在基本概念、基本原理和基本方法上。例如對于機械制造和材料工程等專業(yè)，金屬材料的力學(xué)性質(zhì)、金屬的晶體結(jié)構(gòu)、非金屬材料的性能以及電化學(xué)腐蝕等知識對學(xué)生在以后的工程材料的選取和應(yīng)用十分重要；而對于電氣自動化專業(yè)的學(xué)生來說，他們需要了解電化學(xué)的原理及應(yīng)用和傳感器的檢測；而對于汽車工程專業(yè)的學(xué)生來說，需要了解金屬材料、高分子材料和燃料電池、鋰電池等方面的知識。

2.結(jié)合專業(yè)特點加入學(xué)科前沿知識的創(chuàng)新教育

針對不同的專業(yè)，大量收集各種與化學(xué)相關(guān)的資料，在講授基本理論的基礎(chǔ)上，在課堂教學(xué)過程中聯(lián)系實際，以能源開發(fā)利用、材料制造、工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中等存在的化學(xué)問題為線索，穿插介紹與本節(jié)課程相關(guān)的世界上最新的科研動態(tài)，調(diào)動學(xué)生的積極性，培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，開拓學(xué)生的視野。在大學(xué)化學(xué)教學(xué)過程中不僅僅要傳授基礎(chǔ)理論知識，加入當(dāng)前社會中化學(xué)學(xué)科最活躍的前沿問題，加強對學(xué)生創(chuàng)新意識和創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。如講述化學(xué)在能源、材料領(lǐng)域的應(yīng)用內(nèi)容時，向?qū)W生介紹未來世界上最有前景的納米材料，新能源汽車中燃料電池技術(shù)的應(yīng)用等相關(guān)研究的最新動態(tài)，以及目前所面臨的問題，教師啟發(fā)學(xué)生運用所學(xué)的通識教育和專業(yè)教育知識，激發(fā)學(xué)生的探索精神和對科學(xué)研究的興趣，去解決技術(shù)研發(fā)中碰到的各種難題。

3.在教學(xué)手段上的創(chuàng)新教育

化學(xué)是一門集理論與實驗為一體的科學(xué)，結(jié)合實驗教學(xué)培養(yǎng)學(xué)生的動手能力、創(chuàng)新能力、分析和解決問題的能力。同理論課相比，實驗課更有趣、更直觀、更生動，在加深對理論知識理解的同時，激發(fā)學(xué)生的探索欲望，培養(yǎng)學(xué)生的初步科研能力，這對工科專業(yè)的學(xué)生甚為重要。通過實驗課（包括理論課堂的演示實驗）使學(xué)生將理論課堂上學(xué)到的基本原理和方法運用到實踐中去，開展化學(xué)與環(huán)境、綠色化學(xué)、趣味化學(xué)實驗等小講堂，通過分組討論、實際操作，讓學(xué)生獲得更多的機會動手操作，親自實踐獲取知識的過程，培養(yǎng)學(xué)生自主學(xué)習(xí)和協(xié)同工作的能力。化學(xué)實驗的設(shè)計性、探究性和驗證性要求大學(xué)生要有必備的化學(xué)知識和實驗技能，同時還要求他們能綜合運用所學(xué)知識和技能靈活地、創(chuàng)造性地去解決一些工程、工業(yè)中遇到的難題。

總之，大學(xué)化學(xué)教育的開展不僅可以讓學(xué)生學(xué)到必備的化學(xué)基礎(chǔ)知識，而且還能夠培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識和實踐能力，提高學(xué)生的科技人文素質(zhì)。

參考文獻

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2018年度黑龍江省高等教育教學(xué)改革一般研究項目《新工科背景下機械制造工藝學(xué)集中訓(xùn)練的改革與創(chuàng)新》（項目編號：SJGY20180338）階段性成果

作者簡介：郝舉紅（1980-）黑龍江哈爾濱人，講師，碩士研究生，主要從事工程材料、新能源技術(shù)方面的教學(xué)和科研工作。

（作者單位：哈爾濱遠東理工學(xué)院）