新時代化工類專業課程建設與改革

摘 要：課程建設是提高人才培養質量的最基本要求，因此“金課”建設對于化工類專業落實一流本科教育建設、一流人才培養具有重要意義。根據化工類專業人才培養需求，結合我國專業建設的現狀和要求，首先分析了化工類專業課程體系的構建，在此基礎上分別針對化工類專業中的通識類課程、學科基礎課程及核心課程、專業課程和實驗課程的“金課”特點及建設關注點進行了分析和探討，最后總結了“金課”的共同內涵和要求并提出了建議。

關鍵詞：化工類專業;課程體系;金課;新時代

自2018年6月21日教育部召開新時代全國高等學校本科教育工作會議以來，一流本科教育、一流專業建設成為高等教育界熱議的話題。而課程作為人才培養的核心要素，“金課”建設必然成為每位高校教師應該關注的事情。眾所周知，化工行業在國民經濟中占有舉足輕重的地位。新技術飛速發展的時代對化工類專業人才培養也提出了新的要求。在這樣的背景下，化工類專業課程體系該如何設置和變化？在創新性人才培養過程中，化工類專業應著重建設哪些類型的“金課”？怎么才能建好這些“金課”？需要我們深入研究與實踐。

一、新時代背景下化工類專業課程體系建設

課程體系是指在一定的教育價值理念指導下，將課程的各個構成要素加以排列組合，使各個課程要素在動態過程中統一指向課程體系目標實現的系統[1]。課程體系是實現學生培養目標和畢業要求的依據和載體，是保障和提高教育教學質量的關鍵。

新時代背景下，世界范圍內的技術、經濟、社會正在發生翻天覆地的變化，我國化工相關行業正處在產業轉型升級、新舊更替的關鍵時期。目前化工類專業的課程體系還存在專業口徑窄、課程內容陳舊等問題[2]，化工類專業的教育需要主動布局，重構課程體系，深化教學改革，培養引領和促進產業發展的創新性人才。

筆者仔細研究了化工類專業本科教學質量國家標準、工程教育專業認證通用標準和化工類專業補充標準，并結合當前化工行業發展趨勢和需求，對化工類專業課程體系建設提出以下幾點建議。

（1）必須滿足《化工類專業本科教學質量國家標準》的要求。2018年1月30日教育部發布了《普通高等學校本科專業類教學質量國家標準》，標準涵蓋普通高校本科專業目錄中全部92個本科專業類，其中包括《化工類專業本科教學質量國家標準》（以下簡稱“專業標準”）。在專業標準中明確了專業基本辦學要求，并列出了知識體系和核心課程體系建議[3]。專業標準是專業類人才培養的基本要求[4]，是設置專業、指導專業建設的“底線”要求，是宏觀的、指導性的，給學校發展和專業特色“留有空間”。因此，化工類專業設計課程體系時，必須以滿足“專業標準”為前提，并充分考慮每個專業自身的特色。

（2）培養卓越“化工”人才，需要滿足化工類專業工程教育專業認證要求。2016年6月，中國成為《華盛頓協議》的正式會員，我國工程教育實現了歷史性突破，專業認證已成為“工程教育”質量的保障制度，其核心就是要確認專業畢業生達到既定的“質量標準”要求，其中的“質量標準”包括“通用標準”和“專業補充標準”兩部分[5]，在兩部分“質量標準”中，對“課程體系”均有明確內容和比例要求。在專業認證過程中，能否有效“支持”專業畢業要求的達成是衡量課程體系是否滿足認證標準要求的判據，因此，各專業需要明確自己的“畢業要求”，并根據畢業要求“逆向”設計本專業的課程體系。

（3）新時代背景下，新技術和新經濟的要求。2015年7月，國務院印發《國務院關于積極推進“互聯網+”行動的指導意見》，顯示了我國推動互聯網與行業產業深度融合的決心。“互聯網+”也深刻影響著化工行業產品設計、生產管理、技術革新、產品結構等各方面。以新能源、新材料、生物技術為代表的新技術也影響著化工行業發展。這些都需要化工類專業重塑課程體系[6]，以滿足新時代背景下化工類創新人才需求。如基于分子層面的“產品設計”，需要考慮微尺度和介尺度的課程;基于學科交叉互融，需要拓寬知識領域;基于“智能”制造，需要考慮軟件、自動控制等領域的課程。

總之，專業應堅持以“立德樹人”為根本任務，以專業標準和認證等質量標準為基本要求和參考，根據專業的特色、人才培養目標、師資條件等設置專業課程體系。

二、化工類專業“金課”的分類和內涵

在化工類專業課程體系中，通常包括：數學與自然科學課、工科基礎課、通識課程（含專業導論類課）、學科基礎和核心課程、專業課程、實踐類課程等幾類。其中數學與自然科學類及工科基礎類課程不屬于化工類專業特有的，在這里不再深入討論，不同類型課程有不同的特點和要求，以下將分類介紹化工類課程的“金課”建設。

1.通識類課程：要有高階性

通識類課程通常以人文社科類為主體，涉及人文、邏輯推理、自然科學與社會科學等領域。目前在不少高校和專業將通識類課程開成了典型的“水課”，學生認為通識課就是非專業課、沒有學術要求的課，上課不需要好好聽、教師教得有點馬虎、課后不需要投入太多時間、考試走個過場、最后卻容易得高分的課。要建設通識類金課，需要注意以下幾點。

（1）通識教育的內容要有一定的深度。通識教育的目標是要教會學生面對各領域問題，它使學生開闊眼界，認識到不同學科都是有智識尊嚴的，培養學生解決復雜問題的綜合能力和高級思維，是對人有訓練、有提升的，是對人的整個生活歷程和心智發展有重要影響的。這樣的訓練必須要有足夠的思維和智力的含量，應該是有一定挑戰性，有相當一部分是“硬邦邦”的內容。

（2）通識教育與專業教育相結合。可以借通識教育提升專業教育水準，有助于培養學生理解和評估該領域知識的識別力、推斷力。

（3）專業導論類通識課激發學生對專業的興趣。對低年級的學生開設專業領域的導論課，講清楚專業領域的歷史、特點、思維方法、創新發展、行業創新等，讓學生在拓寬知識視野的同時發現自己的興趣，選定自己的專業。因此“導論類”金課的建設對于大類學生選擇專業方向具有重要意義。

（4）化工專業特色要求。對于化工類專業，應通過通識類課程使學生能理解、掌握和運用與工程實踐相關的經濟、環境、法律、倫理等相關知識，應考慮從事工程設計時的安全、可持續發展等相關因素。

2.學科基礎和專業核心課程：要有挑戰度

一般而言，專業非常重視學科基礎課程和專業核心課程的建設，這類課程在學生專業知識和專業能力培養中起著非常重要的作用，學生學習的積極性也比較高。目前這類課程有較好的建設基礎，化工類專業的大部分國家精品課程、精品資源共享課程及在建的在線開放課程均屬于這類課程。此外，這類課程一般有比較完善的課程大綱，知識點比較明確，不同學校的課程要求大致相同。這類課程的建設中應關注以下問題。

（1）線上“金課”建設[7]。建設在線開放課程時，需要注意錄課方式、上線平臺等，但課程建設的關注重點仍然是課程本身的設計，包括課程內容、授課方式、課程考核等，課程要內容清晰、有條理，表達邏輯嚴密，講課有感染力，能吸引學生;課程呈現形式必須為課程教學目標服務，為培養學生相應的知識、能力服務。

（2）線上線下混合式“金課”建設。化工類課程通常專業性比較強，教學目標不僅僅是“知識”，更多的是培養學生應用知識處理復雜問題的能力，僅僅通過“線上”知識點的講解無法達到很好的教學效果，學生也很難深度理解和掌握所學內容。經調查，目前化工類專業已經上線的課程雖然選課人數不算少，但能堅持學到最后的比例非常低。建議教師在建設“線上”MOOC課程的同時，針對本校學生開設SPOC課程，相應開展翻轉課堂。可以利用自己建設的或者線上“金課”進行本地化改造，打造適合本校學生特點和培養目標的混合式教學“金課”。“線上”學習基本知識和理論，“線下”充分研討，為學生設置有挑戰度的參與模式，如學生要獨立或者合作完成具體的任務，學生是主動學習者，有分析預測、設計方案、動手實踐、評價、質疑、表達觀點等行為，有一定的思維容量，并可以進一步發展高階思維能力。

（3）作為工科類專業，化工類專業的專業基礎類課程的教學內容還應能體現運用數學、自然科學和工程科學原理分析、研究專業復雜工程問題的能力培養。

3.專業課程：要有創新性

專業課程最能體現專業特色，也最能反映最新技術和科研發展，因此，對這類課程最重要的要求是：要有創新性。

（1）課程內容有前沿性和時代性。隨著科學技術的發展，化學工業本身也產生了新的技術和研究方向，如產品的分子設計、新的加工技術、信息化學工程、組合催化技術、微化工技術、納米技術等，因此專業課程中需要及時更新教學內容，引入最新的化工學科前沿和學科新成果，使學生能了解和跟蹤學科進展，保持創新意識和好奇心。

（2）教學形式體現先進性和互動性。教學需要經過認真設計，設計有挑戰度的學習任務，設計和教學內容相適應的學習活動，如通過探究、解釋、預測、設計等，調動學生主動、深度參與課堂活動。教師要積極和學生互動，如通過連續追問、引導啟發、適時給出評價等，激發學生進一步深入思考，并兼顧學生的個性差異和發展需求。

（3）考核內容應體現“開放性”。考核內容應該不局限于有“唯一”“標準”答案的試題，應該盡量提出“open-ended”（開放性）的問題，考查學生獨立思考的能力，培養學生開放性思維。

4.實驗課程：線上線下相結合

化工類專業實踐課程通常包括化學基礎實驗、化工基礎實驗、化工專業實驗以及實習、設計、實踐等，在這里重點討論實驗課程。

（1）努力建設綜合性實驗和創新性實驗。只有綜合性及創新性實驗才能真正調動學生“積極思考”，進行實驗設計、實驗系統構建、實驗數據采集、模擬，并對實驗結果進行綜合分析和解釋。

（2）開發虛擬仿真實驗教學項目。信息技術、智能技術與實驗教學的深度融合，可以解決原先“做不到、做不好、做不了、做不上”的問題。對于化工類專業，化學品性質不穩定、毒性、高溫、高壓操作條件等系列安全性問題造成許多實驗無法開展，開發好的虛擬仿真實驗項目無疑非常重要，對于解決化工專業實驗、實習難的問題具有重要意義。需要注意的是：虛擬仿真實驗項目只是以現代信息技術為依托，仍然要關注實驗教學內容的完整性和挑戰度，以培養學生創新精神和實踐能力為目標;實驗項目的開發能體現學校和專業的知識產權，以一定的“理論模型”為基礎，不能僅是觀覽式、漫游式，應關注學生參與的沉浸性、交互性。

三、建設化工類專業“金課”的建議

根據課程性質不同，不同類型課程有各自的內容和特點，“金課”建設時具體的關注點有一定差異，但總體來說，“金課”具有相同的內涵，具備高階性、創新性與挑戰度，其建設的指導思想也是完全相通的。

（1）課程是落實當前“以學生發展為中心”最直接、最關鍵的核心要素，需要每位教師積極努力，貢獻自己的智慧。

（2）把課本內容闡述清楚、富有邏輯僅僅是傳統的“好課”，不是真正“金課”，金課的標準應該是學生是否學會了，是否真正理解了，是否會應用了。

（3）教育教學的根本任務是落實“立德樹人”，具體到化工類專業教育，就是要培養學生的化工相關學科素養，是學科育人價值的體現。“金課”要求教師在傳達專業知識的同時，進行精心的方法設計，將對學生必備品格、價值觀念、關鍵能力（如批判性思維、創新能力、合作能力、溝通交流能力）的培養融于專業類課程教學中。

（4）“金課”要能吸引學生積極參與，能發生深度學習，對學生的成長有增值。需要教師有愛心、有責任心、有智慧，通過實踐和研究，不斷改進和創造。

參考文獻：

[1] 董凌波. 基于“以學生為本”的高校課程改革探析[J]. 高等理科教育，2013（1）：103-107.

[2] 姚薇. 高校化工類專業課程體系建設的現狀與對策[J]. 化學教育，2015（22）：5-8.

[3] 教育部高等學校化工類專業教學指導委員會. 化工類專業本科教學質量國家標準[Z]. 2018.

[4] 馮亞青，張鳳寶，夏淑倩. 構建化工類專業教學質量國家標準 提高化工人才培養質量[J]. 中國大學教學，2018（1）：38-40.

[5] 中國工程教育專業認證協會秘書處. 工程教育專業認證標準[Z]. 2011.

[6] 張鳳寶，夏淑倩，李壽生. 問“產業需求”和“技術發展”，開展化工類專業新工科建設[J]. 高等工程教育研究[J]. 2017（6）：14-17，32.

[7] 吳巖. 建設中國“金課”[J]. 中國大學教學，2018（12）：4-9.

[責任編輯：余大品]