新工科背景下無機及分析化學課程體系建設*

程金生，萬維宏

(韶關學院英東食品學院，廣東 韶關 512005)

當前，新一輪世界科技革命和產業變革孕育興起[1]，為適應新的科技產業形勢，培養高科技產業人才，各國都主動調整高等教育結構，發展新興前沿學科專業，發布工程教育改革前瞻性戰略報告，如美國在2011-2013年相繼推出“先進制造業國家戰略計劃”及“制造業創新網絡計劃”[2]，德國于2013年提出“工業4.0戰略實施建議”[3]，日本在2014年發布“制造業白皮書”[4]等。

2016年 6 月林蕙青副部長主持討論工程教育改革時，提出“新工科”概念[5]。 2017 年2月18日，綜合性高校工程教育發展戰略研討會在復旦大學召開，提出“復旦共識”。2017年4月8日，工科優勢高校研討“新工科建設路線圖”，形成“天大路線”。2017年8月21日，工科優勢高校工作組成立暨研討會。國家也積極鼓勵新工科人才培養相關項目，培養具有戰略型、創新性、系統化、開放式特征的“新工科”專業人才[6-8]。

1 課程現狀

以韶關學院為例，《無機及分析化學》是食品科學與工程、食品質量與安全、食品營養與檢驗教育、化學工程、環境工程等專業一門重要學科基礎課程。合計48學時，3學分。本課程要求學生掌握近代無機化學和分析化學的基本理論，如化學反應基本原理、物質結構基礎理論、數據分析處理等。以食品相關專業為例，通過本課程的學習可使學生具備初步分析、處理食品工業中一般元素化學，化學熱力學、動力學基礎及適用于食品工業領域的一些較復雜食品樣品分析檢測問題的能力，具備認真嚴謹、務實探究的食品行業職業素質，為后續學習其他專業課程打好基礎。尤其是食品專業《無機及分析化學》實驗、實訓環節不少內容均緊密與食品工業、食品工藝相結合，最大程度實現產教融合，讓學生畢業后可快速在食品產業無縫上崗，這是化學工程、環境工程、生物工程等其他專業《無機及分析化學》課程的不同之處。

但現有食品科學與工程、食品質量與安全等相關專業《無機及分析化學》課程相當多課堂教學仍簡單的采取PPT+板書，外加少量互動教學的教師主導型教學模式。學生下課后基本上忘得差不多了。同樣的，該課程實踐實訓教學環節由于設備臺套數限制，不少實驗實訓采用教師演示，學生觀摩的方式，極少向學生展示貴重儀器內部結構，而且很多《無機及分析化學》實驗、實訓均在最優化條件下進行，學生仍對儀器的工作原理及內部結構不完全掌握，更欠缺復雜樣品環境下，自主儀器操作和綜合分析能力。這也直接導致畢業生進入相關企業后，在不經系統崗前培訓前提下，無法快速在該領域獨立上崗，與我們的當前“新工科”背景下人才培養目標和初衷相悖。

2 主要改革舉措

立足于提高學生的實踐動手能力和創新精神，依據“以學生為中心”、“全面工程教育”及“產教融合”等“新工科”人才培養內涵，以培養食品科學與工程應用型人才需要的《無機及分析化學》課程優化和教學內容改革為核心，合理設置優化課程內容，優化知識結構及知識體系，建設符合新工科要求的《無機及分析化學》新課程標準、教學大綱、知識體系、電子教案、教學設計、教學課件、習題及試題庫、授課錄像資源庫、實驗視頻庫(含儀器實訓視頻)等(圖1)。

圖1 初步建設的《無機及分析化學》在線課程截屏

本課程也積極按照工程及科技教育認證要求，建設符合“新工科”內涵的跨學科、跨學院的師資隊伍建設，納入更多有食品相關企業背景的雙師雙能型教師，建設與本專業《無機及分析化學》教學實踐內容相匹配的大學生創新創業導師庫。

深入優化開展與《無機及分析化學》教學內容相匹配，產教融合，面向產業需求的更多校外實踐基地開發建設；在暑期安排專門的“暑期實踐教學”模塊，以志愿報名的原則，融合英東食品科學與工程“3+1”、“2+2”、“2+2+1”等成熟教學實踐經驗，通過校內、校外雙導師模式，選送學生赴韶關市食品藥品檢驗所、韶關市質量計量監督檢驗所、韶關市出入境檢驗檢疫局、深圳市出入境檢驗檢疫局、通標國際(SGS)、廣東省質量監督糧油檢驗站(韶關)等已有較好合作基礎的校外實踐基地進行與《無機及分析化學》密切相關的暑期實踐教學，讓學生更直接地將課堂所學無機化學基礎知識及精密儀器檢測技術與食品工業生產及檢測實際應用結合起來。深入實施面向食品產業急需及未來發展、面向學科前沿技術發展及學生志趣的《無機及分析化學》特色課程體系改革與實踐。聯合粵北、廣東等本地規模化食品企業，緊扣食品產業儀器檢測手段，舉辦學生專業技能訓練、學科競賽及創新、創業實踐訓練，提高學生食品技能及創新、創業能力。

在教學過程中，教學團隊著重將一些重要的、常用的精密儀器檢測方法與食品工業相結合，用動畫或仿真軟件的形式進行演示，并錄制實驗視頻，方便學生在業余時間學習，使得本來抽象的原理、復雜的操作過程具體化，形象化，進一步提高學生學習的積極性，并讓學生記憶更加深刻，且能直接聯系到食品工業實際應用中。實驗課則安排學生全程參與實驗準備，每位同學均親自動手進行儀器操作，最大程度掌握儀器操作要點。

除《無機及分析化學》外，上述建設成果也為其它地方院校食品科學與工程、藥學、生物工程、化學工程、環境工程等不同專業應用型人才培養《現代食品檢測技術》、《波譜分析》或《食品分析》、《藥物分析》等相關課程體系建設提供一定參考，具有較好的示范推廣效果。課程的深入實施有望在粵東西北乃至廣東地區形成較具影響力的應用型人才培養《無機及分析化學》教學團隊。

3 結 語

本文遵循“新工科”理念及要求，根據《國家中長期教育改革和發展規劃綱要(2010-2020)》的要求及食品產業當前和未來發展要求，結合作者多年來教學實踐，探討了“新工科”背景下建設融合“全面工程教育”、“產教融合、科教協同”等新工科內涵的《無機及分析化學》課程體系。強化產教協同培養，讓學生更直接地將課堂所學基礎知識及精密儀器檢測技術與食品工業生產及檢測實際應用結合起來，培養具有“新工科”內涵的寬基礎、強能力、產教融合的食品科學與工程領域應用型人才。