新工科背景下基礎化學課程的建設
——以生命學院分析化學為例

曲紅杰，王亞飛，孫太凡，張金艷，張成林

（黑龍江八一農墾大學理學院，黑龍江 大慶 163000）

1 研究背景

“新工科”是伴隨著新一輪的科技與產業革命應運而生的，為了適應時代發展的新技術、新產業、新發展而培養一批創新型卓越工程科技人才。我國教育部與各高校形成的“復旦共識”[1]“天大行動”[2]和“北京指南”[3]，就詳細的研討了新時期工程技術人才培養、“新工科”的特征、以及專業、課程和人才的建設等相關問題，旨在形成以高校課堂為主要平臺、以交叉融合為主要途徑、以立德樹人為引領的教學理念，培養一批適應新形勢，帶動新時代具有創新精神的工程科技性人才。這是一項重要的學科建設舉措，高等院校作為國家未來人才培育的基地，積極主動的迎合此次變革，對培養卓越的工程技術人才有著至關重要的作用和意義。

國外多所高校推進基于設計的學習，充分調動學生積極性，使學生主動參與多種開放式的實驗項目，從而建設或提升模型構建、虛擬仿真、協作及溝通的能力。發揮學生的推進作用，全方位多角度培養和提升學生的核心能力[4-6]。國內多所不同類別的高等院校也在多方面、多專業、多角度、多領域、多層面的開展“新工科”的內涵建設，以OBE 理念為導向，企業需求為目標，定向定位輸送優秀的科技人才。體現課程的系統性、實踐性和創新性。強調學習者在新工科背景下的課程教學中，應重視創新、融合的思維培養，以解決具體工程問題，提高工程技術教育品質，助力新時代的經濟發展和升級，以應對科技產業的國際化競爭和挑戰[7-12]。

新工科是我國高等教育改革的重要舉措，是教育發展的重要推動力[13]。應用型本科高校的相關專業的辦學定位是應用技術型，所以在應用型本科專業的教學過程中，對學生的創新思維能力和實際踐行能力的培養和訓練就尤為重視。以“新工科”的政策為指揮，需要橫向到面，縱向到點，廣度的擴展，也有高度的深化。基礎化學課程是許多專業的基礎必修課，是理論與實驗并重的課程群，可以加深學生對基礎化學理論的理解，從而提高理論與實踐相結合的能力，切實做到理論指導實踐，實踐驗證理論，有效的解決遇到的實際問題。為了適應國家工程教育教學的改革和發展，根據我國各地方高等院校性質和專業結構特點，研究符合地方高校新工科應用型人才培養的基礎化學課程的建設內容與目標，使之能夠滿足新工科行業發展的需求。基礎化學課程的建設能有效地培養學生理論聯系實踐的科學思維方式，是有效培養學生創新創業能力的重要環節，也是培養新工科背景下應用型人才的基礎保障。基礎化學課程的建設培養更多具備時代因素、符合時代需求的優秀人才，對我國新工科背景下應用型人才培養建設的發展起到推動、創新的重大戰略意義[14]。

2 新工科背景下應用型本科專業基礎化學課程的建設

應用型本科專業的基礎化學課程由多門課程組成，本文研究以新工科背景下應用型人才培養目標為導向，以OBE 理念為引領，以知識體系和實踐能力為培養方向，以普通化學、分析化學、有機化學、大學基礎化學實驗和參與教師科研為著力點，對基礎化學課程進行多元化的建設與實踐。

此次基礎化學課程建設的目的如下：①通過教學內容的優化和整合，實驗項目的重組，能夠有效培養出一批基本功扎實、動手實踐能力強、創新思維能力靈活、且具備應對國內外競爭的高素質、高標準的集合型“新工科”人才，提升學生基礎化學課程的達成度。②通過靈活調整教學模式和考核方式，加強“以學生為中心”的課堂教學和多種手段的介入，督促學生學習的積極性、主動性，在學習過程中可以充分實現交互性、協作性和共享性，達到激發出學生的學習興趣、夯實基礎底蘊、擴展技術技能的目的，同時提高學生理論與實踐的結合能力，為社會輸送更多高質量的新工科建設應用人才。

3 我校生命學院分析化學課程的建設與實踐

3.1 分析化學課程需解決的關鍵問題

目前分析化學課程需解決的關鍵問題如下：①解決分析化學課程大綱中的培養目標僅要求學生們能夠掌握相關的知識，對應用實踐的要求提及較少，不能靈活運用基礎化學課程解決專業工程的問題。②解決分析化學各科課程知識講解相互獨立，專業與基礎相互融合的較少，新工科應用能力培養較弱的問題。③解決分析化學課程教學模式大多比較單一，利用網絡教學平臺進行線上線下相結合的情況較少，制約學生自主性、交互性和開放性的問題。④解決分析化學課程的考核方式固化，以學生為主體的過程考核和能夠反映應用實踐能力的結果考核較弱，運用基礎知識指導應用實踐能力較弱的問題。

3.2 課程建設內容

通過查閱文獻及相關資料，構建強產業發展對工程科技人才需求調研，分析現行的化學基礎課程與新工科應用型人才培養目標之間的差距。分別從以下4個方面對分析化學基礎課程進行建設。

（1）根據新工科應用型人才培養目標修訂分析化學教學大綱。

（2）優化和整合分析化學與其他課程內容。

（3）改革分析化學課程的教學模式。

（4）改革分析化學課程的考核方式。

3.3 分析化學課程建設的實踐分析

在我校2021 級生命學院學生356 人的范圍內進行了新工科背景下分析化學課程建設的實踐，經過一學期的教學試點，將期末課程成績進行了總結，描繪出了生命學院2021 級學生和2020 級學生，以及2021 級未進行課程建設的其他學院學生平均分及目標達成度橫縱對比圖（圖1），和不同教學模式下學生成績比較餅圖（圖2）。

圖1 不同教學模式下學生平均分及目標達成度橫縱對比

圖2 不同教學模式下學生成績比較

從圖1 數據可以得出，2021 級生命學院分析化學成績平均分是最高的，分別高出了15.27 分和3.74 分，相比提升了25.90%和5.31%。課程目標1 達成度也是沖到了80%以上，橫縱比較分別高出了2.21 和6.94，相比提升了2.84%和9.48%；整體來說絕大多數學生在課堂上能積極互動、討論區及群內留言、回答問題，自主學習表現較好，在教師規定的時間內認真完成任務點的學習，課后作業也能夠較好的完成，在學習過程中深刻理解和掌握知識。課程目標2 達成度已鄰近60%，橫縱比較分別高出了14.32 和3.20，相比提升了32.71%和5.83%；但部分學生在單項目標中沒能完成要求，達成度低于60%，說明學生學習能力有偏差，需有針對性進行改進與提高，加強分析和解決化學分析中實際問題的能力培養。通過對比可以得出本次分析化學課程建設的效果是較理想的。

從圖2 數據可以得出，2021 級生命學院分析化學成績優秀率是最高的，為8%，均高出其他未進行課程建設班級4%；良好率也是最高的，達到了28%，分別高出其他未進行課程建設班級21%和9%；中等率為29%，與2021 級其他學院相近，仍明顯高于2020 級生命學院的12%；及格率為29%，與2020 級生命學院一致，低于2021 級其他學院；不及格率為6%，分別低于其他未進行課程建設班級42%和5%。通過數據對比可以看出，經課程建設的2021 級生命學院學生成績優秀率提升了，不及格率下降了，且大多數集中在良好、中等和及格區域，占比也較為平均，基本符合正態分布曲線。所以，對2021 級生命學院學生進行的分析化學課程建設的實踐是成功的。

4 結語

本文以我校2021 級生命學院分析化學課程為例進行了新工科背景下應用本科專業基礎課程的建設，從視角上，以倒推的方式進行課程改革，關注人才市場需求→培養專業人才→基礎化學課程為專業提供基礎保障，同時體現OBE 理念的引領作用；從內容上，進行了專業課程與基礎課程內容的交叉融合，課程間進行相互的支撐，達到基礎化學課程內容的系統性。進行了教學大綱、教學內容、教學模式和考核方式的整合優化，為能夠培養出一批基礎知識扎實、實踐能力強、創新能力強、高素質復合型“新工科”人才，提高學生基礎化學課程成績和目標達成度水平。通過靈活調整教學模式和考核方式，加強“以學生為中心”的課堂教學和多種手段的介入，突出學生學習過程的興趣性、自主性、交互性、共享性和開放性，達到夯實基礎、擴展技能、提高學生理論與實踐的結合能力，為社會輸送更多高質量的新工科建設應用人才。