傅昕 張何

摘? 要：如何激發(fā)學(xué)生的研究興趣，為培養(yǎng)具有較高的工程素質(zhì)和較強(qiáng)實(shí)踐能力、創(chuàng)新能力的卓越工程師打好基礎(chǔ)，已成為各高校普遍關(guān)注的課題。湖南工程學(xué)院作為全國“卓越工程師教育培養(yǎng)計(jì)劃”首批試點(diǎn)高校之一，通過開設(shè)學(xué)科前沿講座，讓學(xué)生了解和熟悉學(xué)科的發(fā)展現(xiàn)狀、研究動(dòng)態(tài)及發(fā)展趨勢(shì)，拓寬學(xué)生的知識(shí)面和專業(yè)面，并對(duì)課程的教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)模式、教學(xué)方法、教學(xué)隊(duì)伍和考核機(jī)制提出思考和建議，使其能夠適應(yīng)于本?！白吭焦こ處煛迸囵B(yǎng)的要求。

關(guān)鍵詞：學(xué)科前言講座；教學(xué)研究；卓越工程師；教學(xué)改革；必要性

中圖分類號(hào)：G642? ? ? ? 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A? ? ? ? ? 文章編號(hào)：2096-000X（2023）21-0107-04

Abstract： How to stimulate students' interest in research and training of outstanding engineers with high engineering quality， strong practical ability and innovation ability， it becomes the attention topic of the higher education. Hunan institute of engineering is the one of the first higher education of "Plan of educating and training of outstanding engineers". We set up the course of "Lectures on Frontiers of the Discipline". The course introduces the research status and research trends， which broaden the scope of knowledge and specialization of students. In the paper， we present our opinions on the modification of teaching content， teaching model， teaching method， teaching team and examination mechanism and make it meet the need of "Training of outstanding engineers".

Keywords： Lectures on Frontiers of the Discipline; teaching research; outstanding engineers; teaching reform; necessity

卓越工程師教育培養(yǎng)計(jì)劃（以下簡稱“卓越計(jì)劃”）是為了貫徹落實(shí)《國家中長期教育改革和發(fā)展規(guī)劃綱要（2010—2020年）》實(shí)施，落實(shí)走中國特色新型工業(yè)化道路、建設(shè)創(chuàng)新型國家、建設(shè)人力資源強(qiáng)國等戰(zhàn)略部署的高等教育重大計(jì)劃，其目標(biāo)就是培養(yǎng)卓越的工程師，要求具有較好的工程素質(zhì)和實(shí)踐能力、創(chuàng)新能力的高素質(zhì)復(fù)合型人才。卓越計(jì)劃對(duì)高等教育面向社會(huì)需求培養(yǎng)人才，調(diào)整人才培養(yǎng)結(jié)構(gòu)，提高人才培養(yǎng)質(zhì)量，推動(dòng)教育教學(xué)改革，增強(qiáng)畢業(yè)生就業(yè)能力具有十分重要的示范和引導(dǎo)作用[1-2]。湖南工程學(xué)院（以下簡稱“我?！保┰?010年成功入選第一批“卓越工程師教育培養(yǎng)計(jì)劃”實(shí)施高校?；瘜W(xué)工程與工藝專業(yè)是我校實(shí)施教育部“卓越工程師培養(yǎng)計(jì)劃”的重點(diǎn)學(xué)科之一。我校根據(jù)專業(yè)的特點(diǎn)，實(shí)施了“3＋1”的人才培養(yǎng)模式。其中，3年時(shí)間在校學(xué)習(xí)，累計(jì)有不少于1年的時(shí)間在企業(yè)開展工程實(shí)踐和畢業(yè)設(shè)計(jì)。因此，卓越計(jì)劃參與高校在研究、設(shè)計(jì)和構(gòu)建滿足卓越工程師培養(yǎng)目標(biāo)要求的課程體系和教學(xué)內(nèi)容的同時(shí)，要注重與之相適應(yīng)的教學(xué)組織形式和教學(xué)方法的改革、研究和設(shè)計(jì)[3]。

一? 卓越計(jì)劃專業(yè)分析化學(xué)方向?qū)W科前言講座教學(xué)改革的必要性

化學(xué)工程與工藝專業(yè)2013年被教育部批準(zhǔn)為“卓越工程師教育培養(yǎng)計(jì)劃”實(shí)施專業(yè)，2019年被遴選為湖南省一流本科專業(yè)建設(shè)點(diǎn)。專業(yè)一直遵循“以學(xué)生為中心”的發(fā)展理念，注重培養(yǎng)創(chuàng)新型、復(fù)合型、應(yīng)用型人才。而學(xué)科前言講座是化學(xué)工程與工藝專業(yè)分析化學(xué)方向?qū)W生的一門必選課，主要是講授基本理論的專業(yè)技能方法，國內(nèi)外最新的發(fā)展趨勢(shì)，專業(yè)領(lǐng)域的熱點(diǎn)及難度等問題。在化學(xué)工程與工藝專業(yè)分析化學(xué)方向開設(shè)學(xué)科前言講座，既可以完善分析化學(xué)的教學(xué)內(nèi)容，同時(shí)還豐富了學(xué)生們的專業(yè)知識(shí)，并且能激發(fā)學(xué)生們的科研興趣，提高了大學(xué)生的實(shí)踐能力和創(chuàng)新能力，為培養(yǎng)高素質(zhì)復(fù)合型人才打好基礎(chǔ)。作為卓越計(jì)劃班的學(xué)生，時(shí)刻保持對(duì)行業(yè)發(fā)展前沿領(lǐng)域的關(guān)注，是十分必要的。因此，在卓越計(jì)劃背景下，鑒于學(xué)科前沿講座的重要性，該課程必須進(jìn)行改革，根據(jù)教育新理念和新要求，我們將從課程內(nèi)容、 教學(xué)模式、教師隊(duì)伍建設(shè)和課程考核方式等各方面針對(duì)性地進(jìn)行改革或創(chuàng)新，以滿足未來國家、行業(yè)乃至學(xué)生個(gè)人發(fā)展的現(xiàn)實(shí)需求，適應(yīng)新形勢(shì)發(fā)展[3]。

二? 學(xué)科前言講座教學(xué)改革的措施

（一）? 優(yōu)化課程體系，改革教學(xué)內(nèi)容

在分析化學(xué)方向中開展學(xué)科前沿講座，目的就是讓學(xué)生了解和熟悉學(xué)科的發(fā)展現(xiàn)狀、研究動(dòng)態(tài)及發(fā)展趨勢(shì)，激發(fā)學(xué)生科研興趣和創(chuàng)新意識(shí)，培養(yǎng)其綜合素質(zhì)[4]。教學(xué)內(nèi)容應(yīng)該以學(xué)生的知識(shí)結(jié)構(gòu)背景為基礎(chǔ)，密切聯(lián)系本學(xué)科發(fā)展方向以及社會(huì)的新難題、新挑戰(zhàn)和新機(jī)遇，介紹學(xué)科中的一些新概念、新理論、新技術(shù)及新應(yīng)用等，不但能使同學(xué)們的專業(yè)知識(shí)到達(dá)“廣”“博”的要求，而且還能在某領(lǐng)域深入研究，實(shí)現(xiàn)“精”。尤其是對(duì)于一些地方本科高校，選擇偏重于應(yīng)用領(lǐng)域的新技術(shù)、 新方法、 新材料的應(yīng)用等。因此，以學(xué)科為依托，以應(yīng)用型專業(yè)教育為基礎(chǔ)，以社會(huì)需求為導(dǎo)向，通過校企聯(lián)合，構(gòu)建了“德技并驅(qū)”課程新體系。課程內(nèi)容與時(shí)俱進(jìn)，依據(jù)學(xué)科前沿與社會(huì)發(fā)展更新知識(shí)體系；應(yīng)用案例涵蓋了環(huán)境、醫(yī)學(xué)、藥學(xué)和生物等前沿交叉領(lǐng)域，突出跨學(xué)科的新工科意識(shí)（圖1）。

我們主要設(shè)置了如下內(nèi)容：①分析化學(xué)的發(fā)展與方向；②納米技術(shù)、光譜技術(shù)等在分析化學(xué)中的研究及應(yīng)用；③色譜法的應(yīng)用研究；④生物芯片技術(shù)及應(yīng)用；⑤核酸生物探針及生物傳感技術(shù)；⑥醫(yī)用材料的發(fā)展。這些講座涉及不同領(lǐng)域的學(xué)科前沿知識(shí)，不但擴(kuò)大同學(xué)們的知識(shí)面，豐富學(xué)生們的專業(yè)知識(shí)，而且還能夠激發(fā)學(xué)生對(duì)本專業(yè)前沿領(lǐng)域的興趣， 促使學(xué)生去好好學(xué)習(xí)專業(yè)知識(shí)。既可以拓寬學(xué)生的視野，又能對(duì)課堂知識(shí)起到補(bǔ)充作用。同時(shí)，學(xué)生們還可以從講座中了解到本專業(yè)的最新科研動(dòng)態(tài)，對(duì)解決社會(huì)的新難題、新挑戰(zhàn)起到了指導(dǎo)作用。比如說重金屬的檢測(cè)，我們可以介紹在不同領(lǐng)域，比如食品檢測(cè)、環(huán)境監(jiān)測(cè)、化工產(chǎn)品中適合的方法，使學(xué)生充分了解金屬離子定量分析的科學(xué)方法和理論。

另外，將德育教育貫穿教學(xué)全過程，堅(jiān)持立德樹人，將課程思政融入教育教學(xué)全過程，實(shí)現(xiàn)思政與專業(yè)的交叉融合。在講座中還可討論學(xué)科發(fā)展過程中所涉及的社會(huì)道德責(zé)任問題、誠信問題和人才培養(yǎng)問題等，專家學(xué)者們的學(xué)術(shù)精神和治學(xué)態(tài)度也對(duì)學(xué)生學(xué)術(shù)修養(yǎng)和創(chuàng)新意識(shí)的提升具有重要意義。在分析化學(xué)的發(fā)展與方向一講時(shí)，我們可以把老一輩化學(xué)家作為代表人物加以介紹， 有助于增強(qiáng)學(xué)生的民族自豪感，激發(fā)學(xué)生們報(bào)效祖國的愛國熱情。也可以以史育人，讓同學(xué)們學(xué)習(xí)科學(xué)家善于觀察、勤于思考、勇于探索和敢于創(chuàng)新的學(xué)術(shù)精神，實(shí)現(xiàn)真正的教書育人。在“核酸生物探針及生物傳感技術(shù)”以及“生物芯片技術(shù)及應(yīng)用”講座中，我們可以聯(lián)系具體的生活實(shí)例和近年來的熱點(diǎn)新聞，穿插素質(zhì)教育和道德教育，比如介紹分析化學(xué)在抗擊新冠感染疫情中發(fā)揮的重要作用——新冠病毒的核酸檢測(cè)為診斷提供直接的證據(jù)。在疫情之初，我國的研究人員最先檢出了新的病原體，并很快地確定了新冠病毒的核酸序列，并迅速地研發(fā)出多種應(yīng)用新冠核酸檢測(cè)的試劑盒。其中，由我國科技工作者共同設(shè)計(jì)開發(fā)和生產(chǎn)的一次可以檢測(cè)包括新冠病毒在內(nèi)的六種病毒的核酸試劑盒被批準(zhǔn)了，這是基于微流控芯片技術(shù)的核酸檢測(cè)方法，大大提高了檢測(cè)的效率等。

（二）? 創(chuàng)新教學(xué)模式，實(shí)現(xiàn)培養(yǎng)目標(biāo)

學(xué)科前言講座這門課程不需要固定的教材，也沒有固定的教師，我們邀請(qǐng)校內(nèi)外有一定科研成果的專業(yè)教師和企業(yè)導(dǎo)師參與教學(xué)。傳統(tǒng)課堂教育模式采用知識(shí)為導(dǎo)向，教師為教學(xué)主體，多采用灌輸式傳授知識(shí)，重結(jié)果輕過程，因此迫切需要將“教”與“學(xué)”統(tǒng)一起來。所以，在本課程中，我們會(huì)采用傳統(tǒng)課堂教學(xué)、專題講座、學(xué)生課堂研討等多種教學(xué)模式相結(jié)合，師生成為整門課程共同的講授主體（圖2）。傳統(tǒng)課堂教學(xué)占比較小，其優(yōu)點(diǎn)為知識(shí)容量和課程難度適中，但趣味性低，學(xué)生參與度不高。專題講座占比最大，其具有教學(xué)范圍廣、專業(yè)知識(shí)量大、教學(xué)內(nèi)容新等特點(diǎn)，能夠激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，但是由于范圍廣不能保證每位同學(xué)都能進(jìn)行課堂互動(dòng)。因此，我們一定會(huì)留出部分時(shí)間進(jìn)行學(xué)生研討。這種模式學(xué)生參與度最高，在參與的過程中有利于培養(yǎng)學(xué)生自主探索、自主學(xué)習(xí)的能力，但會(huì)導(dǎo)致課時(shí)的知識(shí)容量較小。因此，我們結(jié)合多種教學(xué)模式，實(shí)現(xiàn)“以教為中心”到“以學(xué)為中心”、“知識(shí)傳授”到“能力培養(yǎng)”兩大轉(zhuǎn)變，在知識(shí)傳授、能力培養(yǎng)和價(jià)值塑造上達(dá)成滿意的教育成效。

以學(xué)生為中心，有效運(yùn)用多種教學(xué)法，讓學(xué)生參與教學(xué)過程，提升學(xué)習(xí)效果。教學(xué)方法也多樣，比如采用“項(xiàng)目導(dǎo)向式”教學(xué)方法，結(jié)合科研項(xiàng)目，以學(xué)生自主學(xué)習(xí)為中心，讓學(xué)生帶著問題去學(xué)習(xí)，引發(fā)學(xué)生思考，同學(xué)們?yōu)榱私鉀Q問題將會(huì)查閱大量相關(guān)的文獻(xiàn)，既可以培養(yǎng)其查詢資料的能力，又可以培養(yǎng)獨(dú)立自學(xué)的能力，充分發(fā)揮學(xué)生的主觀能力性，滿足卓越計(jì)劃中對(duì)高素質(zhì)人才培養(yǎng)的需要，讓學(xué)生們從只懂得數(shù)據(jù)與信息的獲取，上升到能夠解決實(shí)際問題這一新高度[5-6]，課程雖然看似結(jié)束了，但真正的探索研究才剛剛開始。

（三）? 強(qiáng)化理論教學(xué)，注重層層遞進(jìn)

在學(xué)科前言講座課程中，雖然涉及很多研究熱點(diǎn)，理論性強(qiáng)、難度大、基礎(chǔ)要求高，但是在介紹結(jié)論與結(jié)果的同時(shí)，我們特別重視知識(shí)背后科學(xué)道理的解答。讓同學(xué)們了解技術(shù)一步一步的進(jìn)階，那么當(dāng)技術(shù)碰到某一個(gè)難題時(shí)，學(xué)生就知道該如何解決，真正實(shí)現(xiàn)學(xué)生創(chuàng)新能力、創(chuàng)新意識(shí)的培養(yǎng)。當(dāng)然，也要避免大量灌輸性地講授學(xué)科前沿知識(shí)，一定要注重技術(shù)進(jìn)階的遞進(jìn)過程。分析化學(xué)中有一些知識(shí)點(diǎn)內(nèi)涵豐富、很難一步到位，尤其是在涉及一些復(fù)雜的工程問題時(shí)，我們一般會(huì)根據(jù)知識(shí)結(jié)構(gòu)的繁簡和理解程度的難易，把包含在知識(shí)內(nèi)的復(fù)雜內(nèi)涵層層剝離，逐級(jí)式推進(jìn)和激發(fā)學(xué)生的思維[7]。同時(shí)，通過知識(shí)的層層遞進(jìn)，不僅了解了學(xué)科前沿知識(shí)及研究熱點(diǎn)，還會(huì)讓同學(xué)們感嘆到科技的發(fā)展之快，也明白了科技的發(fā)展歸功于人類不斷創(chuàng)新的學(xué)術(shù)精神，真正做到了教書育人。

（四）? 優(yōu)化教師隊(duì)伍，注重以研促教

大學(xué)課堂應(yīng)該是有含金量的課堂，是有啟發(fā)性、有挑戰(zhàn)性的課堂，課堂應(yīng)該具備專業(yè)性、前沿性、啟發(fā)性和趣味性。特別是在學(xué)科前言講座課程中，需要教師要有扎實(shí)的專業(yè)功底和深厚的學(xué)科素養(yǎng)，科研能力強(qiáng)，教師不但要熟悉本學(xué)科研究領(lǐng)域的最新研究成果、發(fā)展方向與趨勢(shì)，還要求授課老師在本學(xué)科領(lǐng)域有一定的研究成果，有科研做支撐，教學(xué)才會(huì)有“靈魂”。因此，提高教師團(tuán)隊(duì)的科研與教學(xué)能力，實(shí)現(xiàn)“科教融合”，是開展學(xué)科前言講座課程教學(xué)的前提。以學(xué)生發(fā)展為中心，鼓勵(lì)我們?cè)S多相關(guān)專業(yè)的教師與我們的學(xué)生一起組成團(tuán)隊(duì)申請(qǐng)項(xiàng)目、發(fā)表論文，進(jìn)行學(xué)術(shù)研究與創(chuàng)新實(shí)踐，從而達(dá)到培養(yǎng)較高創(chuàng)新能力、創(chuàng)新意識(shí)的高素質(zhì)復(fù)合型人才。此外，每年邀請(qǐng)校外的分析化學(xué)領(lǐng)域科研水平較高、科研項(xiàng)目多的博士或教授來進(jìn)行講座，構(gòu)建“雙師型”教師隊(duì)伍，促進(jìn)本課程的順利進(jìn)行。

同時(shí)，通過開展校企合作人才培養(yǎng)模式，建立起校企資源共享、互利雙贏的長效機(jī)制。鼓勵(lì)教師到企事業(yè)單位進(jìn)行鍛煉以及與企業(yè)開展聯(lián)合項(xiàng)目攻關(guān)，使學(xué)校教師掌握專業(yè)技能，提高實(shí)踐能力；并邀請(qǐng)企業(yè)導(dǎo)師作為特聘教師，將學(xué)校傳授的課堂知識(shí)與企業(yè)實(shí)踐有機(jī)結(jié)合，真正地做到課程體系的實(shí)踐性和應(yīng)用性[8-9]。

（五）? 改革考核機(jī)制，優(yōu)化考核模式

考核評(píng)價(jià)是教學(xué)的重要環(huán)節(jié)，評(píng)價(jià)的結(jié)果是教師改進(jìn)課堂教學(xué)的重要參考依據(jù)[10]。推廣“注重過程考核”的考核機(jī)制，鼓勵(lì)創(chuàng)新，避免“高分低能”現(xiàn)象。傳統(tǒng)的考試模式不能完全反映課程教學(xué)效果和學(xué)生各階段的學(xué)習(xí)效果，因此，課程考核應(yīng)采用結(jié)構(gòu)評(píng)分的方法，把過程評(píng)價(jià)與總結(jié)性評(píng)價(jià)相結(jié)合。

學(xué)科前言講座課程考核包括平時(shí)成績（占70%）和期末考試成績（占30%）兩個(gè)部分。根據(jù)本課程多人授課的特點(diǎn)，各位教師根據(jù)自己授課內(nèi)容以及培養(yǎng)目標(biāo)，科學(xué)地、系統(tǒng)地制訂各個(gè)教學(xué)階段的考核內(nèi)容，記錄平時(shí)成績，并進(jìn)行階段效果評(píng)估。其中，平時(shí)成績包括學(xué)生平時(shí)的創(chuàng)新活動(dòng)，特別是創(chuàng)新成果，如PPT的制作、分組討論、專利申請(qǐng)及競(jìng)賽獲獎(jiǎng)等納入考核范圍，這樣才能較全面、較科學(xué)地評(píng)定學(xué)生的學(xué)習(xí)效果（圖3）。

期末考試我們采用撰寫文獻(xiàn)綜述和答辯的方式進(jìn)行評(píng)定。學(xué)生根據(jù)講座某一個(gè)內(nèi)容，查閱有關(guān)的文獻(xiàn)資料，深入分析該領(lǐng)域的研究進(jìn)展以及涉及的某些實(shí)際問題的解決，自行擬定論文題目，撰寫文獻(xiàn)綜述，并且進(jìn)行5分鐘的答辯。這樣做，既提高了學(xué)生們分析問題、解決問題的能力，又提升學(xué)生文獻(xiàn)閱讀能力、 總結(jié)能力、獨(dú)立思考能力和科研寫作能力。同時(shí)，通過答辯環(huán)節(jié)，檢驗(yàn)了學(xué)生臨場(chǎng)應(yīng)變能力及表達(dá)能力，為學(xué)生們順利完成畢業(yè)論文工作或進(jìn)一步學(xué)習(xí)深造奠定基礎(chǔ)。

三? 結(jié)束語

學(xué)科前言講座是大學(xué)課程體系不可或缺的組成部分，是對(duì)學(xué)生專業(yè)發(fā)展的拓展和有效延伸，尤其是對(duì)卓越計(jì)劃專業(yè)的學(xué)生是十分必要的，提高學(xué)生綜合能力和社會(huì)競(jìng)爭力的有效手段。通過學(xué)科前言講座課程的教學(xué)，強(qiáng)化理論知識(shí)與實(shí)際應(yīng)用的結(jié)合，既激發(fā)了學(xué)生們的學(xué)習(xí)興趣，又提高了學(xué)生的實(shí)踐能力和創(chuàng)新能力，是培養(yǎng)高素質(zhì)復(fù)合型人才的重要途徑。

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