基于“創(chuàng)新人才培養(yǎng)導(dǎo)向”的分析化學(xué)課程教學(xué)改革

傅昕 張何

摘要 隨著“新工科”建設(shè)的提出和逐步深入，對地方應(yīng)用型高校創(chuàng)新人才培養(yǎng)提出了新的要求，如何為國家建設(shè)培養(yǎng)大批具有扎實的基礎(chǔ)理論知識、較強的動手能力及較強創(chuàng)新能力的復(fù)合型人才，是地方院校目前所關(guān)注的主要問題。文章以材料與化工學(xué)院專業(yè)基礎(chǔ)課程——分析化學(xué)為例，以湖南省一流課程建設(shè)為抓手，明確培養(yǎng)目標(biāo)，對課程的教學(xué)模式、教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法、教學(xué)隊伍和考核機制進行了改革和創(chuàng)新，并探索思政融合、校企合作、科教融合的新工科人才培養(yǎng)路徑，使其能夠適應(yīng)于“新工科”建設(shè)的要求，服務(wù)于區(qū)域和行業(yè)經(jīng)濟的發(fā)展。

關(guān)鍵詞 新工科；地方應(yīng)用型高校；創(chuàng)新人才培養(yǎng)

中圖分類號：G424文獻標(biāo)識碼：ADOI：10.16400/j.cnki.kjdk.2023.9.039

隨著互聯(lián)網(wǎng)和信息技術(shù)的迅速發(fā)展，一個科技主導(dǎo)的新時代已經(jīng)到來?！疤岣叽髮W(xué)生自主創(chuàng)新能力”和“促進高校以創(chuàng)新帶動就業(yè)”已成為國家教育發(fā)展的戰(zhàn)略任務(wù)。在此背景下，教育部2017年4月提出“新工科”建設(shè)，對人才培養(yǎng)的要求和標(biāo)準(zhǔn)越來越高，新工科強調(diào)培養(yǎng)創(chuàng)新型、復(fù)合型的卓越工程科技人才，是“卓越工程師教育培養(yǎng)計劃”的核心內(nèi)容和主要抓手[1]。因此，致力培養(yǎng)創(chuàng)新人才是時代的需求。

高校是國家社會發(fā)展的重要支撐，是教育產(chǎn)業(yè)的核心力量。近年來，我國高等教育事業(yè)快速發(fā)展，在科學(xué)研究、社會服務(wù)、國際交流等方面都取得歷史性成就。然而，我國高校在培養(yǎng)創(chuàng)新人才方面仍存在一定的問題。因此，創(chuàng)新型人才的培養(yǎng)，成為高等院校面臨的重要問題。

湖南工程學(xué)院（以下簡稱“我?！保┦且凰鶜v史悠久的工程應(yīng)用型本科院校，是“新工科研究與實踐項目”實施高校。學(xué)校大力加強“雙一流”建設(shè)和新工科建設(shè)，立足湖南，面向全國，服務(wù)地方經(jīng)濟和產(chǎn)業(yè)發(fā)展[2]，堅持立德樹人，為國家建設(shè)培養(yǎng)大批具有扎實的基礎(chǔ)理論知識、較強的動手能力和操作技能以及較強的創(chuàng)新意識和創(chuàng)造能力的高素質(zhì)應(yīng)用型人才，因此，推進與新工科理念匹配的課堂教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法、實踐環(huán)節(jié)等方面的綜合改革迫在眉睫。

1分析化學(xué)課程教學(xué)的地位和現(xiàn)狀

1.1分析化學(xué)課程的地位

分析化學(xué)是我校材料與化工學(xué)院的一門專業(yè)基礎(chǔ)課，是化學(xué)學(xué)科的重要分支，是研究物質(zhì)的組成、含量、結(jié)構(gòu)及其他多種信息的一門學(xué)科，已經(jīng)成為自然科學(xué)、工程技術(shù)等學(xué)科不可缺少的基礎(chǔ)和工具，有著極為重要的地位。分析化學(xué)課程教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方式和教學(xué)效果對學(xué)生學(xué)習(xí)能力和創(chuàng)新能力的培養(yǎng)起著非常重要的作用。

1.2分析化學(xué)課程教學(xué)的現(xiàn)狀

隨著創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育改革不斷推進，以及“新工科”背景下對人才培養(yǎng)的需求，現(xiàn)有的分析化學(xué)課程教學(xué)體系主要存在以下問題：第一，教育理念較為傳統(tǒng)和保守，不重視學(xué)生的學(xué)習(xí)能力和理解能力，使學(xué)生的思維收到束縛，從而導(dǎo)致了現(xiàn)有的無創(chuàng)意的課堂[3]。第二，教學(xué)內(nèi)容缺挑戰(zhàn)、少創(chuàng)新，未將成果/目標(biāo)導(dǎo)向貫穿教學(xué)全過程；未以職業(yè)所需能力為立足點更新課程內(nèi)容。同時，重課內(nèi)輕課外，重理論教學(xué)輕實踐教學(xué)，學(xué)生綜合素質(zhì)得不到有效提升。第三，教學(xué)模式和教學(xué)方法過于單一，課堂教學(xué)缺互動、少探究。傳統(tǒng)的分析化學(xué)課程教學(xué)中主要以“講授式”教學(xué)法為主，雖然有些老師會采用線上線下混合式教學(xué)，但也只是借助多媒體的教學(xué)手段，沒有從本質(zhì)上改變傳統(tǒng)教學(xué)法的“滿堂灌”的特點；第四，課程考核標(biāo)準(zhǔn)不夠合理，重結(jié)果輕過程。目前某些老師還以期末考試為重要指標(biāo)評定學(xué)生最終的成績，導(dǎo)致學(xué)生死記硬背應(yīng)付考試，造成學(xué)生學(xué)習(xí)缺乏創(chuàng)新性。第五，教師思想政治教育意識不足，課程目標(biāo)重教書輕育人，團隊教師授課偏向?qū)I(yè)理論，較少對學(xué)生進行德育，無法實現(xiàn)“知識傳授”到“價值引領(lǐng)”的轉(zhuǎn)變。

2“創(chuàng)新人才培養(yǎng)導(dǎo)向”的分析化學(xué)課程教學(xué)改革措施

2.1堅持創(chuàng)新人才培養(yǎng)理念，明確培養(yǎng)目標(biāo)

基于對高等院校創(chuàng)新型人才培養(yǎng)的教育教學(xué)精神的深入理解，同時，通過調(diào)研社會、企業(yè)對學(xué)生動手能力和創(chuàng)新能力的需求，我們構(gòu)建了層次化的教學(xué)體系，確定了“知識認(rèn)知―知識應(yīng)用―能力提升”三層次的教學(xué)思路，從過去培養(yǎng)基礎(chǔ)牢固的理論型人員，逐步變?yōu)榕囵B(yǎng)動手能力強、創(chuàng)新素養(yǎng)高、應(yīng)用技能強的復(fù)合型人才[4]。

2.2制訂教學(xué)大綱，豐富教學(xué)內(nèi)容

我們以人才培養(yǎng)為中心，開展教學(xué)、科研和社會服務(wù)，結(jié)合我校辦學(xué)的實際情況以及學(xué)生的興趣特點來制訂新的教學(xué)大綱。將成果/目標(biāo)導(dǎo)向貫穿教學(xué)全過程，依據(jù)學(xué)科前沿動態(tài)更新課程內(nèi)容，以學(xué)生的知識結(jié)構(gòu)背景為基礎(chǔ)，密切聯(lián)系本學(xué)科發(fā)展方向以及社會的新難題、新挑戰(zhàn)和新機遇，構(gòu)建與行業(yè)發(fā)展需求相適應(yīng)的能力培養(yǎng)體系。我們使用的應(yīng)用案例涵蓋了環(huán)境、醫(yī)學(xué)、藥學(xué)、生物等前沿交叉領(lǐng)域，體現(xiàn)時代性和高階性，有助于培養(yǎng)具有多學(xué)科知識背景、綜合素質(zhì)強的應(yīng)用型人才。

2.3改革教學(xué)模式，創(chuàng)新教學(xué)方法

傳統(tǒng)課堂教學(xué)模式上學(xué)生參與的積極性和主動性不高，學(xué)習(xí)欲望不強，因此，我們采用BOPPPS和翻轉(zhuǎn)課堂結(jié)合的教學(xué)模式，把每節(jié)課分為課前、課中和課后三個階段。課前，學(xué)生利用慕課自主學(xué)習(xí)，通過微信群以小組的形式開展線上預(yù)習(xí)討論、提出學(xué)習(xí)問題，這種探究式的學(xué)習(xí)方法能提高學(xué)生的自學(xué)能力，并有效的增加了生生互動。課中，把每一個教學(xué)單元內(nèi)容分成導(dǎo)入（B）、目標(biāo)（O）、前測（P）、參與式學(xué)習(xí)（P）、后測（P）和總結(jié)（S）6個階段[5]。通過啟發(fā)式教學(xué)、案例教學(xué)、問題教學(xué)、合作式教學(xué)等教學(xué)方法以及分組討論，學(xué)生答辯等教學(xué)形式激起學(xué)生參與課堂的熱情，實現(xiàn)課堂翻轉(zhuǎn)，以互動研討式的方法提高學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情，通過尋求答案來串聯(lián)各個知識點。在每個章節(jié)的學(xué)習(xí)中，我們會給學(xué)生構(gòu)建完整的知識體系，但是也會留少量的知識空缺，讓學(xué)生通過課后的自主學(xué)習(xí)、文獻閱讀去填補。同時，課后開辟第二課堂，安排前沿講座等，進一步實現(xiàn)對學(xué)生分析、評價、創(chuàng)造等高階能力的培養(yǎng)。

2.4加強課程思政，實現(xiàn)價值引領(lǐng)

結(jié)合“新工科”教育理念和思政目標(biāo)，我們豐富了教學(xué)內(nèi)容，整合了“嚴(yán)謹(jǐn)細致”“誠實守信”“辯證唯物”“環(huán)保意識”“職業(yè)道德”“創(chuàng)新精神”“奉獻精神”“愛國主義”八大思政元素，在知識講授中融入了價值導(dǎo)向，潤物無聲地傳播價值觀念，實現(xiàn)“知識、能力、素質(zhì)”有機融合[6]。比如：緒論時引入“三聚氰胺”毒奶粉等誠信缺失的社會熱點問題和重大事件，讓學(xué)生懂得誠信是做人的基本準(zhǔn)則和起碼的道德修養(yǎng)；學(xué)習(xí)數(shù)據(jù)處理時培養(yǎng)學(xué)生求實的科學(xué)精神和精益求精的工作態(tài)度；同時，把老一輩化學(xué)家作為代表人物加以介紹，培養(yǎng)學(xué)生文化自信和愛國主義精神，激勵學(xué)生為國家、民族的科技振興而奮斗的信念與熱情。

2.5校企合作，強化實驗教學(xué)

分析化學(xué)實驗是分析化學(xué)課程教學(xué)的一部分，搞好實驗教學(xué)，是完整掌握這門課程的重要環(huán)節(jié)。為了與社會需求緊密結(jié)合，強化學(xué)生的實踐能力，課程組和企業(yè)共同研究實驗教學(xué)內(nèi)容，逐步完善實驗教學(xué)體系[7]。既保留一部分基礎(chǔ)驗證性實驗，又增加了一部分校企合作的研究性學(xué)習(xí)和創(chuàng)新性實驗項目，使學(xué)生初步具備分析問題、解決問題的能力。同時，通過和企業(yè)的資源共享，讓學(xué)生了解和熟悉大型分析儀器的使用方法，使其掌握服務(wù)于社會的知識和技能。

2.6科教融合，培養(yǎng)創(chuàng)新能力

在教師的指導(dǎo)下學(xué)生積極參與科學(xué)研究活動，周期性進行匯報。同時，教師將團隊研究成果寫進教案，在課堂上傳授給學(xué)生，和教學(xué)內(nèi)容互相滲透，有助于學(xué)生對教學(xué)內(nèi)容理解得更為深刻透徹，對知識的把握更為準(zhǔn)確。例如，將量子點方向的研究內(nèi)容和成果引入“分光光度法”這一章，與時俱進，增加挑戰(zhàn)；將環(huán)境檢測方向的科研項目引入“配位滴定法”金屬離子測定里，全面提升了課程的先進性與挑戰(zhàn)度。

當(dāng)然，前沿知識的引入還應(yīng)適當(dāng)闡述科學(xué)技術(shù)的發(fā)展過程。比如，“分光光度法的應(yīng)用”這一節(jié)，我們的重點內(nèi)容是標(biāo)準(zhǔn)曲線法，它簡單、快速，但僅限于試樣組成較簡單的大批量樣品的快速測定。如果試樣組成較復(fù)雜該怎么辦？從而引入標(biāo)準(zhǔn)加入法。另外，常規(guī)的吸光光度法都是適合測定微量組分，對于常量組分又如何定量分析？又引出一種新的前沿技術(shù)——差示分光光度法。通過這樣一個技術(shù)進階的推導(dǎo)，不僅融入了學(xué)科前沿技術(shù)，還讓同學(xué)們領(lǐng)悟到在技術(shù)的進步之中，人類不斷求真、不斷創(chuàng)新的學(xué)術(shù)精神。

2.7提高教學(xué)能力，加強師資隊伍建設(shè)

新工科背景下培養(yǎng)有創(chuàng)新意識和創(chuàng)造能力的高素質(zhì)應(yīng)用型人才要求教師具有師德為先的政治標(biāo)準(zhǔn)、德技并修的育人理念、理實一體的教學(xué)能力、對接產(chǎn)業(yè)的發(fā)展要求。我校分析化學(xué)課程組共有7位教師，都具有碩士或博士學(xué)位，團隊成員都是教學(xué)和科研并重型的教師，取得過良好的科研成果。為了更好地優(yōu)化教師隊伍，提高教學(xué)質(zhì)量，我們注重引培并舉。以湖南省一流課程建設(shè)為平臺，以教學(xué)名師、教學(xué)能手為示范，通過課程組內(nèi)部交流總結(jié)、集體備課、相互聽課等形式，不斷提高教育教學(xué)質(zhì)量。對于青年教師，我們通過“課前試課、手寫教案、隨堂聽課、課后反思”等環(huán)節(jié)來提高其教育教學(xué)質(zhì)量，使青年教師盡快成長，不斷充實骨干教師隊伍。同時，加強師資隊伍的校企合作，互通有無。鼓勵教師到企業(yè)鍛煉學(xué)習(xí)，增加教師對企業(yè)的了解，針對性的開展專業(yè)技能訓(xùn)練；聘請國內(nèi)分析化學(xué)領(lǐng)域的專家來校講學(xué)，引導(dǎo)教師學(xué)習(xí)了解分析化學(xué)領(lǐng)域新的發(fā)展方向以及教育理論，提升內(nèi)在素質(zhì)。

2.8改革考核機制，建立合理的考核模式

課程考核我們采用結(jié)構(gòu)評分的方法，把過程評價與總結(jié)性評價即期末考試相結(jié)合，各占50%?？偨Y(jié)性評價主要考核知識、能力目標(biāo)的達成，同時將團隊合作精神、工匠精神等思政元素嵌入過程評價考核中，主要包括：線上學(xué)習(xí)、導(dǎo)學(xué)作業(yè)、單元測試、思維導(dǎo)圖，占15%；線下小組討論、隨堂互動、學(xué)生答辯、作業(yè)上交，占35%，團隊再根據(jù)課程目標(biāo)達成情況，持續(xù)改進教學(xué)。

3結(jié)語

創(chuàng)新是引領(lǐng)發(fā)展的第一動力，堅持創(chuàng)新是新時代的迫切要求。實現(xiàn)高素質(zhì)應(yīng)用型創(chuàng)新人才的培養(yǎng)，服務(wù)社會主義現(xiàn)代化強國建設(shè)，是我國高等教育的重要使命。根據(jù)我校的應(yīng)用型本科辦學(xué)定位，以培養(yǎng)適應(yīng)社會需求的高素質(zhì)創(chuàng)新型人才為目標(biāo)，構(gòu)建多元化的分析化學(xué)課程教學(xué)體系，大大提高了人才的培養(yǎng)質(zhì)量、科技創(chuàng)新能力和社會服務(wù)能力，為國家建設(shè)培養(yǎng)出合格的高素質(zhì)創(chuàng)新人才。

基金項目：2020年湖南省普通高等學(xué)校教學(xué)改革研究項目“新工科背景下‘創(chuàng)新人才培養(yǎng)導(dǎo)向’的《分析化學(xué)》課程教學(xué)改革與實踐”（湘教通〔2020〕232號）；2019年湖南省普通高等學(xué)校教學(xué)改革研究項目“新工科背景下生物醫(yī)藥產(chǎn)業(yè)應(yīng)用型人才校企聯(lián)合培養(yǎng)適應(yīng)模式探索與實踐”（湘教通〔2019〕291號）；教育部2019年第一批產(chǎn)學(xué)合作協(xié)同育人項目“信息化和傳統(tǒng)教學(xué)混合模式下《分析化學(xué)》課程建設(shè)的探索研究”（201901227001）。

參考文獻

[1]周慧，江熾.“新工科”背景下第二課堂提升本科生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)能力的探索與實踐——以武漢理工大學(xué)自動化學(xué)院為例[J].科教導(dǎo)刊（電子版），2021（13）：14-15.

[2]張何，傅昕，張儒.新工科背景下工程應(yīng)用型本科院校生物工程專業(yè)人才培養(yǎng)適應(yīng)模式探索[J].廣東化工，2019（1）：187-188.

[3]熊亞，李敏杰.創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育背景下分析化學(xué)教學(xué)改革初探[J].中外企業(yè)家，2017（7）： 21-222.

[4]陳兵，熊惠.完善創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育課程體系構(gòu)建機械類人才培養(yǎng)模式[J].中國電力教育，2018（1）：69-71.

[5]于丹，吳軍凱，孫慧峰，等.基于BOPPPS教學(xué)模式的中藥鑒定學(xué)線上線下混合教學(xué)實踐探討[J].中國醫(yī)藥導(dǎo)報，2020（28）：75-78.

[6]李向東.在知識傳授中實現(xiàn)價值觀引導(dǎo)[J].中國高等教育，2019（9）： 18-20.

[7]劉慧，雷霆，李瓊，等.生物醫(yī)藥應(yīng)用型人才校企聯(lián)合培養(yǎng)模式與實踐[J].高校生物學(xué)教學(xué)研究（電子版），2014，4（2）：18-21.