应用型高校应用化学本科专业核心课程的研究

葛秀涛，李永红，冯 剑，郑建东，章守权，薛连海，程光锦，聂才凇

（1.滁州学院 材料与化学工程学院，安徽 滁州 239000；2.安徽金禾实业股份有限公司，安徽 滁州239000；3.安徽港铭新材料科技有限公司，安徽 滁州 239000）

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应用型高校应用化学本科专业核心课程的研究

葛秀涛1，李永红1，冯 剑1，郑建东1，章守权1，薛连海1，程光锦2，聂才凇3

（1.滁州学院 材料与化学工程学院，安徽 滁州 239000；2.安徽金禾实业股份有限公司，安徽 滁州239000；3.安徽港铭新材料科技有限公司，安徽 滁州 239000）

研究应用型高校应用化学本科专业核心课程的特征、目录、课程体系和教学内容，对保障应用型人才培养质量、凝炼办学特色有重要意义。按教育部《高等学校化学类专业指导性专业规范》应用型高校应用化学本科专业核心课程具有“基础性、独特性、生长性和应用性”特征，“打破传统二级学科壁垒、在化学一级学科层面”开设“＇化学科学概论、分析化学、仪器分析、有机化学、高分子化学、物理化学、结构化学、无机化学、化工基础、化学科学实验基础、精细化学品化学、助剂化学与工艺学、聚合物成型加工与工艺学、波谱解析、现代分离技术、应化专业技能综合训练＇等专业核心课程”是新一轮应用化学专业课程体系与教学内容改革之必然。

应用型高校；应用化学本科专业；核心课程；特征；课程体系与影响内容

专业代码为070302的应用化学是介于理学化学（070301）和工学化学工程与工艺（081101）之间、分属理学化学类的一个理工本科专业，培养的合格毕业生既可授予理学学士学位，又可授予工学学士学位。鉴于教育部高等学校化学类专业教学指导委员会对化学类专业制定的《高等学校化学类专业指导性专业规范》的出版和应用型本科高校地位的确立，以及应用型高校应用化学专业核心课程选择的千奇百怪与本科教学质量提高呼声的不断加剧。本文拟结合滁州学院《应用化学专业人才培养方案》就“应用型高校应用化学本科专业核心课程的基本特征、目录和相互关联以及应用型高校应用化学本科专业课程体系与教学内容”作些研究与讨论。

1 应用型高校应用化学本科专业核心课程基本特征

为研究应用型高校应用化学本科专业核心课程遴选条件、编写安徽省应用型高校应用化学本科专业核心课程目录以及应用型高校应用化学本科专业课程体系与教学内容改革的指导意见，我们曾对安徽省设有应用化学本科专业的八所应用型高校开设的核心课程及教学课时进行了调研，具体情况见表1。

表1 应用型高校应用化学本科专业核心课程及学时

续表1

由表1可以看出：目前安徽省各应用型高校应用化学专业开设的核心课程在理解上存在较大差异，即使包括课内实验也只有四所高校将实验归入专业核心课程，50%高校未提及，更不要谈教育部高等学校化学类专业教学指导委员“在化学一级学科开设化学实验”的要求了［1］；体现专业特色的核心课程主要集中在精细化学品（或精细化工）、功能材料、分析检测三个方向，但一半应用型高校限于条件未能开设对较高水平应用型人才培养十分重要的专业综合训练实验课；绝大多数高校开设的实验课程与教育部高等学校化学类专业教学指导委员“520学时以上的要求”［2］相差甚远。

大家知道，应用型本科高校主要是由教学型的新升本院校和一些老的师范类院校以及少数教学研究型高校，为解决我国“经济结构战略性调整、高新产业发展”和高等教育“大众化”及“专科高等职业教育”掘起带来的毕业生与用人单位之间的供需矛盾、适应区域经济社会发展主战场需要而产生。培养的人才主要负责把“研究型人才发明（发现）的规律、原理转化成可以直接运用于实践的计划、方案、图纸和具体的物质形态以及生产一线或工作现场的技术指导”等。依此，应用化学专业核心课程传授的应是能给学生带来益处并终身受用的知识，即能让学生具备在实现自身价值的同时给社会创造财富并获取好的收益的本领。具体说来，就是不仅能让70－80%的学生毕业时及时找到适合自己的工作、20－30%的学生考上自己理想的大学继续深造，而且具有较强的发展后劲。是支撑应用化学本科专业赖以存在的“核”与“骨架”，是实现人才培养目标与规格要求的“根”。

为此，应用型高校应用化学本科专业的核心课程必须首先具备“基础性、独特性、生长性和应用性”四个基本特征：“基础性”是应用化学专业要求的基本理论、基本知识和基本技能，是教育部《高等学校化学类专业指导性专业规范》的绝大部分知识点的具体体现，最能体现专业素养、人才培养质量和水平；“独特性”主要体现于专业方向核心课程部分，是各校应用化学专业特色培育与形成之源；“生长性”意指由其能派生出系列新知识与技能，在满足专业与岗位需要的同时，易于向相关专业、岗位延伸，开辟新的研究与工作阵地；“应用性”是应用化学专业核心课程之魂。核心课程传授的知识与技术必须能用企业实际需求、考研知识点和最新学术成果赋予新的内涵，使之与“生产生活、高新产业、学科前沿、尖端科技和就业考研”相结合，实现教学内容的“常教常新与常教常精”，不断增强学生的学习兴趣和动力。

其次，针对传统化学实验长期依附于二级学科开设所存在的“实验内容低水平重复、学科间缺乏逻辑关联。部分内容陈旧落后，验证性实验多、综合性、设计（或研究或创新）实验少，实验目录、内容脱离所在区域化学化工发展方向与实际。实验经费、实验场所匮乏和实验仪器重复购置，实验内容增多和课时减少”等不足与矛盾。各应用型高校应用化学本科专业必须改革现有实验课程体系与内容，逐步实现在化学一级学科开设、并将其列入专业核心课程并确保实验课时在520学时以上。

2 应用型高校应用化学本科专业核心课程目录与相互关联

为培养“适应社会经济发展需要的德、智、体、美全面发展，掌握应用化学专业基本理论、基本知识与基本技能，具有团结协作、乐于奉献精神和高度社会责任感与良好的人文与科学素养及实践创新能力，能在石油加工，化学原料和化学品制造，医药制造，纤维、橡胶和塑料制品等行业从事产品操作和质量管理及工艺工程师等工作的高素质应用型专门人才”的培养目标。达到“具有正确的价值观和道德观，拥护中国共产党，热爱社会主义祖国。努力学习马列主义、毛泽东思想、邓小平理论和科学发展观，诚信、守法、敬业、爱岗；具有一定的体育和军事基本知识，养成良好的体育锻炼和卫生习惯，达到国家规定的大学生体育和军事训练的合格标准。有为国家富强、民族昌盛而奋斗的志向；具有一定的数学与物理学知识与技术；掌握＇化学科学概论、分析化学、仪器分析、有机化学、高分子化学、物理化学、结构化学、无机化学、化工基础、化学科学实验基础＇与＇精细化学品化学、助剂化学及工艺学、聚合物成型加工与工艺学、现代分离技术、波谱解析、应化专业技能综合训练＇等方面的基本知识、基本理论和基本技能；掌握一门外语（达到相应水平），熟悉国家关于化学化工与高分子产品的生产、设计、研究与开发及环境保护等方面的政策以及国内外相关知识产权等方面的法律法规，了解医药原料药及中间体、表面活性剂、粘合剂等精细化学品及热稳定助剂、高分子材料加工等领域的理论前沿、应用前景和最新发展动态及工程产业的发展状况和最新成就；具有一定的产品生产、检测、技改及实验设计、数据处理、分析、撰写论文（或专利）和参与学术交流、实践创新能力和专业技能；毕业时获得一种以上岗位职业技能证书。具有敏锐的判断力、理性的推断力和很强的适应性与自信心，懂得科学方法，能利用获得的信息解决复杂的生活与中出现的问题”的规格要求。在应用化学专业人才培养方案中，48.5学分的公共必修课、5学分的公共选修课和17.5学分的数学与物理学，承载着人文与科学素养及数理知识培养的任务。而承担着应用化学专业基本理论、基本知识与基本技能及专业岗位素质和能力培养的53学分的专业基础课程、34.5学分的专业选修课程以及30学分的专业实践课程分别见表2～表4。

表2 应用化学专业基础课程

表3 应用化学专业选修课程

续表3

表4 专业实践课程

由表2～表4、结合应化专业核心课程特征，我们认为应用型高校应用化学本科专业的核心基础课程当属表2的“化学科学概论、分析化学、仪器分析、有机化学、高分子化学、物理化学、结构化学、无机化学、化工基础、化学科学实验基础”10门专业核心基础课程。专业核心选修课程各校可在考虑教育部《高等学校化学类专业指导性专业规范》基础上，结合区域经济社会的发展需要与各校实际确定。滁州学院依托应用化学省级重点学科，设置的化学工程与工艺专业向工艺和反应器及产品设计，无机非金属材料工程专业向水泥、玻璃、岩盐、绢云母、凹凸棒、V（Mn）N等无机非金属材料方向，制药工程向制药与天然药物提取方向发展。考虑到滁州区域经济社会发展急需医药中间体、表面活性剂、粘合剂等精细化学品及热稳定助剂、高分子材料加工等方面的高素质应用型人才。确定我校应用化学专业核心选修课程为“精细化学品化学、助剂化学与工艺学、聚合物成型加工与工艺学、现代分离技术、波谱解析、应化专业技能综合训练”6门。其间网络逻辑关系见图1。

图1 应用型高校应用化学本科专业核心课程网络逻辑关联图

可见，高等数学、大学物理、工程制图与CAD、化工设备与机械、化工仪表与自动化和16门专业核心课程共同构筑了“就业与考研”大厦。

3 应用型高校应用化学本科专业核心课程体系与教学内容改革

表2～表4和图1概括了应用型高校应用化学本科专业核心课程体系与教学内容改革的总体思路。其根本目的是能向化学科学实验基础［3］那样——“打破传统二级学科壁垒，在化学一级学科层面形成系统连贯的学科思维［2］”。为此，我们按教育部《高等学校化学类专业指导性专业规范》，在新生入学后的第一学期开设了56学时的“化学科学概论”。目的是引领学生进入化学科学领域并为一年级下学期上的“分析化学”（分析质量的保证与控制－分析误差理论、分析数据处理、分析质量控制，样品采集与处理－采样方法、试样预处理方法、分离与富集方法，化学定量分析－滴定分析基本原理、基准物质与标准溶液、多组分选择滴定、重量分析基本原理、沉淀溶解平衡）和其他专业核心课程提供铺垫。主要介绍16学时的“化学科学实验目的和要求及数据处理、应用化学专业与学科概念辨析、我校应用化学专业特色、应用化学热点与前沿、应用化学就业与考研”和40学时原属无机化学的“原子结构与电子在原子中的分布，离子键、共价键理论与分子之间的力，气体、溶剂、溶液，酸与碱，沉淀溶解平衡，氧化还原平衡等”；二年级上学期开设“有机化学”（有机化合物的命名、结构和物理性质－IUPAC命名原则、中国化学会命名原则、有机化合物的同分异构现象、有机化合物的结构表示方法、有机化合物的物理性质及其与结构的关系，基本有机化合物－烷烃烯烃炔烃脂环烃芳烃 卤代烃、醇 酚 醚 醛 酮 羧酸及其衍生物、胺及其他含氮化合物、杂环化合物，元素与金属有机化合物，有机化学反应－重要官能团化合物的典型反应及相互转换的常用方法、取代反应 加成反应 消除反应 重排反应 ，有机化学的基本理论及反应机理－诱导效应 共轭效应 超共轭效应 立体效应、碳正离子 碳负离子自由基、重要有机反应的机理，有机合成－官能团的保护及转换、合成子及逆合成分析，有机立体化学－几何异构对映异构 构象异构、构型的标识D／L R／S、主要有机反应的立体化学，生物有机化合物－生物碱 萜类化合物及甾体化合物、单糖 二糖 齐聚糖 多糖、氨基酸 多肽 蛋白质 酶、脂类化合物、核酸）和本属分析化学的“仪器分析”（原子光谱－原子发射光谱基本原理与分析方法、原子吸收光谱基本原理与分析方法，分子光谱－分子光谱的产生和分类 朗伯－比尔定律、紫外－可见吸收光谱基本原理与分析方法、红外吸收光谱基本原理 红外光谱特征频率与分子结构的关系、拉曼光谱、荧光和磷光光谱 发光分析，核磁共振谱－核磁共振基本原理、化学位移 耦合常数，氢谱和碳谱的解析，质谱——质谱基本原理、离子裂解规律 碎片离子峰、分子离子峰 同位素离子峰，色谱－色谱基础理论、气相色谱、液相色谱与高效液相色谱、色谱－质谱联用、毛细管电泳，化学信息的获取、处理和表达）。为有机物的红外、紫外、核磁、质谱和色谱鉴定提供依据与保障；“物理化学”（热力学第一定律、热力学第二定律、相平衡、化学平衡、统计热力学－微观状态统计分布统计平均玻耳兹曼分布律熵的本质及玻耳兹曼公式 配分函数及其热力学函数的统计计算、界面现象、化学动力学、电化学、胶体化学）在高等数学与大学物理课程结束后的二下与三上开设，构建“在物理学基础上讲授物理化学”新理念［4］。改变仪器分析必须在物理化学之后开设的传统做法，以便进一步发挥仪器分析在核心课程体系中的作用和功能。二年级下学期开设的核心课程还有“结构化学”（量子力学基础－微观粒子的波粒二象性、不确定度关系（测不准原理）、量子力学的基本假设、箱中粒子，原子结构－氢原子及类氢离子的薛定谔方程 量子数的物理意义 原子轨道图、电子自旋、多电子原子结构及元素周期律、原子光谱项，分子结构－分子轨道理论和双原子分子结构、多中心键和缺电子分子结构、离域 键和共轭分子结构 共振论、价键理论、杂化轨道理论及价层电子对互斥理论、分子轨道的对称性和反应机理，分子间作用力 氢键，分子对称性－对称元素和对称操作、分子点群、偶极矩、旋光性与分子对称性的关系，晶体结构基础－周期性 点阵理论 空间点阵型式 晶体缺陷、晶系 晶胞、宏观对称性 微观对称性、密堆积原理和金属晶体结构、离子晶体结构及结晶化学规律、非金属元素的晶体结构和分子晶体结构、晶体的X射线衍射）；三年级上学期开设的核心课程是“高分子化学”（高分子化合物基本概念－定义 分类 命名、多分散性和相对分子质量，高分子化合物的合成－逐步聚合、链式聚合、共聚合、高分子控制合成，高分子化合物的结构与性能－链结构、凝聚态结构、高分子溶液、相对分子质量的测定方法、结构与性能关系及主要表征方法，高分子化合物的化学反应）与48学时的“无机化学”，主要讲授《高等学校化学类专业指导性专业规范》“Ⅳ”中的“配位化学－配位化合物的基本概念，配位化合物的价键理论 晶体场理论 配位场理论、配位化合物的异构现象、配位化合物的稳定性、配位平衡，元素化学－元素及无机化合物性质变化规律、氢 氢能源、IA－IIA族元素及其化合物、IIIA－VIIA族元素及其化合物、稀有气体、IB－IIB族元素及其常见化合物、过渡元素（以第一过渡系列元素为主）及其常见化合物、稀土元素，原子簇化学－非金属原子簇、金属原子簇，生物无机化学－生物体内的元素、金属酶，多孔材料与纳米材料）”等。避免了传统“无机化学”约25学时的“热力学、动力学、电化学”和约22学时的“原子结构、分子结构、晶体结构”在“物理化学”和“结构化学”中的重复。既节约了课堂学时，又在化学一级学科层面形成了系统连贯的学科思维。

《高等学校化学类专业指导性专业规范》中“V”的“动量传递过程－流体静力学与连续流体流动形态、贝努利方程 圆管中连续流体流动阻力、常用流体输送机械及其工作原理，热量传递过程－热传导和傅里叶定律 牛顿冷却定律和热对流、热量衡算和传热速率方程、管壳式换热器的基本结构及其设计方案，质量传递过程－分子扩散 费克定律传质速率方程、吸收与精馏原理及其理论塔板数、填料塔和板式塔的基本结构与操作特征，化学反应工程基础－化学反应动力学的工程表示、工业反应器的基本类型和操作特征、反应过程优化和反应器选型”在“化工基础”中于物理化学课程之后的二年级下学期和三年级上学期开设。

在化学一级学科独立设课的“化学科学实验基础”为21学分332学时、跨6个学期开设。一年级上、下学期开设的3.5学分（54学时）的“化学科学概论实验”，主要内容是30学时的（§1.1实验用品认领及玻璃仪器的洗涤与干燥，§1.2加热器的使用、玻璃工操作、塞子钻孔和试剂配制，§1.3离子交换法制备纯水，§1.4滴定操作练习，§1.5分析天平称量练习，§1.6二氧化碳相对分子质量的测定，§1.7恒温槽装配与性能测试，§1.8硝酸钾的制备与提纯，§1.9乙酰苯胺的纯制与熔点的测定）及与“化学科学概论”相适应的24学时的“酸与碱、电离平衡、沉淀平衡、氧化还原反应”等实验。一下开设36学时的“分析化学实验”，二上开设32学时的“仪器分析实验”，二上、二下开设60学时的“有机化学实验”和56学时的“物理化学实验”，二下开设16学时的“结构化学实验”。三上、三下开设32学时的“化工基础实验”，三下开设16学时的“高分子化学实验”和32学时的“无机化学实验”。

针对“医药中间体、表面活性剂、粘合剂等精细化学品及热稳定助剂、高分子材料加工”等地方产业对人才的战略需求。“精细化学品化学”主要讲授“医药中间体，表面活性剂，胶粘剂，合成材料助剂，农用化学品，染料和颜料，涂料，石油化学品，水处理化学品，食品与饲料添加剂，无机精细化学品等”；“助剂化学与工艺学”主要讲授“增塑剂，抗氧剂，热稳定剂，光稳定剂，阻燃剂，交联用助剂，润滑添加剂，偶联剂，发泡剂与消泡剂，抗静电剂与柔软剂，流动性能改性剂，乳化剂与分散剂，防腐防霉剂及防锈剂和流变性改进剂”等；“聚合物成型加工与工艺学”主要讲授“聚合物成型加工概论，聚合物的结构与性能，流动与形变，混合与配制，口模成型，模塑与铸塑，模面成型，二次成型”等；“现代分离技术”主要讲授“各种新型分离单元的基本原理、相关设备、应用实例和进展，料液的预处理与固液分离，多组分精馏，特殊精馏技术，新型萃取技术，吸附与离子交换，膜分离过程，薄层色谱、柱色谱和纸色谱，结晶”等；“波谱解析”主要讲授“分子光谱概述，紫外吸收光谱，红外吸收光谱，核磁共振氢谱，核磁共振碳谱，质谱，四种波谱的综合解析和精细化学品剖析”等。

188学时的“应化专业技能综合训练”主要依据我院拥有的高效液相色谱仪（Agilent 1200）、气相色谱仪（日本岛津GC－2014、科创GC900、科创GC9800、灵华GC9890A）、气相色谱质谱联用仪（GC－MS）、分子荧光分光光度计（VARIAN Cary 100）、原子吸收分光光度计（WFX－130）、智能傅立叶红外光谱仪（Nicolet 6700）、紫外吸收光谱仪（UV 2100、VARIAN Cary）、岛津GCMS－2010PLUS气质联用仪、高效毛细管电泳仪（Agilent G1600A）、全自动比表面积及孔隙分析仪（Gemini V2380）、同步热分析仪（SDTQ600）、扫描电子显微镜（日本电子JSM－6510）、X－射线衍射仪（Bruker D8Advance）等仪器设备，围绕专业核心限选课中涉及的与地方经济发展相吻合和教师科研密切相关的“医药中间体、表面活性剂、粘合剂、热稳定助剂、高分子材料加工”等开设。

4 结论

应用型高校应用化学本科专业核心课程是教育部《高等学校化学类专业指导性专业规范》知识点的体现与实现应用化学专业人才培养目标和规格要求的保障，培养的人才负责把“研究型”人才发明（发现）的规律、原理转化成可以直接运用于实践的计划、方案、图纸和具体的物质形态以及生产一线或工作现场的技术指导；据“基础性、独特性、生长性、应用性”和我院专业实际及滁州区域经济社会发展的需要，“化学科学概论、分析化学、仪器分析、有机化学、高分子化学、物理化学、结构化学、无机化学、化工基础、化学科学实验基础”与“精细化学品化学、助剂化学与工艺学、聚合物成型加工与工艺学、现代分离技术、波谱解析、应化专业技能综合训练”为应用专业核心课程；实施在化学一级学科将实验以不少于520学时的课程独立开设的基础上，“打破传统二级学科壁垒，在化学一级学科层面形成系统连贯的学科思维”是新一轮应用化学专业课程体系与教学内容改革之热点。

［1］教育部理科化学教学指导委员会.理科化学专业和应用化学专业化学教学基本内容［J］.大学化学，1999，14（2）：10－18.

［2］教育部高等学校化学类专业教学指导委员会.高等学校化学类专业指导性专业规范［M］.北京：高等教育出版社，2011.

［3］葛秀涛，李永红，吴霖生，等.化学实验基本“知识、操作与技术”研究与改革［J］.滁州学院学报，2008，6（5）.

［4］葛秀涛，章守权，冯 剑，等.在物理学基础上改革物理化学课程体系与教学内容［J］.淮南师范学院学报，2012，14（3）.

G642

A

1673-1794（2012）05-0085-06

葛秀涛，教授。研究兴趣：气敏光电功能材料和热稳定助剂及化学科学课程体系与教学。

安徽省教学研究重点资助课题（20101039）

2012-07-19