应用化学专业课程建设的实践与效果*

李文旭 强亮生 唐冬雁

(哈尔滨工业大学理学院化学系 黑龙江哈尔滨 150001)

哈尔滨工业大学的大学化学和应用化学专业系列课程教学团队于2009年被教育部批准为国家级教学团队进行立项建设。团队由本校化学与应用化学教研室(黑龙江省教学先进教研室，1996年)的大学化学课程组和应用化学专业课程组的骨干教师构成，承担全校的非化学化工类专业本科生大学化学系列课程(Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ)和应用化学专业系列课程(共16门)。为全方位、一体化实现团队建设目标，团队成员围绕新世纪应用化学创新人才培养模式和具体措施，进行大学化学和应用化学专业系列课程的一体化建设，从完善专业体系、建设师资队伍、编写专业教材和培养高质量创新型人才等方面展开了较为深入的研究和实践，取得了一些经验和成果。本文旨在探讨教学团队建设模式，交流团队在教学改革和专业建设方面取得的效果和经验，希望对团队建设和高水平应用化学专业建设提供一定的参考和借鉴。

1 结合培养方案进行课程体系改革

2000年，原哈尔滨工业大学的精细化工专业(1993年，工科)改为应用化学专业(理科)，该专业有着稳定的专业方向和良好的师资、生源基础。专业培养方案最初是参考一些理科化学类专业的课程框架制定的，每两年修订一次。2009年，我们结合哈尔滨工业大学“充分考虑就业需求，突出创新人才培养，注重与国际接轨”的指导思想，对应用化学专业人才培养方案进行了较大幅度的修订。目前的培养方案主要是突出以理为主、理工融合的特点；注重培养学生的创新精神和实践能力[1]。专业课程设置成系列、重衔接，在强调结合专业方向(① 复合材料与杂化材料化学；② 低维材料与功能陶瓷改性；③ 精细化学合成)设课的同时，充分体现重点大学厚基础、宽专业的教育思想，并突出实践性教学环节。

目前实施的培养方案总课时为2590，总学分为181。课程体系包括公共基础课、专业导论课、专业必修课、专业选修课、创新研修课等，与改革之前相比，主要的区别在于：

(1) 强化了数理基础。国内外一流大学的办学经验表明：工科大学要实现可持续发展，就必须加强理科，走理工结合之路。哈尔滨工业大学的应用化学专业是在创办一流大学、大力发展理科的背景下建立的，起初的培养方案偏重应用性，对数理基础的要求不够突出，几经修订后的培养方案中增加了数学、物理学等自然科学基础课的学时(现为474学时，达到总学时的 18.3%)。

(2) 增大了人文社科类课程的比例。科学教育与人文教育是大学教育不可分割的两个方面。为了加强学生的人文素养，提高学生的综合素质，在培养方案中要求学生每学期至少选修一门人文艺术类限选课(不少于6学分)，旨在帮助学生树立正确的科学世界观、人生观和价值观，培养学生健全的心理素质，提高学生的社会交往能力。

(3) 调整了专业课程。为配合理科专业建设和专业发展方向，对主干课程和专业课程设置进行了较大调整。将主干课程调整为无机材料合成化学、精细有机合成原理、应用表面化学、材料表征与测试技术和应用化学综合实验5门。将体现精细化工特色的一些专业课程(如日用化学品化学、添加剂化学、涂料化学、胶粘剂化学等)改成杂化材料化学与物理、材料合成化学、光电功能晶体化学等能体现专业研究方向的专业课程和化学信息学、网络与化学等实用性专业课程。

(5) 增加了创新研修课学分的要求。创新研修课由倡导改为明确规定。为推进创新教育理念，培养学生的创新实践能力和创新精神，新培养方案中明确规定学生在修学期间需要通过创新研修课和科技创新实验等途径，至少修满2个创新学分方能毕业。

2 教学方法和考试方法改革

在修改培养方案的同时，为了更好地保证教学效果，提高人才培养质量，团队对所承担课程的教学方法和考试方法进行了较大力度的改革。采用课内教学和课外教学相结合的教学模式。对于某些与教学有关的学术前沿问题，要求学生在课外通过不同渠道(上网、查阅期刊等) 搜集资料、撰写小论文，或结合与本课程相关的重大理论问题，列出参考书目，让学生在课余时间阅读，写出读书心得。通过课堂讨论、小论文评分等方式，调动学生学习兴趣，加深对课堂教学内容的理解，淡化考卷分数，减少学生学习的功利性；引导学生把更多的注意力放在学习过程和具体要求上，重在保证学习效果；在考核方式上采取平时成绩和期末笔试相结合的累加式考试，把随堂测试、课下作业、小论文等作为平时成绩，占总成绩的30%～40%，期末笔试成绩占总成绩的60%～70%；并对笔试的试题类型进行改革，以期末考试内容而言，考虑到过去客观性命题偏多，不利于学生自我发挥，团队在不降低教学要求的前提下，根据教学大纲和教学要求，适当减少了选择题、判断题等客观题的比重，增加了综合思考题、分析题、讨论题和应用题等主观试题的分量。有些专业课如材料合成化学，则采取开卷考试的方式，重点考核学生对课堂教学内容的理解和应用，强化学生运用基础理论解决问题的能力。

3 师资队伍建设

在培养途径上，我们一直采取引进和在职提高相结合的做法。对于人才的引进,主要是通过办专业和办学科点等方式吸引人才，还通过创造教学、科研条件的做法稳定队伍，解决教师个人的发展问题。对团队成员提高的做法是过教学关和科研关，并强调教学关和科研关只有先后，没有主次，二者缺一不可。团队成员中5人有去国外著名高校进修学习的经历，此外，团队还有计划地选派教师参加国内外教学会议，如每年一度的美国化学会教育分会年会均有团队成员参加，以了解国内外教育教学动态，并学习先进的教学经验和方法。

在青年教师的培养上，我们采取的做法是“四个相结合”：

(1) 导师制与岗位责任制相结合。每名青年教师都有导师(指导教师)负责指导，指导教师都是具有教学带头人或博士生导师资格的教授，一般为课程组长。每名指导教师同时指导的青年教师不超过2人；年龄在40岁以下、职称为教授以下的教师都作为青年教师接受指导和培养。

(2) 培养与考核相结合。针对团队成员既上大学化学课程又上应用化学专业课程的实际情况，按大学化学国家精品课程主讲教师和专业课程教师的要求，对青年教师的教学水平、教学效果进行定期考核，并根据考核结果调整培养措施，与青年教师和指导教师的岗位聘任等“挂钩”。

(3) 竞争制与淘汰制相结合。通过校内在职提高、校外进修学习、出国留学等方式，对青年教师进行培养；对长期(团队立项建设后由5年改为一般3年)培养达不到要求、不能胜任大学化学课程和应用化学专业课程的教师，合理流动，乃至淘汰。

(4) 教学与科研相结合。指导教师在对青年教师严把教学关的同时，在科研方向上给予指导。提出了“先过教学关、再过科研关”和“教学促进科研，科研丰富教学”的要求。

经过多种措施和多方面的培养以及教师自身的努力，团队成员在教学、科研、管理等方面均得到了较大程度的提高和发展。团队中的每位教师每学年均至少为本科生讲授1门基础课程或专业课程，同时承担研究生教学和科研工作，并都参与教学改革工作和教材编写。

4 专业教材建设

教材是教学的依据，团队历来将教材建设作为教学建设的重点。哈尔滨工业大学应用化学专业的原培养方案中有一些精细化工特色的专业课程，如日用化学品化学、添加剂化学等，为配合专业教学，编写了《精细有机合成单元反应与合成设计》、《精细化工过程与设备》、《日用化学品化学》、《精细化工综合实验》、《应用表面化学与技术》、《应用化学专业英语》共6本专业系列教材，作为专业教学的依据。目前这些教材均已多次修订再版，并被多所高校选用为教材。

随着教学改革的进行和新兴行业的出现，各高校的应用化学专业相继出现一些新方向，随之也开设了新的选修课程，原有教材在出版时间、表达方式和编排内容等方面都相对滞后，未能反映最新的学术动态、新成就、新问题，不能与时俱进。同时，在我校应用化学专业的新培养方案中，亦将原有专业课程改成杂化材料化学与物理、材料合成化学、材料分析测试技术等能体现专业研究方向的课程以及化学信息学、网络与化学等实用性课程。鉴于上述原因，根据教学改革需求，团队对教材再次进行修订，主要解决新编教材的科学性、实用性、先进性和新颖性的融合，能够反映学科前沿和最新科研成果。这对规范专业教学，有效保证教学的高定位实施，扩大专业的影响能力起了很好的作用，也能够使我校应用化学专业的改革成果通过教材发挥更大的辐射作用。

在现有专业系列教材(6本，均由哈尔滨工业大学出版社出版，并于2008年、2009年相继修订再版)的基础上，团队拟继续完成专业系列教材的编写(目前已出版6本专业选修课系列教材，均由化工出版社出版)。新版教材在保证基本内容的基础上，更注重专业方向和前沿性以及二者的融合；同时还结合团队成员的教学和研究实践，将部分最新研究成果和领域发展动态引入教材，以体现教学、科研、开发相结合的特色。

5 科技创新实验平台建设与创新人才培养

团队结合学校培养创新人才的总体目标，鼓励本科生申报科技创新课题，并积极创造条件，为学生搭建化学科技创新实验平台，供本科生进行化学类科技创新[2]。学生从大二开始，即可以根据自己的兴趣和就业需求等实际情况，在了解专业的主要科研方向和特点的基础上选择研究课题，团队则结合具体情况为学生指定教师进行指导。进行科技创新的学生参加指导教师课题组的各项活动，指导教师在指导科技创新的同时，也要教学生如何做人，如何做事，如何交流，如何制定科研方案，如何进行科研总结。但在科技创新的过程中，主要是强调以学生为中心，突出学生的主导地位，教师绝不大包大揽。科技创新实验立项分为国家级和校级两种，期限为一到两年，要求学生完成从立项到结题的全部科研环节，并撰写完整的结题报告。其间采取开题、中期、结题等环节的检查和汇报制度，以保证科技创新工作的实效。

通过科技创新实验，为学生了解专业、了解科研、完成毕业论文乃至就业开阔了思路，打下了良好的基础；同时有效地培养了学生的创新意识、动手能力、表达能力和分析解决问题的能力，有利于专业创新人才的培养。随后学生可以加入导师的科研团队，成为课题组的初级成员，在导师的指导下，参与实际课题研究，培养科研素质和科研能力。在近3年专业学生科技创新项目申请中，共立项33项，几乎每个学生都在毕业论文之前有机会介入专业教师的科研课题，或者参与实验室自制设备的研制等。专业本科生发表的科研论文呈上升趋势。本专业有60%以上的学生在毕业前发表过(包括录用)科研论文。

6 教学思想改革

考虑到哈尔滨工业大学的应用化学专业与大学化学基础课是一套人马、两个机构同在一个团队的实际情况，确定了“以基础教学规范专业课程教学，以专业课程教学丰富基础教学”，“以教学强化科研，以科研升华教学”的主导思想，在保证教学之中心地位的同时，实现教学、科研同步发展，教师水平普遍提高，学生创新能力得到提升。

团队所承担课程构成精品课程群，包括基础课程、专业课程和实验课程。其中，公共基础课大学化学课程历史久远(自1952年开始设课)，课程改革力度大、收效显著，2004年评为国家精品课程。此外，专业基础课结构化学于2008年评为黑龙江省精品课程。在此基础上，团队以大学化学精品课程的建设带动专业课程的建设，对规范和发展专业课程教学起到了促进作用；团队的应用化学综合实验、精细有机合成原理和应用表面化学主干课程分别于2007年、2009年和2010年被评为黑龙江省精品课程。

哈尔滨工业大学是国家重点高校，学校的建设目标是成为高水平的世界一流研究型大学，故必须做到“教学和科研并重”。考虑到科研对教学的促进和推动作用，我们要求团队成员在坚持教学的同时，积极从事科学研究，以高水平的科研作为教学的支撑和依托，把科研项目转化为课堂教学和实验教学内容，使科研资源、科研成果最大化地固化和融入到教学资源中，促进教学质量的提高，将学生快速引上科学前沿的轨道。并充分发挥团队成员曾在国外高水平大学教学、科研进修的优势，结合一线教师教学经历，建设双语教学的专业课程。同时，整合课题组，凝练专业优势方向，进一步提升科研水平[3-4]。

[1] 李铁,杨桂朋,毕彩丰,等.大学化学,2011,26(1):31

[2] 赵健伟.大学化学,2011,26(2):6

[3] 鲁卫平,王润孝.中国大学教学,2010(3):71

[4] 刘宝存.中国高等教育,2007(5):29