地方院校应对工程教育专业认证的基础课程改革*——以广东石油化工学院无机化学课程为例

龙 威

(广东石油化工学院化学学院，525000，广东省茂名市)

工程教育专业认证(以下简称“专业认证”)是近年来国内高校对工科专业建设的重大举措，国内各高校中火爆盛行的关键在于重视工科专业本科毕业生是否达到行业认可的质量标准，特别强调毕业生的出口质量，引发高等教育的人才培养目标、培养环节、实践能力及专业核心素养的提升[1].当今的高等教育模式下，本科生教育的质量问题令人担忧，本科毕业生的就业难、择业难，成为了地方性院校在人才出口上的瓶颈，许多高校借助工程认证的契机，大力推行工科教育改革和专业建设，力求突破本科毕业生的输出质量难题，为高校的整体发展产生强推动力，本科教育的基础课程体系也跟随之发生了一系列的变革.

无机化学课程是化学工程与工艺、应用化学、环境工程与技术、食品科学与工程、高分子材料科学与工程、给排水工程技术等专业的专业基础课，一般在大一年级开展，它是分析化学、有机化学、物理化学等后续课程的基础[2].许多高年级的本科生也经常利用无机化学课程知识进行毕业设计实验或创新实验，如石墨烯、陶瓷、薄膜等材料的运用.在许多后续的专业技能培养中，也常用到无机化学的价键理论、分子轨道、配位化合物、化学热力学、氧化还原反应等知识.无机化学知识课程体系在整个人才培养中既是奠基石，又有关键的知识桥梁，可拓展性运用[3].近年来，工程教育专业认证的背景下，无机化学课程的教学开展随之有一些新变化，赋予了新特点的同时，也迎来了新时代课程教学改革的挑战[4].

1 无机化学课程的开展瓶颈

广东石油化工学院是一所以理工科为特色的地方性本科院校，“因油而生、为油奉献”的办学理念，力求在石油化工行业中创办一所高水平理工科大学，化学工程与工艺、环境科学与技术等专业相继通过工程认证，随之将会有更多的专业会通过专业认证，而这些专业的基础课—无机化学，课程的开展也应适应专业认证的要求，必定走上改革之路.

1.1 依专业认证要求缩减课程学时

专业认证中毕业生出口高质量的强驱动力导致越来越多的本科生更重视专业技能的培养，有的甚至自觉大一年级就开始进入专业实验室跟导师进行专业实验学习，忽视了专业基础课的学习和巩固.《无机化学》课程做为基础教学课程，优点是知识体系条理清楚、逻辑性强，缺点是与专业技能吻合度不够紧密.

各专业系部在制定本科生培养方案时，重新依据专业认证对本科学生毕业要求的支撑权重进行分配，无机化学课程支撑的指标点较少，导致学时进行了适度缩减，而将更多的学时安放在专业素养及专业技能的其他培养环节上.教研室也只能顺应培养方案的变更，大大缩减教学范围，导致无机化学课程的教学只能匆忙中赶进度，本科学生听课后感觉难消化，授课老师上课速度快，知识体系无法得到充分消化和吸收.

图1为我校无机化学理论、实验开设的课程与对应专业的关系、学时等.不难发现，不同专业对应的《无机化学》课程理论、实验课时均是不同的，除应用化学专业的理论与实验学时均较充足外，其他专业的无机化学课程因专业认证的要求调整缩减了学时，相应的实验学时也进行了适度的缩减.生物工程、生物技术、高分子材料、给排水专业等则将无机化学与分析化学两门课程进行合并为一门课程，即选择部分无机化学、部分分析化学课程知识重新组合，学时由原来的108缩减至64，实验学时也对应减少，极大程度地削减了无机化学、分析化学等基础课程的教学内容.

图1 不同专业的无机化学课程开设学时情况

1.2 依专业认证要求选择多样版本的教材

社会上存在多个版本的《无机化学》教材，学时数目不一致，但涵盖的内容大致上是一致的.为了满足不同学时的无机化学课程教学内容需要，教研室只能选择不同版本的教材配合授课使用，启动了选用精简教程，或选择《无机化学与分析化学》自编教材，这样从教学内容上舍弃了许多章节的内容，产生了教学内容不全面的负面效应，对于某些知识体系无法尽情展开教学，学生学习后期压力较大.

其次，不同版本的教材对应授课内容、进度不一致等，导致教研室老师们备课分组多，部分老师同时担任了不同专业的无机化学教学任务，组织管理体系上统筹难，时间、教学进度内容难一致等强烈影响，统一集体备课的效果降低，教学上易走自主路线、教学质量根本上难得到较好保证.事实上，如图2所示，无机化学知识分为3大模块，模块之间又是紧密联系的，随意舍去某个模块不教学，会引起知识的片面化和缺乏系统逻辑推导合理化.

图2 无机化学课程的知识框架内容

1.3 依专业认证要求削弱了无机化学课程重要性

无机化学课程，富含了很多高等学校化学新课程的特点，比如更正高中化学知识中概念的片面性、符号的正负性、也适当增加了微积分、求导等公式推导，大一年级的本科学生学起来感觉并不容易.无机化学能成为我校的精品课程，也是其他许多高校的精品课程，这是无机化学的课程知识框架所决定的.十分明显，无机化学课程主要包含物质结构基础、化学反应原理与元素化学3大部分，而每一个部分下面都有若干个章节，化学反应原理模块知识众多，以理解和掌握为主，元素化学模块知识涉及的化学方程式近两百多个，内容十分丰富[5].专业认证却把这些知识认定为非核心的基础知识，其重要性大减折扣.

因而，专业认证的强烈要求导致了授课教师授课变化幅度大，知识点多而因赶时间肤浅地带过去，知识的重点和强化环节被忽略，完整的无机化学知识体系无法正常展现.学生在学习该课程上也逐渐丧失兴趣和动力，教学实践中经常收到学生反馈无机化学课程知识消化和吸收难度大、作业题不会做、考试复习压力大、迎考紧张等，我们在很多高校如武汉大学、华南师范大学、南开大学调研发现，无机化学课程在开展时应顺应自身知识体系的结构，大一年级应达到巩固基础、全面夯实目的[6]，不可因专业认证而好高骛远.

2 面对专业认证的无机化学课程改革措施

虽然大部分高校也存在着专业认证开展，基础课受挤压甚至取消的现状，但任何知识结构如建筑物的建设一样，丧失了基础能力，其高层建筑必然会坍塌[7～8].无机化学教研室针对我校的专业认证浪潮，做出了一系列变革，已经得到了同行专家的认可，验证了它具备科学合理性，其具体措施如下.

(1)重新修订不同专业对应的无机化学课程的教学大纲，从人才培养方案的特点入手，将无机化学课程中众多知识点进行重新归类，从化工、应化、高分子、材料、环境、食品等不同专业的角度择选了无机化学课程体系的传授必学知识点、侧重点，制定了不同专业的《无机化学》教学大纲和考试大纲，重新规划了相应的学时，如化工专业的《无机化学》教学大纲中明确规定物质结构“核外电子排布的能级交错”只做了解层次的介绍，环境专业的《无机化学》教学大纲中明确规定“化学热力学基础知识”不做计算方面考核等.

(2)教师队伍上进行重新规划和匹配，对于不同的专业派选了不同的教师，以老带新的模式进行规划与编制，让教师从专业特色和专业认证要求上领悟其本科生对无机化学课程知识掌握的侧重点，对其进行灵活地择选内容教学，有效突出了教学知识内容特色，也更好地对接专业认证的要求，符合本科学生培养的切实需求.在实际教学过程中，我们依据教师的科研工作重点倾向划分教师承担教学的专业班级，如科研上侧重研究无机功能材料研究的教师，承担应化专业学生的《无机化学》课程教学，科研上侧重高分子材料研究的教师，承担高分子材料专业学生的《无机化学》课程教学，这样能提高任课教师的教学动力，与科研较好衔接，有利于教师指导学生开展创新实验.

(3)制定灵活集体备课制度，为了进一步督促和检查教师授课前的准备情况，也为了更好地发挥团队力量，让不同专业的老师带领若干对应专业的教师进行集体备课.对于难点内容授课前，新教师增加听课、试讲、评课的环节，扎实落实新教师的培养，增加教师之间的团队协作能力、增强教师们之间的教学互助与协作共赢，有效地保证了常规教学的质量.《无机化学》课程教学中的“原子轨道与能级交错”、“电极电势与能斯特方程的应用”属于较难传授的知识点，教研室统筹要求新教师提前向经验丰富的老师学习经验，做好备课与试教工作.结合学校的教学团队的组建与实际配合情况，突破教学难点，提升教学质量，让学生上课真正听得懂、学得会.

(4)重视评价体系，包含学生的评教信息和考试试卷的质量评价两个部分.一方面加强对学生的评价的重视度，深度调研不同专业学生对课程、任课教师的评价.教研室负责人依据教务处提供的评价结果剖析，与授课教师及时进行沟通与分析；一方面做好期末考试试卷的质量分析工作，针对不同班情的考试成绩，督促授课教师对成绩分布所产生的特点深入分析，及时调整教学方式及侧重点，做好教学的持续改进工作.实际教学工作中，不同的专业都会迟早碰到专业认证，而其认证环节中质量判断和检查点往往落在基础化学课程中如何体现专业育人特色上，我们对相同专业的近五年的教师学生评价和考试质量分析进行对比研究，重视引导教师做好教学育人过程中的协调工作，结合实际上课时不同专业的学生的特点不断调整教学风格，让学生能更好地接受、更愉快地学习.

(5)做好练习册的讲解与指导工作，无机化学课程对应的知识点多，考题丰富复杂，许多同学看到后无法入手，导致学生愈发容易失去学习无机化学课程的兴趣，出现课程后期有上课玩手机、打瞌睡的现象.为了避免此类现象，无机化学教研室特编制了章节的练习册，让学生先做、批改后教师详细讲解的模式，让学生能缩小练习范围，掌握知识重点、攻克考试难点，也及时消化和吸收对应的知识.实际教学工作中，我们提前一个学期根据专业人才培养方案制定好教学大纲和考试大纲，尽早地把考试范围及知识点掌握程度明确，再根据不同侧重点来调整对应的练习册，让学生在解题与练习中能有针对性，减轻学习压力.

(6)改革课程的学生成绩考核工作，以往的“无机化学”课程的考试，就是以笔试的形式展开，试题比较陈旧，学生对知识点内容死记硬背较多，无法顺应专业认证的培养要求.我们针对专业认证的学生成绩考核采用了学习评价新体系来给定成绩，具体如图3所示.将原来传统的“平时成绩”+“考试成绩”模式划为3个模块：即“学生平时表现”、“学生线下成绩”和“学生考试成绩”.降低了期末考试的分数比例，在一定程度上减轻了学生的期末考试压力，同时要求提倡学生平时学好，勿走传统的临考记忆复习冲刺的模式.

图3 专业认证下无机化学课程学生学习成绩评价新体系

(7)引入丰富的课堂教学模式，大力提倡新教师广泛采用分组讨论式教学，引入案例教学法、开展雨课堂、MOOC、幕课等多种混合式“金课”的最新模式教学，开展手机上的教学互动，让本科学生能下了课堂也能跟着老师进行学习，不断激发学生的兴趣爱好.结合2020年出现了新冠肺炎疫情的时政，我们响应学校的号召，集体制作了雨课堂的教学整套视频，同时匹配添加了思政教学内容，学生可以在手机微信客户端进行学习.

(8)大力推动实验教学和创新实验的激励作用，继续举办广东石油化工学院的化学基础技能大赛，选拔实验兴趣爱好强、实验技能扎实、动手能力强的学生进行实验的校级初赛，择优再选出选手进行次年的省级比赛.化学基础技能大赛不仅包括了实验设计、实验操作、实验报告等多个模块，在比赛的命题上也考虑了不同的专业背景知识，如选择纳米抗菌材料的制作等.历年来均获得了优异的成绩，有效地刺激和增强了不同专业的本科学生的化学实验兴趣爱好，同时辐射增强了对无机化学课程的兴趣爱好.

(9)增强导师制下的创新实验培育，许多学院为了进一步加快本科学生的成长步伐，大一学生就安排了专任教师为导师，结合学生的基础知识及技能，导师可以安排学生进入实验室从事很多无机化学相关的实验，如熔点的测点、固液分离、晶体的析出等，这方面有利于提升大学生对无机化学的兴趣爱好.《无机化学》实验的开展相对来说较简单，符合低年级不同专业的同学周末选择自由开展，如开设晶体的结构与认识实验，可供不同专业的学生们进行学习.

然而，无机化学课程的变革还离不开学校教务处、教学质量评价中心等机构的大力支持，也离不开各专业的系部开课与重视，无机化学课程的发展更离不开本科生、教师及教务管理工作人员的共同协作与开展.与此同时，我们应该广泛地借助其他地方性院校的不同课程在专业认证下的改革经验[9-10]，做好与之对应的决策部署和高效实施.

3 成效分析

通过了上述课程教学改革，无机化学课程的实施和展开获得了较好的成效.一方面，专业人才的培养在知识讲授面上得到了部分内容的突出，舍弃了其它非重点内容，减轻了学生的负担；另一方面，有利于课程新模式的塑造和教学改革的推进.上述措施实施两年以来，我校各专业的学生，特别是专业认证相关的学生反馈评价好，学生学习兴趣增大，学生的成绩也相应有所提高，学生对课程的满意度高达99%.我们选择化学工程、高分子材料工程、环境工程3个专业的学生无机化学考试成绩分析对比如图4所示.

(A)课程改革实施前 (B)课程改革实施后图4 无机化学课程改革实施前后学生平均成绩比例分析

由上图可知，在实施课程改革前，3个专业学生的无机化学课程成绩不及格占15%，而课程改革后，不及格比率降低至6%；成绩优秀的学生比率由原来的7%升高至课程改革后的13%，增长了6%；同等情况下，80-89分阶段的学生比率提升了11%，表明课程改革后，学生的无机化学课程成绩有了明显好转，这是因为学习兴趣和动力增加，调动了学生的学习积极性.

除此之外，不同专业的学生和用人单位，近年来对我校的认可度大大增加，主要体现在专业素养和基本实验技能上.不管是应化专业，还是化工、环境、材料、食品等专业，基本实验技能是毕业生上岗的核心素质，近年来毕业生深受用人单位的好评.许多基础性的技能就是从无机化学实验上学到的，如电子天平上用差量法称取药品、移液管吸取液体及添加、马弗炉的使用等，学生在无机化学实验上学得好，拓展工作就会做得顺畅，也有利于专业素养的培育与发展.教学改革成效后，尽管是不同专业的大学生，近年来非毕业生在省级基础实验技能大赛中屡获金奖，学生的实验技能和动手能力不断增强，学习兴趣也得到了明显的激发.因此，我们实施的课程教学改革方案和措施是科学有效的，也顺应时代发展的需要.

4 总结与展望

工科的工程认证浪潮已成为了新时代高等教育的特色旗帜，随着越来越多的专业申请工程教育专业认证，越来越多的基础专业课将接受变革或调整.无机化学课程作为重要的专业基础课，从课程内容体系考虑应该强调突出基础能力的培养.专业认证的课程矩阵和毕业要求指标点关系中，无机化学课程支撑的毕业要求指标点不多，但并不代表无机化学课程就可以忽略.无机化学课程是其他专业课程的基础，没学好无机化学课程，其他专业课程知识学习会有较大阻碍.无机化学实验技能更是应该强化训练和提高，因为只有这样，才有利于高年级本科生更好地学好其他相关联的专业课.我们可以从重新优化课程内容、调整授课教师队伍、改革课程的学生成绩考核模式、引入课堂教学新模式、创新实验培育等措施进行无机化学课程教学改革，以顺应专业认证的要求，更好地为本科生的专业技能教育做好铺垫.这些工作，无疑为专业认证的基础课程的教学改革，发挥积极的指引和推动效应，有利于高等教育教学改革的进一步推进.