新工科背景下民辦高校開展大學化學教育的探索

郝舉紅 孫美娜 徐姚 姜峰

摘要：基于“新工科”的背景下教育部對工科人才的新要求，提出了在民辦高校開展大學化學教育的必要性，通過工科大學化學的開設，培養(yǎng)學生的創(chuàng)新意識和獨立實踐能力。結合工科專業(yè)特點，優(yōu)化大學課程體系，調整授課內容，創(chuàng)新教學手段，實現(xiàn)多學科的交叉融合教育，實現(xiàn)培養(yǎng)綜合高素質人才的全面發(fā)展。

關鍵詞：新工科；大學化學；創(chuàng)新；民辦高校

新工科是在新一輪的科技革命和經濟發(fā)展的大局勢下提出的，就是希望高等學校在培養(yǎng)工科人才上能夠有新的創(chuàng)新與突破。2017年教育部提出新工科的理念到2018年國家首批新工科項目的公布，新工科的建設引領了高校工科的教育教學改革與發(fā)展，加速適應新技術、新材料、新設備、新工藝的技能，是所有高校工科類畢業(yè)生必須要迎接的一大挑戰(zhàn)。

隨著科學技術的進步，化學知識在各個領域的不斷滲透促進了化學與各學科間的交叉和融合。一些化學與社會息息相關的問題，如納米材料、可再生能源、節(jié)能與環(huán)境保護等正在受到全世界的廣泛關注?！洞髮W化學》是民辦高等理工科院校工科類學生，專業(yè)知識學習前不可缺少的一門基礎課。化學基本知識的學習有助于提升工程技術大類學生在專業(yè)深度和廣度上的認識，還能促進學生從不同角度運用化學的知識解決問題。在民辦理工類高校開設大學化學課程是培養(yǎng)全面應用型工程技術人才的知識結構和實踐能力的重要組成部分。

一、新工科背景下對民辦高校工科專業(yè)教育的新要求

國家經濟的迅猛發(fā)展，呼喚新型工業(yè)化、產業(yè)化的快速發(fā)展，需要大批新工科領域的應用型創(chuàng)新人才。"新工科"的提出是順應新經濟發(fā)展、深化工程教育改革的需要，是應對人才培養(yǎng)模式轉型開展的探索與實踐。與老工科相比，“新工科”更注重學科的交叉性、綜合性和應用性，人才培養(yǎng)方面強調要有更強的實踐能力、創(chuàng)新能力、具備更大競爭力的高素質宗合型“新工科”人才，他們將引領未來的新技術、新產業(yè)的發(fā)展，他們不僅是技術人才，還是具有較高人文素養(yǎng)的管理者。

在“新工科”背景下，化學這門學科與其他學科的應用性和關聯(lián)性，工科專業(yè)要求學生具有較扎實的數(shù)學、物理基礎和較強的邏輯思維能力，更重要的是需要有較強的科學實驗和動手實踐能力，具有深入探究新事物的好奇心和創(chuàng)新能力。因此，想學好新工科，必須先學好化學?！靶鹿た啤奔劝嫿ǖ囊慌聦I(yè)，同時也包括在原有專業(yè)基礎上升級改造，面向市場需求，面向新技術產業(yè)，面向引領世界的科研熱點，打破傳統(tǒng)的工科教育模式，攻克學科間的壁壘，關鍵是理念要新、內容要新、過程要新。這就要求高等學校在人才培養(yǎng)過程中及時確定專業(yè)方向，優(yōu)化課程體系，更新教學內容，調整培養(yǎng)計劃，實施新工科創(chuàng)新人才的培養(yǎng)方案。

二、民辦高校工科專業(yè)開展大學化學教育的必要性

隨著高等教育的深化改革，如何辦出學校的特色是任何一個民辦高校都該認真思考的問題。民辦大學在培養(yǎng)技能型應用型人才的同時，更要注重實踐能力強，科學知識面廣，基礎理論和專業(yè)知識扎實的創(chuàng)新型應用型人才的培養(yǎng)。加強基礎學科辦學積累和多學科專業(yè)交叉融合的教育開展，在培育新工科人才方面要有新的思考。

工科大學化學課程是民辦高校非化學化工類專業(yè)（例如：機械工程、土木工程、電氣工程及其自動化和汽車工程等專業(yè)）的一門重要的基礎課程，通過化學學科的基本理論知識的學習，使學生掌握化學反應的原理、物質的結構和材料的性能，并能系統(tǒng)的運用化學的理論觀點和方法，聯(lián)系工程實際來處理環(huán)境的保護、能源的開發(fā)利用、各類金屬和非金屬材料的制備等問題。

而這些內容對今后工科專業(yè)的學生在學習和工作中所涉及到的物質的性能、新材料制備技術、能源與環(huán)境保護等問題的解決，有著十分重要的指導作用。

三、如何在工科專業(yè)開展大學化學教育

對于非化學專業(yè)的工科學生來說，他們需要了解化學在工程技術方面更多的應用。工科類大學化學課程，要緊密聯(lián)系現(xiàn)代工業(yè)和農業(yè)的發(fā)展，跟蹤現(xiàn)代科技成就和社會科研熱點。打破傳統(tǒng)的四大化學的門類界限，以物理化學為主線，融合無機化學、有機化學和分析化學各學科的知識來設置工科專業(yè)“大學化學”的課程體系，拓寬學科的知識領域來適應現(xiàn)代科學技術的發(fā)展需求。

1.在教學內容上的創(chuàng)新教育

不同專業(yè)開設的課程重點不同，在教學內容上要緊密結合學生專業(yè)的特點，調整大學化學的課程計劃。首先確定該專業(yè)學生應該掌握的基本內容，強調與本專業(yè)課程的銜接與聯(lián)系，重點在基本概念、基本原理和基本方法上。例如對于機械制造和材料工程等專業(yè)，金屬材料的力學性質、金屬的晶體結構、非金屬材料的性能以及電化學腐蝕等知識對學生在以后的工程材料的選取和應用十分重要；而對于電氣自動化專業(yè)的學生來說，他們需要了解電化學的原理及應用和傳感器的檢測；而對于汽車工程專業(yè)的學生來說，需要了解金屬材料、高分子材料和燃料電池、鋰電池等方面的知識。

2.結合專業(yè)特點加入學科前沿知識的創(chuàng)新教育

針對不同的專業(yè)，大量收集各種與化學相關的資料，在講授基本理論的基礎上，在課堂教學過程中聯(lián)系實際，以能源開發(fā)利用、材料制造、工農業(yè)生產中等存在的化學問題為線索，穿插介紹與本節(jié)課程相關的世界上最新的科研動態(tài)，調動學生的積極性，培養(yǎng)學生的學習興趣，開拓學生的視野。在大學化學教學過程中不僅僅要傳授基礎理論知識，加入當前社會中化學學科最活躍的前沿問題，加強對學生創(chuàng)新意識和創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。如講述化學在能源、材料領域的應用內容時，向學生介紹未來世界上最有前景的納米材料，新能源汽車中燃料電池技術的應用等相關研究的最新動態(tài)，以及目前所面臨的問題，教師啟發(fā)學生運用所學的通識教育和專業(yè)教育知識，激發(fā)學生的探索精神和對科學研究的興趣，去解決技術研發(fā)中碰到的各種難題。

3.在教學手段上的創(chuàng)新教育

化學是一門集理論與實驗為一體的科學，結合實驗教學培養(yǎng)學生的動手能力、創(chuàng)新能力、分析和解決問題的能力。同理論課相比，實驗課更有趣、更直觀、更生動，在加深對理論知識理解的同時，激發(fā)學生的探索欲望，培養(yǎng)學生的初步科研能力，這對工科專業(yè)的學生甚為重要。通過實驗課（包括理論課堂的演示實驗）使學生將理論課堂上學到的基本原理和方法運用到實踐中去，開展化學與環(huán)境、綠色化學、趣味化學實驗等小講堂，通過分組討論、實際操作，讓學生獲得更多的機會動手操作，親自實踐獲取知識的過程，培養(yǎng)學生自主學習和協(xié)同工作的能力?；瘜W實驗的設計性、探究性和驗證性要求大學生要有必備的化學知識和實驗技能，同時還要求他們能綜合運用所學知識和技能靈活地、創(chuàng)造性地去解決一些工程、工業(yè)中遇到的難題。

總之，大學化學教育的開展不僅可以讓學生學到必備的化學基礎知識，而且還能夠培養(yǎng)學生的創(chuàng)新意識和實踐能力，提高學生的科技人文素質。

參考文獻

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[2]李松田.“新工科”建設背景下化工專業(yè)人才培養(yǎng)的探索與實踐[J]. 平頂山學院學報，2017（6）：108-110.

2018年度黑龍江省高等教育教學改革一般研究項目《新工科背景下機械制造工藝學集中訓練的改革與創(chuàng)新》（項目編號：SJGY20180338）階段性成果

作者簡介：郝舉紅（1980-）黑龍江哈爾濱人，講師，碩士研究生，主要從事工程材料、新能源技術方面的教學和科研工作。

（作者單位：哈爾濱遠東理工學院）