大學(xué)化學(xué)教學(xué)中多層次培養(yǎng)平臺的構(gòu)建

邱曉航 程鵬

摘 要：高等教育發(fā)展水平是一個國家發(fā)展水平和發(fā)展?jié)摿Φ闹匾獦?biāo)志，在實現(xiàn)中華民族偉大復(fù)興的事業(yè)中，高等學(xué)校必須牢牢抓住全面提高人才培養(yǎng)能力這個核心點。以學(xué)生為本、因材施教是教育要遵循的普遍規(guī)律，也是大學(xué)人才培養(yǎng)的重點和難點。南開大學(xué)化學(xué)學(xué)院秉承“允公允能、日新月異”的南開精神，摸索嘗試建立多層次的培養(yǎng)平臺，為培養(yǎng)適合新時代發(fā)展的“公能型”人才做出了有益的努力。

關(guān)鍵詞：化學(xué)教學(xué)；多層次；人才培養(yǎng)；因材施教；教學(xué)計劃

高等學(xué)校作為高素質(zhì)人才培養(yǎng)基地，肩負著培養(yǎng)祖國建設(shè)者的使命。黨的十九大報告指出，建設(shè)教育強國是中華民族偉大復(fù)興的基礎(chǔ)工程。習(xí)近平總書記2016年在全國高校思想政治工作會議上指出，辦好我國高校，辦出世界一流大學(xué)，必須牢牢抓住全面提高人才培養(yǎng)能力這個核心點。歸根結(jié)底，建設(shè)高等教育強國最具標(biāo)志性的內(nèi)容就是要培養(yǎng)一流人才。因此，建設(shè)一流本科、培養(yǎng)一流人才是中國高等教育新時代內(nèi)涵式發(fā)展的最核心的標(biāo)準(zhǔn)[1]。

我國的高等教育經(jīng)過了學(xué)習(xí)蘇聯(lián)、學(xué)習(xí)西方的階段，在進行通才教育和培養(yǎng)專門化人才方面都進行了嘗試。在知識飛速發(fā)展、社會多元化的21世紀(jì)，我們一直在探索適合時代發(fā)展的培養(yǎng)模式[2]。單一模式的培養(yǎng)方式不能滿足時代要求，任何一刀切的教育方法都是不可取的?；瘜W(xué)專業(yè)本科生在學(xué)期間受到專業(yè)培訓(xùn)，具備了良好的專業(yè)知識和科學(xué)素養(yǎng)，步入社會后有著廣闊的發(fā)展前景，既可在科研院所、高等院校從事科學(xué)研究，也可以在現(xiàn)代化企業(yè)中從事產(chǎn)品研發(fā)或技術(shù)支持，還可以自主創(chuàng)業(yè)，在化學(xué)相關(guān)領(lǐng)域開疆拓土。為了適應(yīng)當(dāng)前社會發(fā)展要求，建設(shè)一流本科、培養(yǎng)一流人才，須建立因材施教、多層次教學(xué)的人才培養(yǎng)模式。南開大學(xué)化學(xué)學(xué)院構(gòu)建了多層次人才培養(yǎng)平臺，為學(xué)生開辟多通道成才途徑做了有益的嘗試。

一、堅持以學(xué)生為本，搭建多層次、多出口培養(yǎng)平臺

南開大學(xué)化學(xué)學(xué)科創(chuàng)建于1921年，是中國最早創(chuàng)建的化學(xué)學(xué)科之一。依托學(xué)科優(yōu)勢，南開化學(xué)專業(yè)的人才培養(yǎng)在國內(nèi)外一直享有很高的聲譽，畢業(yè)生受到社會的高度評價。進入21世紀(jì)以來，南開化學(xué)秉承傳統(tǒng)，堅持以學(xué)生為本的教學(xué)理念，真抓實干，改革教學(xué)計劃，修訂培養(yǎng)方案，大幅度提升學(xué)生自主學(xué)習(xí)的能力，目前改革初見成效。

為了適應(yīng)分層教學(xué)的要求，學(xué)院將原有課程體系進行改革。針對學(xué)生來源不同、基礎(chǔ)不同、發(fā)展目標(biāo)不同的特點，建立了多層次人才培養(yǎng)平臺。

1.拔尖人才培養(yǎng)試驗計劃

2009年，教育部實施“基礎(chǔ)學(xué)科拔尖學(xué)生培養(yǎng)試驗計劃”。南開大學(xué)首批入選該計劃?；瘜W(xué)學(xué)院每年通過筆試、面試，選拔出熱愛化學(xué)、數(shù)理基礎(chǔ)好、有志于化學(xué)研究的學(xué)生，單獨成班（即化學(xué)伯苓班），實施拔尖人才培養(yǎng)試驗計劃?；瘜W(xué)伯苓班實施導(dǎo)師制、小班化、個性化和國際化等一系列培養(yǎng)方案，以創(chuàng)造一流的學(xué)習(xí)環(huán)境與氛圍，努力使受該計劃支持的學(xué)生成長為化學(xué)及相關(guān)學(xué)科領(lǐng)域的領(lǐng)軍人物，并逐步躋身國際一流科學(xué)家隊伍。實施該計劃以來，已有5屆學(xué)生完成學(xué)業(yè)，畢業(yè)學(xué)生84人，全部進入國內(nèi)外高校和研究所進一步深造，部分學(xué)生進入世界排名前100的高校攻讀博士。

2.優(yōu)勢互補，培養(yǎng)理工雙修人才

2000年底，天津市政府與教育部簽訂共建南開大學(xué)、天津大學(xué)協(xié)議，兩校實行獨立辦學(xué)、緊密合作的辦學(xué)模式，實現(xiàn)優(yōu)勢互補，資源共享。南開大學(xué)化學(xué)學(xué)院與天津大學(xué)化工學(xué)院利用雙方學(xué)科優(yōu)勢，共同建設(shè)分子科學(xué)與工程專業(yè)，成為國家級特色專業(yè)。該專業(yè)從2003年開始招生，南開大學(xué)與天津大學(xué)各招收30名學(xué)生，共同培養(yǎng)，前兩年在南開大學(xué)學(xué)習(xí)，后兩年在天津大學(xué)學(xué)習(xí)，畢業(yè)時完成基礎(chǔ)化學(xué)和化學(xué)工程的學(xué)習(xí)，修完207學(xué)分，可獲得理學(xué)學(xué)士和工學(xué)學(xué)士雙學(xué)位。該專業(yè)畢業(yè)生以基礎(chǔ)扎實、實踐能力強得到社會的普遍贊譽，為兩校合作建立的首批國家級2011協(xié)同創(chuàng)新中心“天津化學(xué)化工協(xié)同創(chuàng)新中心”提供了人才基礎(chǔ)。

3.關(guān)注生命科學(xué)，拓寬基礎(chǔ)學(xué)科影響力

20世紀(jì)后半葉生命科學(xué)各領(lǐng)域所取得的巨大進展，特別是分子生物學(xué)的突破性成就，在人口、地球環(huán)境、食物、資源與健康等重大問題的解決方面發(fā)揮重要作用。在21世紀(jì)生命科學(xué)能否繼續(xù)蓬勃發(fā)展，很大程度上依賴于數(shù)學(xué)、物理和化學(xué)等基礎(chǔ)學(xué)科的概念、方法創(chuàng)新。為了培養(yǎng)交叉學(xué)科人才，適應(yīng)新世紀(jì)科學(xué)發(fā)展要求，南開大學(xué)開設(shè)了化學(xué)生物學(xué)專業(yè)，2012年起開始招生，培養(yǎng)具有堅實的化學(xué)與生物學(xué)基礎(chǔ)知識和較廣泛的化學(xué)生物學(xué)交叉領(lǐng)域知識，熟練掌握化學(xué)與相關(guān)生物學(xué)實驗技能，具備從事化學(xué)生物學(xué)交叉領(lǐng)域科學(xué)研究的基本能力，創(chuàng)新意識強、綜合素質(zhì)高的專門人才。目前該專業(yè)已畢業(yè)學(xué)生41人，其中23人在國內(nèi)外高校繼續(xù)深造，2人獲得南開大學(xué)及瑞典烏普薩拉大學(xué)雙學(xué)士學(xué)位。

4.實用科學(xué)，為國民經(jīng)濟保駕護航

化學(xué)是一門實用科學(xué)，每一次化學(xué)學(xué)科上的巨大飛躍、突破，都會促進社會經(jīng)濟的大發(fā)展。化學(xué)工業(yè)對于改進工業(yè)生產(chǎn)工藝、發(fā)展農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、合成新材料、鞏固國防建設(shè)、發(fā)展高精尖技術(shù)、提高國家綜合實力等方面都發(fā)揮很大作用。化學(xué)學(xué)院于1998年招收材料化學(xué)與物理專業(yè)本科生，該專業(yè)于2014年調(diào)整到新成立的材料科學(xué)與工程學(xué)院，從2015年起化學(xué)學(xué)院恢復(fù)應(yīng)用化學(xué)專業(yè)招生，培養(yǎng)既具有堅實化學(xué)基礎(chǔ)，又具有運用化學(xué)的基本理論和實驗技能進行應(yīng)用研究和技術(shù)開發(fā)能力的創(chuàng)新性人才。

二、因材施教，建立柔性教學(xué)計劃

大學(xué)新生來自于五湖四海，學(xué)業(yè)水平存在差異。為了更好地體現(xiàn)以學(xué)生為本，因材施教，2014年學(xué)院參照教育部高等學(xué)?；瘜W(xué)類專業(yè)教學(xué)指導(dǎo)分委員會的《高等學(xué)?；瘜W(xué)類專業(yè)指導(dǎo)性專業(yè)規(guī)范》[3]，較大幅度地調(diào)整了教學(xué)計劃?；A(chǔ)好的學(xué)生可以選擇進度快的教學(xué)計劃，在兩年內(nèi)將專業(yè)課修完，基礎(chǔ)薄弱的學(xué)生則可以選擇在較長時間里完成學(xué)業(yè)，同時在課程設(shè)置上也做了一定調(diào)整。

1.公能素質(zhì)教育與專門化教育相結(jié)合

“允公允能、日新月異”是南開校訓(xùn)，也是南開始終堅持的育人特色?！肮堋彼刭|(zhì)教育的核心理念是“以德為先、能力為重、全面發(fā)展、勇于創(chuàng)新”。它具有多層次性和系統(tǒng)性，包括在人本層面，要求全面發(fā)展，人格豐富健全；在專業(yè)層面，要求優(yōu)良的職業(yè)道德和專業(yè)素養(yǎng)，知識深厚，具有突出的創(chuàng)新和實踐能力；在發(fā)展層面，要求公能兼?zhèn)?，具有愛國愛群之公德、服?wù)社會之能力。

在課程體系中，增設(shè)了文化素質(zhì)課程“當(dāng)代化學(xué)前沿”“改變世界的化學(xué)”為化學(xué)學(xué)院指定選修課。這些課程可以幫助學(xué)生從化學(xué)的歷史、化學(xué)的發(fā)展、化學(xué)的前沿等角度深入了解學(xué)科發(fā)展的歷史，兼顧知識的傳授和品格的塑造，提升學(xué)生的前瞻意識、問題意識和社會責(zé)任感，全面提高學(xué)生綜合素質(zhì)。化學(xué)學(xué)院還面向全校開設(shè)了“化學(xué)與社會”“身邊的化學(xué)”“智能材料與人類進步”等文化素質(zhì)課程，以期更好地普及化學(xué)知識，提高學(xué)生的化學(xué)素養(yǎng)。

在課程教學(xué)計劃中，提高了數(shù)學(xué)、物理的教學(xué)標(biāo)準(zhǔn)，將所有專業(yè)的高等數(shù)學(xué)由生化類調(diào)整為物理類，增加了難度和學(xué)時學(xué)分。隨著化學(xué)科學(xué)的深入發(fā)展，未來的化學(xué)將越來越依賴于數(shù)學(xué)，而化學(xué)與物理學(xué)的聯(lián)系也日益緊密。數(shù)學(xué)是各學(xué)科的基礎(chǔ)，加強數(shù)學(xué)能力的培養(yǎng)，無論對繼續(xù)從事化學(xué)研究，還是轉(zhuǎn)入其他學(xué)科發(fā)展都是必要的準(zhǔn)備。

化學(xué)專業(yè)必修課也進行了調(diào)整，增設(shè)高分子化學(xué)、化工基礎(chǔ)和化工基礎(chǔ)實驗為化學(xué)專業(yè)必修課。高分子科學(xué)自20世紀(jì)中葉蓬勃發(fā)展起來，高分子材料極大地豐富了人們的生活。高分子化學(xué)和化學(xué)工程，是化學(xué)科學(xué)實用性的具體表現(xiàn)。學(xué)習(xí)化工基礎(chǔ)和高分子化學(xué)知識，對于從事化學(xué)相關(guān)行業(yè)都是非常實用的知識儲備。

2.增設(shè)兩年制學(xué)業(yè)通道，讓學(xué)生擁有更多的自主時間

按照化學(xué)伯苓班和分子科學(xué)與工程專業(yè)的教學(xué)計劃，所有專業(yè)必修課學(xué)習(xí)在兩年內(nèi)完成，這使后續(xù)的科研訓(xùn)練、國際交流和化工課程學(xué)習(xí)成為可能。近年來，我們還為化學(xué)大類的學(xué)生開設(shè)了兩年完成專業(yè)學(xué)習(xí)的通道，學(xué)生可以根據(jù)自己的實際情況，選擇適合自己的教學(xué)計劃。

拔尖人才班的校級公共必修課被重新整合，采取更加開放的考試形式，英語課由外籍教師承擔(dān)。這樣學(xué)生自主學(xué)習(xí)的時間增加，良好的英語溝通能力為閱讀專業(yè)文獻、參加國際學(xué)術(shù)交流創(chuàng)造了條件。

三、完善科研訓(xùn)練體系，充分調(diào)動學(xué)生主動性

南開大學(xué)化學(xué)實驗教學(xué)中心是首批國家級實驗教學(xué)示范中心之一，以“強化基礎(chǔ)、注重綜合、突出創(chuàng)新、培養(yǎng)能力、提高素質(zhì)”為指導(dǎo)思想構(gòu)筑了一體化、三層次、多形式的實驗教學(xué)體系，為學(xué)生實驗?zāi)芰Φ呐囵B(yǎng)提供了保障[4]。近年來，學(xué)院又有的放矢地開設(shè)了一系列的科研訓(xùn)練計劃，更加充分地調(diào)動了學(xué)生的學(xué)習(xí)主動性。

1.逐層遞進的實驗室研修，啟蒙科研意識

（1）學(xué)生在一年級開始實施實驗室體驗計劃。學(xué)生自行聯(lián)系1～3名指導(dǎo)教師，通過參加實驗室的組會、參觀、座談等形式，盡可能多地了解本課題組及本學(xué)科領(lǐng)域發(fā)展的前沿方向，體驗進行科學(xué)研究的基本方法。在一個月的時間內(nèi)，通過4～5次體驗，提交體驗報告和收獲感想。學(xué)生在大一結(jié)束的暑期參加為期一個月的暑期科研訓(xùn)練，包括安全培訓(xùn)、基本操作實習(xí)、文獻檢索、科普報告等，同時自己聯(lián)系導(dǎo)師，填寫暑期科研訓(xùn)練申請書，申請進入課題組進行科研訓(xùn)練，并在導(dǎo)師指導(dǎo)下，參照科研訓(xùn)練指南，進行各種科研訓(xùn)練，結(jié)束時填寫結(jié)題報告書。

（2）學(xué)生在二年級時可申請面向本科生的各類課外科研創(chuàng)新計劃，如“國家大學(xué)生創(chuàng)新性實驗計劃”“天津市大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)訓(xùn)練計劃”“南開大學(xué)本科生百項工程”等。進入拔尖人才培養(yǎng)試驗計劃的伯苓班學(xué)生則必須主持承擔(dān)項目。學(xué)生對參與此類項目非常積極，近三年的參與率高達81.7%。

（3）拔尖人才培養(yǎng)試驗計劃的學(xué)生從三年級起選擇科研導(dǎo)師，按研究生培養(yǎng)模式進入實驗室開展研究課題。一學(xué)期結(jié)束后需提交中期考核報告，一學(xué)年結(jié)束后需提交年度考核報告，參加由學(xué)院組織的答辯。最近學(xué)院面對全體學(xué)生實施了“卓越科研能力培養(yǎng)計劃”，鼓勵已完成大部分學(xué)分的學(xué)生參與集中科研訓(xùn)練，要求學(xué)生按照研究生的工作時間和工作模式參與該項計劃，并將期間工作寫入畢業(yè)論文，參加畢業(yè)論文答辯。

2.舉辦定期學(xué)術(shù)講座，拓寬科研視野

學(xué)院每月舉辦伯苓講座和青年伯苓講座各一次，邀請國內(nèi)外知名院士、專家和國家杰出青年科學(xué)基金獲得者、優(yōu)秀青年科學(xué)基金獲得者分享他們的科研體會。諾貝爾獎獲得者Jean-Marie Lehn，Karl Barry Sharpless，中科院院士唐本忠、李玉良、張希等都曾受邀與學(xué)生互動交流，受到學(xué)生的熱烈歡迎。學(xué)院還定期組織到科研院所和高校參觀交流，鼓勵學(xué)生參加各種國際、國內(nèi)會議以了解專業(yè)動態(tài)和學(xué)術(shù)發(fā)展，近年來每年參加各種學(xué)術(shù)會議的本科生約有50人次。

3.國內(nèi)外交流，激發(fā)科研靈感

學(xué)生選擇兩年專業(yè)計劃后，在三年級時已完成大部分課程。除可以聯(lián)系科研導(dǎo)師進行科研訓(xùn)練外，學(xué)院鼓勵學(xué)生到國際高水平大學(xué)或研究所進行4周到3個月的短期交流和6～18個月的長期交流。學(xué)生自主聯(lián)系接收方，學(xué)院提供一定旅費資助和生活補貼。從2012級學(xué)生開始實施，幾年來已有數(shù)十名學(xué)生在國際一流大學(xué)做過交流研究，并得到國外導(dǎo)師的好評。2014級肖奎同學(xué)于2017年9月至2018年3月在美國西北大學(xué)教授、2016年諾貝爾化學(xué)獎獲得者J.Fraser Stoddart課題組完成了本科生國際交流項目，獲得Stoddart教授的高度評價。2018年2月19日Stoddart教授在給肖奎的推薦信中指出：“肖奎同學(xué)將帶著來自我的最高評價和推薦回到他的母校南開大學(xué)，他對科研工作的奉獻和實踐都能稱得上是真正的典范，我堅信肖奎同學(xué)將成為一名杰出的科學(xué)家，導(dǎo)師和教師。”2012級學(xué)生在出國交流期間發(fā)表合作署名文章4篇。2017年暑期，美國加州大學(xué)伯克利分校著名化學(xué)家Omar M. Yaghi和Peidong Yang設(shè)計為期六周的科研精英高研班項目（Laboratory Research Experience Program），旨在為具備科研潛質(zhì)、有熱情抱負的年輕學(xué)生提供一個接受系統(tǒng)性訓(xùn)練、施展才華的機會，該項目面向全球大二以上學(xué)生招生，僅招收30名學(xué)生，經(jīng)過化學(xué)學(xué)院內(nèi)部選拔和加州大學(xué)伯克利分校的篩選，2014級化學(xué)伯苓班的3位學(xué)生順利入選。這些國際交流項目給學(xué)生帶來實質(zhì)性的幫助，學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力、交流能力、科研能力得到大幅度提升，為后續(xù)科研生涯做好了充分準(zhǔn)備。

四、多形式實踐，接觸行業(yè)前沿

化學(xué)是一門實用學(xué)科，化學(xué)專業(yè)的本科教育也是應(yīng)用型人才的培養(yǎng)基地。有些學(xué)生畢業(yè)后到科研單位從事產(chǎn)品研發(fā)、技術(shù)支持、市場拓展等工作。為此，學(xué)院特別設(shè)立了專項基金資助本科生自行聯(lián)系的企事業(yè)單位實踐實習(xí)項目。實踐項目應(yīng)在一個月以上，項目結(jié)束后，學(xué)生提交實踐總結(jié)報告、實踐單位對其實踐表現(xiàn)提供反饋意見。實踐活動有效地開闊了學(xué)生的視野，加強了其實踐能力，能使在學(xué)期間學(xué)到的知識在實際工作中加深體會和認(rèn)識，幫助學(xué)生畢業(yè)時有更好的就業(yè)選擇。學(xué)院已簽約了七家相關(guān)企業(yè)作為人才培養(yǎng)合作開發(fā)基地，基地提供各類資源，開設(shè)職業(yè)技能教育課程及各種講座沙龍；提供企業(yè)項目參與機會，為學(xué)生社會實踐活動（調(diào)研、座談、參觀）提供方便；提供學(xué)生實習(xí)見習(xí)的崗位信息與機會等。

幾年來我們的教學(xué)模式逐漸完善，初步搭建起化學(xué)教育中多層次培養(yǎng)平臺。越來越多的學(xué)生進入國際一流高校繼續(xù)深造，本科生參與科研并發(fā)表成果的數(shù)量逐年上升，選擇就業(yè)的學(xué)生也受到用人單位的好評。

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[責(zé)任編輯：余大品]