“新工科”背景下廣西大學(xué)化學(xué)類專業(yè)創(chuàng)新型人才培養(yǎng)的研究與實(shí)踐

周立亞，段文貴，何熙璞，劉麗，許雪棠，徐遠(yuǎn)金，王凡，陳培燦，鄭禮婷，李香，王藝頻，楊紅

廣西大學(xué)化學(xué)化工學(xué)院，南寧 530004

隨著全球新一輪科技革命和產(chǎn)業(yè)變革的蓬勃興起，學(xué)科和學(xué)科之間、科學(xué)和技術(shù)之間、自然科學(xué)和人文社會(huì)科學(xué)之間日益呈現(xiàn)交叉融合趨勢(shì)。產(chǎn)業(yè)升級(jí)和經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)調(diào)整不斷加快，尤其是人工智能、物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)等新技術(shù)的融合應(yīng)用，需要大量高素質(zhì)技能人才和高層次創(chuàng)新人才，傳統(tǒng)的人才培養(yǎng)模式難以滿足新興產(chǎn)業(yè)和未來產(chǎn)業(yè)的發(fā)展需求[1]。新工科是基于國(guó)家戰(zhàn)略發(fā)展新需求、國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)新形勢(shì)、立德樹人新要求提出的工程教育改革方向。教育部2016年提出“新工科”概念，2017年啟動(dòng)“新工科”建設(shè)，推動(dòng)形成了“復(fù)旦共識(shí)”“天大行動(dòng)”和“北京指南”，凝聚了“新工科”建設(shè)的廣泛共識(shí)，產(chǎn)生了積極的社會(huì)影響?！皬?fù)旦共識(shí)”圍繞對(duì)“新工科”的認(rèn)識(shí)和理解，明確了“新工科”建設(shè)的戰(zhàn)略意義和核心理念；“天大行動(dòng)”明確要堅(jiān)持問題導(dǎo)向，做到“六問”：?jiǎn)柈a(chǎn)業(yè)需求建專業(yè)、問技術(shù)發(fā)展改內(nèi)容、問學(xué)生志趣變方法、問學(xué)校主體推改革、問內(nèi)外資源創(chuàng)條件、問國(guó)際前沿立標(biāo)準(zhǔn)。“北京指南”發(fā)布了“新工科”研究與實(shí)踐項(xiàng)目指南，提出“更加注重理念引領(lǐng)、更加注重結(jié)構(gòu)優(yōu)化、更加注重模式創(chuàng)新、更加注重質(zhì)量保障、更加注重分類發(fā)展”[2]。

化學(xué)類專業(yè)屬于理工融合專業(yè)，是最具活力和創(chuàng)造性的中心學(xué)科之一，是支撐生命、材料、能源、環(huán)境、醫(yī)藥等眾多學(xué)科和支柱產(chǎn)業(yè)、高精尖技術(shù)發(fā)展的上游學(xué)科[3]。為有效將化學(xué)研究的創(chuàng)新性成果及時(shí)轉(zhuǎn)化為生產(chǎn)技術(shù)和生產(chǎn)力，增強(qiáng)人才培養(yǎng)對(duì)其他學(xué)科和產(chǎn)業(yè)發(fā)展的支持力度，需適時(shí)調(diào)整化學(xué)學(xué)科人才培養(yǎng)的導(dǎo)向，通過拓展學(xué)生的學(xué)科視野，增強(qiáng)科學(xué)素養(yǎng)培養(yǎng)，提升研究能力、應(yīng)用開發(fā)能力和技術(shù)推廣能力，使學(xué)生以化學(xué)的觀點(diǎn)和方法去觀察、思考和解決重大基礎(chǔ)性、挑戰(zhàn)性問題，從應(yīng)用需求出發(fā)開發(fā)新原理、新方法、新物質(zhì)、新材料。一方面解決化學(xué)新技術(shù)的應(yīng)用轉(zhuǎn)化問題，另一方面為解決能源、生命、環(huán)境等學(xué)科領(lǐng)域的重大技術(shù)難題提供突破口，是推進(jìn)新技術(shù)、新產(chǎn)業(yè)、新業(yè)態(tài)發(fā)展的重要基礎(chǔ)[4–7]。

廣西大學(xué)是廣西辦學(xué)歷史最悠久、規(guī)模最大的綜合性大學(xué)，是廣西唯一的國(guó)家“211工程”建設(shè)學(xué)校，世界一流學(xué)科建設(shè)高校，教育部和廣西壯族自治區(qū)人民政府“部區(qū)合建”高校。自治區(qū)黨委政府先后批準(zhǔn)印發(fā)《廣西大學(xué)綜合改革試點(diǎn)方案》《廣西大學(xué)推進(jìn)一流大學(xué)和一流學(xué)科建設(shè)方案》和《“部區(qū)合建”廣西大學(xué)實(shí)施方案》支持廣西大學(xué)教育教學(xué)改革實(shí)驗(yàn)與探索。地方經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展離不開科技和人才的支持，廣西大學(xué)的化學(xué)類專業(yè)包含化學(xué)和應(yīng)用化學(xué)兩個(gè)專業(yè)，以“立足廣西優(yōu)勢(shì)資源，瞄準(zhǔn)化學(xué)發(fā)展趨勢(shì)，培養(yǎng)創(chuàng)新復(fù)合人才”為辦學(xué)指導(dǎo)思想，針對(duì)藥用植物、松香松節(jié)油等廣西天然優(yōu)勢(shì)亞熱帶植物資源，錳和稀土等廣西豐富礦產(chǎn)資源，在天然有機(jī)化學(xué)、納米材料化學(xué)、分析化學(xué)和催化化學(xué)等領(lǐng)域開展研究并建設(shè)課程群。本文主要介紹了廣西大學(xué)化學(xué)類專業(yè)在新工科背景下，緊密結(jié)合區(qū)域和地方重大戰(zhàn)略需求，通過調(diào)整專業(yè)培養(yǎng)目標(biāo)、優(yōu)化教學(xué)體系和教學(xué)模式，積極探索“校企、科教、本碩”“三結(jié)合”的人才培養(yǎng)模式改革過程中所做的工作及思考，推動(dòng)具有鮮明區(qū)域特征的化學(xué)類專業(yè)特色化發(fā)展。

1 “新工科”背景下化學(xué)類專業(yè)創(chuàng)新型人才培養(yǎng)改革的必要性

1.1 “新工科”背景下化學(xué)類專業(yè)創(chuàng)新型人才培養(yǎng)改革的理念

以“新工科”為契機(jī)，廣西大學(xué)化學(xué)類專業(yè)面向未來新技術(shù)、新產(chǎn)業(yè)、新業(yè)態(tài)發(fā)展，進(jìn)一步明確專業(yè)發(fā)展定位，強(qiáng)化專業(yè)特色，積極探索“校企、科教、本碩”“三結(jié)合”的人才培養(yǎng)模式。增強(qiáng)人才培養(yǎng)對(duì)其他學(xué)科和產(chǎn)業(yè)發(fā)展的支持力度，針對(duì)所對(duì)應(yīng)行業(yè)的形態(tài)和內(nèi)涵變化，調(diào)整和改革化學(xué)類專業(yè)人才培養(yǎng)模式、教學(xué)內(nèi)容體系，突出行業(yè)特色，建立并完善化學(xué)化工理工融合型人才培養(yǎng)體系，使之更加適應(yīng)行業(yè)產(chǎn)業(yè)發(fā)展的需要，培養(yǎng)能夠適應(yīng)和引領(lǐng)新技術(shù)、新產(chǎn)業(yè)發(fā)展的新型化學(xué)類專業(yè)“新工科”人才。

1.2 “新工科”背景下化學(xué)類專業(yè)創(chuàng)新型人才培養(yǎng)面臨的主要問題

1) 專業(yè)教學(xué)理念和人才培養(yǎng)機(jī)制有待進(jìn)一步完善。作為具有理工融合特色的化學(xué)類專業(yè)，化學(xué)教學(xué)與前沿學(xué)科交叉不夠；與行業(yè)、企業(yè)和地方開展政產(chǎn)學(xué)研用協(xié)同育人的機(jī)制不夠健全，與地方經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展的結(jié)合還不夠緊密。

2) 人才培養(yǎng)模式和教學(xué)內(nèi)容方法有待優(yōu)化和提升。知識(shí)體系中缺少信息技術(shù)、物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、人工智能等新技術(shù)元素，知識(shí)更新不足，高端發(fā)展能力不強(qiáng)，學(xué)生的研究能力、工程設(shè)計(jì)能力、指導(dǎo)和管理生產(chǎn)的能力不強(qiáng)。

3) 人才培養(yǎng)面向世界、融入世界的國(guó)際化還不夠。在吸引國(guó)際學(xué)術(shù)大師參與學(xué)生培養(yǎng)、選派優(yōu)秀學(xué)生訪學(xué)交流，推動(dòng)學(xué)生接觸世界科學(xué)文化研究最前沿等方面還有待提升。

2 新工科改造的主要舉措和成效

2.1 “校企”結(jié)合，主動(dòng)適應(yīng)地方經(jīng)濟(jì)發(fā)展需求

學(xué)院緊緊圍繞“為誰培養(yǎng)人、培養(yǎng)什么人、怎樣培養(yǎng)人”這個(gè)核心問題，落實(shí)立德樹人根本任務(wù)，圍繞學(xué)校培養(yǎng)新時(shí)代有社會(huì)責(zé)任、有法治意識(shí)、有創(chuàng)新精神、有實(shí)踐能力、有國(guó)際視野的“五有”領(lǐng)軍型人才的培養(yǎng)目標(biāo)，主動(dòng)適應(yīng)地方經(jīng)濟(jì)發(fā)展需求，加強(qiáng)與柳州化工股份有限公司、廣西田園生化股份有限公司等行業(yè)企業(yè)的對(duì)接，聘請(qǐng)企業(yè)技術(shù)專家、工程技術(shù)人員，與高校專業(yè)帶頭人、骨干教師共同組建化學(xué)類專業(yè)教學(xué)指導(dǎo)委員會(huì)，共商人才培養(yǎng)方案，在課程設(shè)置、實(shí)習(xí)實(shí)踐、畢業(yè)設(shè)計(jì)等環(huán)節(jié)與企業(yè)深度融合。通過聘請(qǐng)企業(yè)兼職導(dǎo)師到校授課、學(xué)生到企業(yè)現(xiàn)場(chǎng)教學(xué)、舉行教學(xué)研討會(huì)等方式，積極探索校內(nèi)課堂教學(xué)、校內(nèi)外實(shí)踐教學(xué)和企業(yè)合作培養(yǎng)等多種培養(yǎng)模式，在“化工安全與環(huán)?！薄靶滦头蛛x技術(shù)”等課程的教學(xué)中進(jìn)行校內(nèi)外合授，取得了良好的教學(xué)效果。以學(xué)院與農(nóng)墾明陽生化公司共建的國(guó)家級(jí)工程實(shí)踐教育中心為基礎(chǔ)，促進(jìn)理論與實(shí)踐結(jié)合，強(qiáng)化學(xué)生動(dòng)手能力和創(chuàng)新能力的培養(yǎng)，建設(shè)多層次、立體化的聯(lián)合實(shí)習(xí)基地，構(gòu)建理論教學(xué)與工程實(shí)訓(xùn)并重的一體化人才培養(yǎng)體系。構(gòu)建理論教學(xué)與工程實(shí)訓(xùn)并重的一體化人才培養(yǎng)體系。

2.2 “科教”融通，將科研成果轉(zhuǎn)化為教學(xué)內(nèi)容

進(jìn)一步修訂化學(xué)類專業(yè)和創(chuàng)新人才培養(yǎng)方案，促進(jìn)學(xué)科交叉和跨界知識(shí)融合，強(qiáng)化數(shù)學(xué)、物理、化學(xué)基礎(chǔ)知識(shí)，拓展和深化化學(xué)與化工、生命、材料、醫(yī)藥等學(xué)科專業(yè)的交叉融合，開設(shè)納米材料化學(xué)、功能高分子材料、生物有機(jī)化學(xué)等課程，促進(jìn)理工結(jié)合、基礎(chǔ)和應(yīng)用等學(xué)科專業(yè)復(fù)合，將仿生材料化學(xué)、新能源化學(xué)、智能材料等前沿理論和技術(shù)引入化學(xué)專業(yè)教學(xué)體系，強(qiáng)化研究的綜合性和問題導(dǎo)向性。推動(dòng)學(xué)院的國(guó)家級(jí)、區(qū)級(jí)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室等科研平臺(tái)向本科生開放共享，鼓勵(lì)教師積極改變教學(xué)方法，通過課前預(yù)習(xí)、翻轉(zhuǎn)教學(xué)、課堂講解、線上線下交流討論等方式，將現(xiàn)代信息技術(shù)全面深度地融入教與學(xué)的全過程，優(yōu)化教學(xué)內(nèi)容，提升學(xué)業(yè)深度和難度，構(gòu)建研究型課程體系。針對(duì)廣西的天然優(yōu)勢(shì)資源和化學(xué)化工行業(yè)的需求情況，在化學(xué)類專業(yè)中設(shè)計(jì)天然有機(jī)化學(xué)、高分子化學(xué)和無機(jī)功能材料化學(xué)等方向并建設(shè)課程群，開設(shè)精細(xì)化學(xué)品化學(xué)、聚合物結(jié)構(gòu)與性能等具有明顯應(yīng)用特色的課程，構(gòu)建包含研討課、案例分析課、前沿講座課的研究型課程體系。通過將廣西優(yōu)勢(shì)資源與教師科研成果結(jié)合，發(fā)展特色實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目“熒光標(biāo)記探針制備及成像虛擬仿真實(shí)驗(yàn)”，并進(jìn)一步開發(fā)交互性好的虛擬仿真實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，強(qiáng)化學(xué)生動(dòng)手能力和創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。探索開設(shè)導(dǎo)師課程，以鼓勵(lì)學(xué)生參加“大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)訓(xùn)練計(jì)劃”項(xiàng)目為抓手，導(dǎo)師對(duì)學(xué)生的人生觀、價(jià)值觀、學(xué)習(xí)方法和課題研究等方面進(jìn)行直接的指導(dǎo)，培養(yǎng)并訓(xùn)練學(xué)生積極動(dòng)手、善于思考的能力，促進(jìn)良好教風(fēng)和學(xué)風(fēng)的建設(shè)。

2.3 “本碩”貫通，強(qiáng)化學(xué)科基礎(chǔ)與交叉知識(shí)融合

強(qiáng)化學(xué)科交叉和理工融合，在學(xué)院內(nèi)開設(shè)了跨專業(yè)創(chuàng)新人才培養(yǎng)實(shí)驗(yàn)班(創(chuàng)培班)，從化學(xué)類專業(yè)和化學(xué)工程與工藝專業(yè)中選拔學(xué)生，優(yōu)化學(xué)生遴選和動(dòng)態(tài)管理機(jī)制，實(shí)施寬口徑的大類培養(yǎng)，強(qiáng)化科學(xué)領(lǐng)域基礎(chǔ)知識(shí)與能力的培養(yǎng)，培養(yǎng)學(xué)科基礎(chǔ)扎實(shí)、具有較強(qiáng)科學(xué)素養(yǎng)的化學(xué)化工類研究型人才。同時(shí)，鼓勵(lì)優(yōu)秀學(xué)生參加學(xué)校開設(shè)的跨學(xué)院、跨學(xué)科的物質(zhì)科學(xué)創(chuàng)新人才培養(yǎng)實(shí)驗(yàn)班，強(qiáng)化基礎(chǔ)知識(shí)與能力的培養(yǎng)，培養(yǎng)在物理、化學(xué)、材料、環(huán)境等特定科學(xué)領(lǐng)域交叉融通、具有較強(qiáng)科學(xué)文化素養(yǎng)的拔尖創(chuàng)新人才。學(xué)生修讀完成相同專業(yè)核心課程，可自主選擇創(chuàng)培班覆蓋的專業(yè)就讀，根據(jù)本校研究生專業(yè)方向，進(jìn)行本碩貫通或本科直博一體化培養(yǎng)。推行本科生導(dǎo)師制，為創(chuàng)培班學(xué)生安排導(dǎo)師，鼓勵(lì)學(xué)生進(jìn)入導(dǎo)師團(tuán)隊(duì)，開展科研工作。在導(dǎo)師指導(dǎo)下制定個(gè)性化培養(yǎng)方案，學(xué)生參與導(dǎo)師的科研活動(dòng)，并在導(dǎo)師的指導(dǎo)下選修研究生的學(xué)位課程，實(shí)現(xiàn)學(xué)生學(xué)習(xí)能力、研究能力、創(chuàng)新能力提升。加強(qiáng)專業(yè)教育與思政教育的有機(jī)融合，將價(jià)值引領(lǐng)融入知識(shí)傳授和能力培養(yǎng)的“課程思政”教學(xué)模式，注重在專業(yè)課程教學(xué)中引導(dǎo)學(xué)生樹立正確的世界觀、人生觀、價(jià)值觀，建立專業(yè)自信，培養(yǎng)學(xué)生求真務(wù)實(shí)、開拓進(jìn)取的科研精神。

2.4 注重質(zhì)量，完善學(xué)院教學(xué)質(zhì)量保障體系

學(xué)院教學(xué)指導(dǎo)委員會(huì)確定化學(xué)類專業(yè)人才培養(yǎng)目標(biāo)，進(jìn)行學(xué)院教學(xué)質(zhì)量保障體系頂層設(shè)計(jì)，確立和優(yōu)化理論、實(shí)驗(yàn)等課程教學(xué)環(huán)節(jié)的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)和要求。完善院、系、教學(xué)團(tuán)隊(duì)三級(jí)教學(xué)質(zhì)量保障和監(jiān)控體系，形成學(xué)生、同行、專家、教務(wù)管理等多維度評(píng)教評(píng)學(xué)體系，通過訪談、學(xué)生評(píng)教、教師評(píng)學(xué)、教學(xué)研討等方式，全程、常態(tài)化保障教學(xué)質(zhì)量。定期對(duì)畢業(yè)生的就業(yè)單位和校友進(jìn)行跟蹤訪談、交流，根據(jù)用人單位和校友的反饋，形成學(xué)生培養(yǎng)質(zhì)量的外部評(píng)價(jià)。根據(jù)教學(xué)質(zhì)量?jī)?nèi)部與外部評(píng)價(jià)結(jié)果，提出教學(xué)改進(jìn)措施，持續(xù)改進(jìn)教學(xué)質(zhì)量。

2.5 整合資源，加強(qiáng)交流合作和視野拓展

積極拓展聯(lián)合培養(yǎng)、交換生、校友等資源，通過邀請(qǐng)優(yōu)秀校友返校開設(shè)“校友論壇”、學(xué)生走進(jìn)校友企業(yè)、建立校友企業(yè)實(shí)習(xí)實(shí)踐基地等方式，充分發(fā)揮優(yōu)秀校友的榜樣示范作用，加強(qiáng)專業(yè)自信心和自豪感，充分激發(fā)學(xué)習(xí)熱情。在學(xué)院校友已設(shè)立的“思遠(yuǎn)篤行獎(jiǎng)學(xué)金”“龐博獎(jiǎng)學(xué)金”的基礎(chǔ)上，繼續(xù)增大校友專項(xiàng)獎(jiǎng)學(xué)金的支持力度，為學(xué)生潛心科學(xué)研究和研學(xué)交流提供堅(jiān)實(shí)保障。堅(jiān)持開放辦學(xué)，注重追蹤化學(xué)發(fā)展趨勢(shì)，開設(shè)反映現(xiàn)代化學(xué)成就和進(jìn)展的課程，如超分子化學(xué)、應(yīng)用化學(xué)專題(全英文)等。通過國(guó)際學(xué)術(shù)交流、聯(lián)合培養(yǎng)、短期訪學(xué)等多種交流形式，利用優(yōu)質(zhì)資源拓展學(xué)生的國(guó)際視野和交流能力。定期邀請(qǐng)校內(nèi)外有影響力的學(xué)者為學(xué)生開展學(xué)術(shù)講座活動(dòng)、舉辦讀書報(bào)告會(huì)等，多維度參與學(xué)生培養(yǎng)；選派優(yōu)秀學(xué)生參加國(guó)際學(xué)術(shù)交流和訪學(xué)實(shí)踐，拓寬學(xué)生知識(shí)面和學(xué)術(shù)視野，培養(yǎng)學(xué)生的專業(yè)前沿意識(shí)，為學(xué)生融入國(guó)際先進(jìn)學(xué)術(shù)群體創(chuàng)造條件。

3 結(jié)語

“新工科”背景下化學(xué)類專業(yè)創(chuàng)新型人才培養(yǎng)緊緊圍繞立德樹人，全面落實(shí)人才培養(yǎng)中心地位，強(qiáng)化專業(yè)特色，探索了“校企、科教、本碩”“三結(jié)合”的人才培養(yǎng)新模式，使專業(yè)人才培養(yǎng)能夠更好地適應(yīng)新技術(shù)、新產(chǎn)業(yè)、新業(yè)態(tài)的發(fā)展需要，以有效對(duì)接服務(wù)區(qū)域社會(huì)經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展及行業(yè)發(fā)展需求，構(gòu)建了與廣西經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展相適應(yīng)的“新工科”化學(xué)類本科人才培養(yǎng)體系。