“新工科”背景下廣西大學化學類專業創新型人才培養的研究與實踐

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

廣西大學化學化工學院，南寧 530004

隨著全球新一輪科技革命和產業變革的蓬勃興起，學科和學科之間、科學和技術之間、自然科學和人文社會科學之間日益呈現交叉融合趨勢。產業升級和經濟結構調整不斷加快，尤其是人工智能、物聯網、大數據等新技術的融合應用，需要大量高素質技能人才和高層次創新人才，傳統的人才培養模式難以滿足新興產業和未來產業的發展需求[1]。新工科是基于國家戰略發展新需求、國際競爭新形勢、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“新工科”建設，推動形成了“復旦共識”“天大行動”和“北京指南”，凝聚了“新工科”建設的廣泛共識，產生了積極的社會影響。“復旦共識”圍繞對“新工科”的認識和理解，明確了“新工科”建設的戰略意義和核心理念；“天大行動”明確要堅持問題導向，做到“六問”：問產業需求建專業、問技術發展改內容、問學生志趣變方法、問學校主體推改革、問內外資源創條件、問國際前沿立標準。“北京指南”發布了“新工科”研究與實踐項目指南，提出“更加注重理念引領、更加注重結構優化、更加注重模式創新、更加注重質量保障、更加注重分類發展”[2]。

化學類專業屬于理工融合專業，是最具活力和創造性的中心學科之一，是支撐生命、材料、能源、環境、醫藥等眾多學科和支柱產業、高精尖技術發展的上游學科[3]。為有效將化學研究的創新性成果及時轉化為生產技術和生產力，增強人才培養對其他學科和產業發展的支持力度，需適時調整化學學科人才培養的導向，通過拓展學生的學科視野，增強科學素養培養，提升研究能力、應用開發能力和技術推廣能力，使學生以化學的觀點和方法去觀察、思考和解決重大基礎性、挑戰性問題，從應用需求出發開發新原理、新方法、新物質、新材料。一方面解決化學新技術的應用轉化問題，另一方面為解決能源、生命、環境等學科領域的重大技術難題提供突破口，是推進新技術、新產業、新業態發展的重要基礎[4–7]。

廣西大學是廣西辦學歷史最悠久、規模最大的綜合性大學，是廣西唯一的國家“211工程”建設學校，世界一流學科建設高校，教育部和廣西壯族自治區人民政府“部區合建”高校。自治區黨委政府先后批準印發《廣西大學綜合改革試點方案》《廣西大學推進一流大學和一流學科建設方案》和《“部區合建”廣西大學實施方案》支持廣西大學教育教學改革實驗與探索。地方經濟的快速發展離不開科技和人才的支持，廣西大學的化學類專業包含化學和應用化學兩個專業，以“立足廣西優勢資源，瞄準化學發展趨勢，培養創新復合人才”為辦學指導思想，針對藥用植物、松香松節油等廣西天然優勢亞熱帶植物資源，錳和稀土等廣西豐富礦產資源，在天然有機化學、納米材料化學、分析化學和催化化學等領域開展研究并建設課程群。本文主要介紹了廣西大學化學類專業在新工科背景下，緊密結合區域和地方重大戰略需求，通過調整專業培養目標、優化教學體系和教學模式，積極探索“校企、科教、本碩”“三結合”的人才培養模式改革過程中所做的工作及思考，推動具有鮮明區域特征的化學類專業特色化發展。

1 “新工科”背景下化學類專業創新型人才培養改革的必要性

1.1 “新工科”背景下化學類專業創新型人才培養改革的理念

以“新工科”為契機，廣西大學化學類專業面向未來新技術、新產業、新業態發展，進一步明確專業發展定位，強化專業特色，積極探索“校企、科教、本碩”“三結合”的人才培養模式。增強人才培養對其他學科和產業發展的支持力度，針對所對應行業的形態和內涵變化，調整和改革化學類專業人才培養模式、教學內容體系，突出行業特色，建立并完善化學化工理工融合型人才培養體系，使之更加適應行業產業發展的需要，培養能夠適應和引領新技術、新產業發展的新型化學類專業“新工科”人才。

1.2 “新工科”背景下化學類專業創新型人才培養面臨的主要問題

1) 專業教學理念和人才培養機制有待進一步完善。作為具有理工融合特色的化學類專業，化學教學與前沿學科交叉不夠；與行業、企業和地方開展政產學研用協同育人的機制不夠健全，與地方經濟社會發展的結合還不夠緊密。

2) 人才培養模式和教學內容方法有待優化和提升。知識體系中缺少信息技術、物聯網、大數據、人工智能等新技術元素，知識更新不足，高端發展能力不強，學生的研究能力、工程設計能力、指導和管理生產的能力不強。

3) 人才培養面向世界、融入世界的國際化還不夠。在吸引國際學術大師參與學生培養、選派優秀學生訪學交流，推動學生接觸世界科學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”結合，主動適應地方經濟發展需求

學院緊緊圍繞“為誰培養人、培養什么人、怎樣培養人”這個核心問題，落實立德樹人根本任務，圍繞學校培養新時代有社會責任、有法治意識、有創新精神、有實踐能力、有國際視野的“五有”領軍型人才的培養目標，主動適應地方經濟發展需求，加強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企業的對接，聘請企業技術專家、工程技術人員，與高校專業帶頭人、骨干教師共同組建化學類專業教學指導委員會，共商人才培養方案，在課程設置、實習實踐、畢業設計等環節與企業深度融合。通過聘請企業兼職導師到校授課、學生到企業現場教學、舉行教學研討會等方式，積極探索校內課堂教學、校內外實踐教學和企業合作培養等多種培養模式，在“化工安全與環保”“新型分離技術”等課程的教學中進行校內外合授，取得了良好的教學效果。以學院與農墾明陽生化公司共建的國家級工程實踐教育中心為基礎，促進理論與實踐結合，強化學生動手能力和創新能力的培養，建設多層次、立體化的聯合實習基地，構建理論教學與工程實訓并重的一體化人才培養體系。構建理論教學與工程實訓并重的一體化人才培養體系。

2.2 “科教”融通，將科研成果轉化為教學內容

進一步修訂化學類專業和創新人才培養方案，促進學科交叉和跨界知識融合，強化數學、物理、化學基礎知識，拓展和深化化學與化工、生命、材料、醫藥等學科專業的交叉融合，開設納米材料化學、功能高分子材料、生物有機化學等課程，促進理工結合、基礎和應用等學科專業復合，將仿生材料化學、新能源化學、智能材料等前沿理論和技術引入化學專業教學體系，強化研究的綜合性和問題導向性。推動學院的國家級、區級重點實驗室等科研平臺向本科生開放共享，鼓勵教師積極改變教學方法，通過課前預習、翻轉教學、課堂講解、線上線下交流討論等方式，將現代信息技術全面深度地融入教與學的全過程，優化教學內容，提升學業深度和難度，構建研究型課程體系。針對廣西的天然優勢資源和化學化工行業的需求情況，在化學類專業中設計天然有機化學、高分子化學和無機功能材料化學等方向并建設課程群，開設精細化學品化學、聚合物結構與性能等具有明顯應用特色的課程，構建包含研討課、案例分析課、前沿講座課的研究型課程體系。通過將廣西優勢資源與教師科研成果結合，發展特色實驗項目“熒光標記探針制備及成像虛擬仿真實驗”，并進一步開發交互性好的虛擬仿真實驗項目，強化學生動手能力和創新能力的培養。探索開設導師課程，以鼓勵學生參加“大學生創新創業訓練計劃”項目為抓手，導師對學生的人生觀、價值觀、學習方法和課題研究等方面進行直接的指導，培養并訓練學生積極動手、善于思考的能力，促進良好教風和學風的建設。

2.3 “本碩”貫通，強化學科基礎與交叉知識融合

強化學科交叉和理工融合，在學院內開設了跨專業創新人才培養實驗班(創培班)，從化學類專業和化學工程與工藝專業中選拔學生，優化學生遴選和動態管理機制，實施寬口徑的大類培養，強化科學領域基礎知識與能力的培養，培養學科基礎扎實、具有較強科學素養的化學化工類研究型人才。同時，鼓勵優秀學生參加學校開設的跨學院、跨學科的物質科學創新人才培養實驗班，強化基礎知識與能力的培養，培養在物理、化學、材料、環境等特定科學領域交叉融通、具有較強科學文化素養的拔尖創新人才。學生修讀完成相同專業核心課程，可自主選擇創培班覆蓋的專業就讀，根據本校研究生專業方向，進行本碩貫通或本科直博一體化培養。推行本科生導師制，為創培班學生安排導師，鼓勵學生進入導師團隊，開展科研工作。在導師指導下制定個性化培養方案，學生參與導師的科研活動，并在導師的指導下選修研究生的學位課程，實現學生學習能力、研究能力、創新能力提升。加強專業教育與思政教育的有機融合，將價值引領融入知識傳授和能力培養的“課程思政”教學模式，注重在專業課程教學中引導學生樹立正確的世界觀、人生觀、價值觀，建立專業自信，培養學生求真務實、開拓進取的科研精神。

2.4 注重質量，完善學院教學質量保障體系

學院教學指導委員會確定化學類專業人才培養目標，進行學院教學質量保障體系頂層設計，確立和優化理論、實驗等課程教學環節的質量標準和要求。完善院、系、教學團隊三級教學質量保障和監控體系，形成學生、同行、專家、教務管理等多維度評教評學體系，通過訪談、學生評教、教師評學、教學研討等方式，全程、常態化保障教學質量。定期對畢業生的就業單位和校友進行跟蹤訪談、交流，根據用人單位和校友的反饋，形成學生培養質量的外部評價。根據教學質量內部與外部評價結果，提出教學改進措施，持續改進教學質量。

2.5 整合資源，加強交流合作和視野拓展

積極拓展聯合培養、交換生、校友等資源，通過邀請優秀校友返校開設“校友論壇”、學生走進校友企業、建立校友企業實習實踐基地等方式，充分發揮優秀校友的榜樣示范作用，加強專業自信心和自豪感，充分激發學習熱情。在學院校友已設立的“思遠篤行獎學金”“龐博獎學金”的基礎上，繼續增大校友專項獎學金的支持力度，為學生潛心科學研究和研學交流提供堅實保障。堅持開放辦學，注重追蹤化學發展趨勢，開設反映現代化學成就和進展的課程，如超分子化學、應用化學專題(全英文)等。通過國際學術交流、聯合培養、短期訪學等多種交流形式，利用優質資源拓展學生的國際視野和交流能力。定期邀請校內外有影響力的學者為學生開展學術講座活動、舉辦讀書報告會等，多維度參與學生培養；選派優秀學生參加國際學術交流和訪學實踐，拓寬學生知識面和學術視野，培養學生的專業前沿意識，為學生融入國際先進學術群體創造條件。

3 結語

“新工科”背景下化學類專業創新型人才培養緊緊圍繞立德樹人，全面落實人才培養中心地位，強化專業特色，探索了“校企、科教、本碩”“三結合”的人才培養新模式，使專業人才培養能夠更好地適應新技術、新產業、新業態的發展需要，以有效對接服務區域社會經濟社會發展及行業發展需求，構建了與廣西經濟社會發展相適應的“新工科”化學類本科人才培養體系。