科教融合建設一流本科專業
——廈門大學創建國家級一流化學專業的探索與實踐

2021-06-03 09:01:06黎朝溫庭斌吳偉泰張延東曹曉宇朱亞先呂鑫

大學化學 2021年5期

黎朝，溫庭斌，吳偉泰，張延東，曹曉宇，朱亞先，呂鑫

廈門大學化學化工學院，福建廈門 361005

一流專業是一流人才培養的基本單元[1]。為加快建設高水平本科教育，提升人才培養質量，教育部于2019年4月正式啟動實施一流本科專業建設“雙萬計劃”。對標一流本科專業建設的文件精神，廈門大學化學專業通過深入思考和研究近年來在專業綜合改革方面的各項舉措和成效，形成了進一步推進專業建設和改革的規劃。

1 科教融合，凝練專業特色優勢

廈門大學化學專業始建于1921年，歷經劉樹杞、傅鷹、盧嘉錫、蔡啟瑞等為代表的幾代數十位化學名家的開拓耕耘，已成為國內一流、國際具有重要影響的化學專業。擁有全國首批“國家理科基礎科學研究和教學人才培養基地”、首批“國家級實驗教學示范中心”、首批“國家級教學團隊”、首批“第一類特色專業”；多次獲得國家級教學成果獎，2017年化學學科成功入選“雙一流”建設學科，2019年入選國家一流專業建設點。

經過長期的建設和發展，廈門大學化學專業逐步形成了自己的辦學優勢和特色。一是重視本科教學，形成了院士、杰青、國家教學名師等為代表的優秀教授堅守本科基礎課教學第一線的優良傳統；二是聚焦國際前沿和國家重大戰略需求，注重學科交叉。經過化學專業長期孕育孵化，國內率先建立化學生物學、國際首創能源化學本科專業方向。擁有能源材料化學協同創新中心、固體表面物理化學國家重點實驗室等一批重大科研平臺，為培養本科生實踐能力和創新意識提供了有力的保障。三是堅持科教融合，大力推進教學與科研協同育人，促進科研與教學互動、科研與人才培養結合，形成了“本-碩-博”一體化人才培養新模式。

2 深化專業綜合改革

(1) 探索文化育人，實施“浸潤式”思政教育。

為深入落實立德樹人的根本任務，把思想政治工作貫穿教育教學全過程，本專業積極探索文化育人實施的有效途徑。如，通過開設“先鋒講壇”“化院故事”“校友講座”等系列講座，引導學生學習優良傳統，傳承優秀文化，培養學生的愛國情操和家國情懷。加強專業課“課程思政”建設，充分挖掘學科、專業和課程內容中的德育內涵和育人元素，將其“基因式”地融入到課程教學中，激發學生的責任感、使命感與榮譽感，激勵學生不斷提升專業素養。

(2) 制定了分層次人才培養方案和多元化課程體系。

隨著新時代教育目標、教育理念和教育技術的深刻變化，社會對人才培養提出了新的更高的要求。人才培養模式已由專業對口向寬口徑綜合素質教育轉變；由注重知識傳播向注重能力發展轉變；由注重共性教育向注重個性教育轉變；由注重學科系統性向注重學科交叉、融合轉變[2]。因此，在制定人才培養方案時我們提出了“強化基礎、面向前沿、因材施教、分類培養、注重能力、提高素質”的基本指導方針。根據學生興趣和未來發展需求，分別設置了研究型人才、學科交叉型人才、創業就業型人才等多元化培養體系。選擇前兩種培養方案的學生都有機會申請進入基礎學科拔尖計劃項目學習，并實施自主設計的個性化培養方案[3]。

為保證多層次人才培養方案的實施，構建了與之相適應的模塊化、立體化課程體系，形成了“通識類課程+學科通修類課程+專業方向性課程”課程群。通識類課程和學科通修類課程對所有學生的要求相同，而不同培養模式的學生有其對應的不同模塊的專業方向性課程群。培養方案和課程體系立足于學生興趣、能力、發展潛質的多元化，為每位學生提供了各具特色的發展平臺。

(3) 建設系列課程、打造精品課程群。

除了人文社科等全校性通識課程外，本專業還為新生開設了“新生研討課”“創業基礎”“實驗室安全與環保”等通識類課程。聘請熱心本科教學、學術水平高的教授以及業內成功的企業家校友合作開課，就學科知識圖譜、學科的現狀與前景、實驗安全、行業創業理論知識、職業生涯規劃、自我設計與成才等方面進行介紹并展開研討。目的是培養學生的社會責任感和對所學專業的熱情，引導學生從入學開始就樹立明確目標，做好人生規劃。

學科通修類課程是化學專業的主干課，課程除了提供學生基本化學知識外，更應注重幫助學生構筑化學學科知識框架、發展化學學科思想、思維等高水平專業素質。以無機化學課程組為例，他們按照教育部高等學校化學類專業教學指導委員會制定的《化學類專業教學質量國家標準》和“化學類專業化學理論教學建議內容”的要求，對照培養目標和畢業要求，遵循學科知識體系的邏輯順序，注重基礎知識與前沿研究的聯系，建設了富有廈門大學特色的無機化學課程群[4]。在新教學理念的帶動下，本專業進行了系列富有特色的精品課程建設，形成了以5門國家精品課程(分析化學、結構化學、無機化學、物理化學、綜合化學實驗)和8門省級精品課程(分析化學、結構化學、無機化學、物理化學、綜合化學實驗、有機化學、儀器分析、基礎化學實驗二)、2門國家級精品資源共享課程(無機化學、結構化學)等為代表的專業基礎課程群，為學生提供了優質的教學平臺。

專業方向性課程是專業特色的體現，學生可根據自己的個性、興趣和未來的職業規劃，在教師指導下選擇某一模塊課程群內的課程并形成自己的專業方向。其中，化學研究型專業模塊課程強調寬厚的化學基礎理論和科研訓練；能源化學、化學生物學課程群旨在強化學生交叉學科的研究基礎；為拔尖計劃學生專門設置的模塊課程群則采用小班研討教學，強調自主學習和小組探究式學習。課程群的建設應注重符合培養目標的要求，支撐培養目標和畢業要求的達成。如，為拔尖計劃學生個性化培養“量身定制”的“強化實驗”課程群，采用“動態”教材使教學內容“活化”。實踐“先做后教、以做定教”的“翻轉課堂”教學模式，多渠道、全方位提高學生實驗興趣，達到培養學生創新意識和創新能力的目的[5]。

(4) 形成了多層次的實踐教學平臺。

以培養學生的“知識–能力–素質”為主線，在研究基礎化學實驗自身的教學與認知規律的基礎上，對教學內容與課程體系進行整合，形成了“基礎、綜合、研究”實驗教學課程體系。實驗選題和內容每年均要求有一定比例的更新，注重將教師的科研成果轉化為學生實驗內容。如“四甲基乙二胺堿式氯化銅配合物的制備及在酚催化偶聯反應中的應用”“溫度響應高分子微凝膠的水相制備與表征”[6]等實驗，展現了廈門大學化學專業各二級學科的特色與優勢，也體現了教師的科研成果對本科教學的反哺。

與課程教學過程相比，科研過程具有面向未知世界、探索未知知識、解決真實問題等特點，因此參與科學研究更能使學生獲得實踐能力、批判思維和創新意識等方面的提升。我們以“啟發創新意識、注重訓練過程、提高綜合素質”為原則，依托本專業科研團隊的力量，構建了初、中、高三個層次循序漸進的科研訓練平臺[7]，引導、發現、培育學生的創新意識和實踐能力。近三年本科生參加課外科研訓練項目446項，參與發表科研論文173篇，發明專利1項，獲省級及以上學業競賽各類獎項28項，參加社會實踐項目52項。

(5) 圍繞激發學生學習興趣和潛能創新教學方法。

改革以知識傳授為主的傳統教學方式，倡導以能力培養為導向、以問題探究為中心的“教師引導–學生參與”的研究性教學。通過問題激發學生探究的興趣，在分析問題、解決問題的過程中引導學生采取主動探究式學習，從而培養學生的思維能力和實踐能力。如“無機化學”采用線上與線下相結合、翻轉課堂等教學方式；“分析化學”通過案例討論、論文報告的方式；“有機化學”“物理化學”“儀器分析”通過課程論文方式培養學生查找文獻、歸納、總結的能力；與基礎理論課相配套的研討課以及高年級專業方向性課程，則采取小班研討課的授課方式。教師課前將教學計劃、專題研討學習要求、引導性閱讀文獻等發布給學生，指導學生在課外閱讀英文教材、文獻，現場匯報PPT并開展討論等。通過一系列活動培養了學生對前沿文獻理解與批判性閱讀能力、化學學科思維與表達能力以及團隊協作能力。研究性教學和探究式學習不但對學生提出了更高的要求，也對教師的教學組織能力、學科知識儲備和科研能力提出了極高的要求。

積極推動網絡課程建設，探索現代信息技術與教育教學的深度融合。已實現全部課程在廈門大學信息化教學平臺網上開課，每學期初對上網課程進行全面檢查，促進教師不斷完善網絡課程資源。利用廈門大學SPOC、中國大學MOOC、釘釘[8,9]等平臺，實施線上線下相結合授課以及翻轉課堂，為學生開展自主性、研究性學習提供了保障。

(6) 建立高層次的國際交流平臺。

聘請國際雙聘教授或名校教師主講特色課程，如邀請國際物理化學教學大師Peter Atkins、英國皇家院士Philip Bartlett為代表的英國南安普敦教學團隊進行物理化學國際暑期學校的授課。形成了今日化學講座、杰青論壇、諾貝爾獲獎者講座、盧嘉錫講座、學術沙龍等系列活動，為學生提供與學術大師面對面的交流機會，極大地開拓了學生的國際視野。

先后與英國劍橋大學、美國加州大學伯克利分校等多所國際一流大學簽訂聯合培養協定或本科生交流合作計劃；設置了學術交流活動專項資助基金，利用學校、學院與導師的學術資源，支持學生參加國內外學術活動、到國(境)外進行短期訪學、學業競賽、學術會議。近三年本科生共65人次獲資助完成了出境交流和學習。

3 加強教學團隊建設

(1) 建設了一支高水平師資隊伍。

形成了一支以院士、國家教學名師、杰青等高層次人才領銜，年齡梯隊合理、學科分布全面的創新型本科基礎課程教學隊伍。他們以高水平的科研帶動高質量的教學，將科研的最新研究成果與基礎理論課程的內容相結合，開拓了學生的學術視野，啟迪了學生的創新思維，同時在思想、品德、學風、人格方面成為學生學習的榜樣。

(2) 建立了針對青年教師的“引、培、推”培養機制。

關心和重視青年教師的成長，制定了一系列制度落實對青年教師的教學傳幫帶。如“新教師助教制”“雙/多主講制”，讓新教師與教學經驗豐富的教師協作教學，為新教師的成長提供平臺。舉辦多種形式的活動，如觀摩“本科教學示范崗”優秀教師的現場教學、參加學校組織的青年教師教學能力培訓班以及院校、省市各級青年教師教學技能大賽，幫助他們提高教學能力。

(3) 完善教學組織體系。

建立課程組制度，將全部課程劃入不同課程組，進行歸口管理。按照教學任務、質量保障、教學研究與實踐、教師發展、教學效果等指標對課程組工作進行年度考核，確保常態化教學管理和提升。在新冠疫情防控期間，各課程組結合課程內容和特點，采取靈活多樣的方式開展線上教學[8,9]，取得了較好的教學效果。除了課程組內定期組織教學研討、互相觀摩聽課之外，還不定期舉辦課程組群討論會和課程組長交流會，以解決課程群關聯內容的層級遞升優化，推進整個課程體系的不斷改進。

通過多年的建設，本專業形成了主要基礎課程全部由院士、杰青、教學名師領銜主講的教學傳統，獲評首批國家級教學團隊、2018年省級本科教學團隊、全國教育系統先進集體、省師德建設先進集體，國家教學名師2人，省教學名師4人，多人獲省高校青年教師競賽獎。

4 健全人才培養質量保障體系

建立了以學生為中心、以管理和評價兩大核心內容為引領的人才培養質量保障體系，以確保培養目標的實現和保持，以及培養質量的達到和穩定。如圖1所示，形成了根據“用人單位需求/往屆畢業生反饋→培養目標→畢業要求→課程體系”順序進行的自外向內、目標導向的外部評價機制，以及依據“畢業要求→課程體系→課程質量→應屆畢業生反饋”順序進行的自內向外、目標達成的內部評價機制。內、外評價機制形成反饋閉環，推動專業人才培養過程持續改進。

圖1 推動專業人才培養過程持續改進的內、外反饋機制

(1) 緊抓高質量培養過程。

建立了教學院長–系主任–課程組長–負責教授–主講教師的課程逐級負責制。形成了多渠道的教學質量反饋制度，包括院系領導、督導組、課程組長以及課程組成員之間的課堂聽課、期中教學檢查、“教授office time”、各類學生座談會、課程組教學研討會等，及時形成評價反饋，據此改進教學方式、更新教學內容、完善教學計劃。

(2) 注重畢業生與用人單位反饋。

建立了畢業生質量跟蹤調查制度。在每屆學生畢業離校前夕召開應屆畢業班座談會，聽取學生對教學安排和課程質量等方面的意見和建議。選取出國、就業、國內升學等不同去向的畢業生及其用人單位為代表，通過多種方式獲取畢業生對教學各環節的意見和建議、畢業生職業滿意度和用人單位對畢業生知識、素質和能力的評價等信息，為教學質量持續改進提供參考。

(3) 構建專業動態調整機制。

以高層次專家指導本科專業教學持續改進。一方面充分發揮本專業院士、杰青、國家教學名師等高端人才優勢，不斷優化培養方案和課程體系；另一方面，邀請國際雙聘教授和校外專家定期對培養方案與科技、經濟、社會持續發展需要的吻合度進行評估，對人才培養模式進行多方位和持續的改進。

5 下一步專業建設和改革的推進規劃

(1) 持續建設素質過硬、潛心育人的一流師資隊伍，以教風建設引領學風建設。堅持引培結合原則：既重視吸引國際領軍人才和杰出青年人才，提升引進國外智力的層次，更要加強對中青年教學領軍人才的發掘和培養。制定一系列教學激勵政策鼓勵教學研究：如設立教學類重大獎項，大力資助和獎勵教師出版教材、發表教學論文和參加教學技能競賽等。

(2) 進一步優化人才培養結構，探索創新人才培養模式。目前我們正積極探索建設榮譽學位體系，藉此增強學生學習的榮譽感和主動性，激發學生在深度學習和科學研究上的最大潛能。同時繼續探索本-研一體化課程體系設置和課題貫通設計：將部分研究生課程向本科生開放、將本科階段課題向研究生學習階段延伸，促進和深化本科生的科研訓練，進一步提高他們的創新研究能力。

(3) 按化學學科內在邏輯順序和學生知識、素質、能力的形成規律，重新梳理并優化課程體系。成立了由科研能力強、學術水平高的教授組成的授課團隊，設計構筑“中心科學實驗班”新課程體系。新的課程體系按照物質結構→性能和反應規律→定量測量的認知順序重構基礎化學的理論課程，強調“重原理、強邏輯”，強化學生的“中心科學”思維方式和交叉科學研究能力，為學生提供更多元化的后續發展方向并提高學生在跨學科領域創新的能力。同時該課程體系強化了化學核心課程基礎及難度，將學科最新前沿動態引入教學，提升課程的高階性、創新性和挑戰度。

(4) 主動發力，推動公共課內涵升級。為使公共課程的內容與專業相結合，進而提升學生興趣與教學效果，我們在全校范圍內倡導并推動了跨學院課程組的建設，即派出本專業教師加入公共課的課程組，從本專業的視角，以學生未來發展需求為導向推動公共課知識架構與教學模式的改革。如，高等數學跨學院課程組對原來的高等數學課程進行了升級改造，開設了“自然科學中的數學(一)、(二)、(三)”；在由物理學院開設的大學物理課程中增加了由化學專業教師講授的“振動與光學”部分內容。今后擬推動大學英語/大學語文課程內容與模式革新，全面提升學生口頭和文字表達與交流的能力。

(5) 加強國際合作交流，培養具有國際化視野的一流人才。將依托雙一流平臺建設，進一步加強與國際頂尖院校在科研和教學全方位的交流；設立本科教學國際顧問委員會，推進部分課程國際化授課；以及構建包括跨課題組、國內外學術交流的多元化科訓體系。