南開大學化學一流專業建設的探索與實踐

葉芳，王佰全，李一峻，郭東升

南開大學化學學院，天津 300071

1 引言

南開大學化學專業(后文簡稱“南開化學”)歷史悠久，起源于1919年南開大學建校伊始的理科化學門。南開大學建校之初，張伯苓校長提出“知中國，服務中國”的辦學宗旨。楊石先老校長也提出“化學要為中國的經濟繁榮學術進展做出更大的貢獻”。化學專業建設始終秉承兩位校長的教學理念，把國家發展需求放在人才培養首位，以人為本，因材施教。1991年被教育部批準為首批“國家理科基礎科學人才培養基地”，在后續評估中多次被評為優秀基地，2008年被教育部批準為高等學校特色專業建設點，2009年被認定為天津市品牌專業，2009年入選首批“基礎學科拔尖學生培養試驗計劃”，2017年入選“雙一流”建設學科名單，2019年獲評首批國家級一流本科專業建設點。

專業建設是建設高水平本科教育、培養一流人才的“四梁八柱”[1]。南開化學始終以建設“面向未來、適應需求、引領發展、理念先進、保障有力”的一流專業為目標，全方位探索實踐，著力提升人才培養質量。致力于培養具有化學及相關交叉跨領域創新研究、技術開發、專業教育、戰略運營與管理等潛質的化學專業型或復合型高級人才：具有社會責任感、家國情懷和南開“公能”特色，良好的科技和人文底蘊，全面發展的基本素質；掌握現代化學相關的基礎理論知識、實踐技術和現代方法，熟悉化學及相關領域的新進展；具備持續自主學習、綜合思辨、敢于實踐、發現和解決復雜問題的能力，擁有較強創新意識、合作精神和國際視野。

2 綜合改革與建設的思路、舉措和成效

南開大學建校伊始就深深地打上了愛國主義的烙印。張伯苓校長的“愛國三問”被習近平總書記稱為“這既是歷史之問，也是時代之問、未來之問”[2]。南開化學一直發揚南開大學公能兼備的育人傳統，將課程思政貫穿一流人才培養全過程，引導學生養成優良的道德品質和行為修養，培養學生強烈的愛國主義情懷和高度的社會責任感。開展以德為先，能力為重，全面發展，勇于創新的“公能”素質教育，以“公能”為主線，促進知行合一，德、智、體、美的相互融合、協調發展，為社會主義事業培養高水平、高素質的化學專業人才。綜合改革的一些具體的創新舉措如下。

2.1 大類培養與特色培養相結合

南開化學因材施教，根據學生個性化發展需求，開創多層次、復合式、個性化培養模式。經過多年探索實踐，開設大類培養、特色培養兩種培養模式供學生自主選擇，如圖1所示：大類培養，即一、二、三年級3年修完專業必修課程，四年級1年主要完成畢業設計和社會實踐；特色培養，即一、二年級2年修完專業必修課程，三、四年級2年按照研究生模式培養，進入校內外乃至國內外高水平課題組進行集中科研訓練。制定相應兩年和三年分流培養的特色化教學計劃，學有余力的優秀學生可根據自身實際情況選擇特色教育培養模式。

圖1 大類培養與特色培養模式對比

引入動態進出機制，大類培養、特色培養之間相互交叉，無縫銜接，打造多層次、個性化人才培養環境。學生可隨時根據自己的學習狀態、適應程度調整自己的學習計劃。南開化學制定系列政策制度，確保大類培養與特色培養模式可隨時根據學生個人意愿切換、動態進出：專業必修課程如有機化學2-1、有機化學2-2、結構化學、化學概論等課程分批次上、下學期平行開設；制定相關必修課程成績管理規定，嚴格規定同一課程考核方式、平時成績(包括期中考試)組成和比例一致，平行班平時成績標準統一公平，分批次開設課程兩學期試卷難度相同，確保成績公平可比。課程、成績標準完全統一，保證學生根據個人意愿，無需申請，無需課程替代、學分認證等程序直接實現大類培養與特色培養之間的相互轉換、動態進出，充分尊重學生的個性化發展需求，打造多層次、個性化人才培養環境。得益于特色培養模式，學生能夠在大三大四參與海外實驗室深度體驗計劃，2015級共有54名學生到國外參加3個月以上的科研訓練，科研能力得到了鍛煉提升。

2.2 全面落實課堂教學督導

南開化學嚴抓課堂教學質量，重視本科教育教學各環節督導工作。努力以督導促改革，引導教師的專業發展和教學發展，引導教師將主要精力投入教學和人才培養[3]。堅持一個全面，狠抓兩個重點，注重三個反饋。一個全面：組織學院督導組、聽課專家對全院理論課程進行全覆蓋的聽課評教活動。全部理論課程分組，每組聘請三名專家對組內課程進行聽課、打分、排序，評出優、良、合格以及不合格四等。兩個重點：重點關注新開課程以及上一學年專家聽課合格但在組內排最后的課程，組織督導組針對這兩類重點課程進行聽課督導，提出改進意見，幫助主講教師提升教學效果。三個反饋：一是注重聽課專家評教結果的反饋，根據評教結果獎優罰劣，獲評優秀的教師在學院績效考核中予以工作量獎勵，對不合格的課程進行整改或停課；二是注重學生評教結果反饋，除在校生的課程評教反饋外，還通過座談、問卷等形式收集畢業生反饋；三是注重課程建設效果反饋，制定系列政策對獲評“一流課程”等榮譽的課程進行資助、支持。

在實驗課程教學方面，著重探討摸索實驗課程的教學質量評價體系，通過舉辦教師實驗技能系列培訓講座和“魅力化學實驗課堂評比”等活動，以評促改，積極提升教師實驗教學水平；鼓勵實驗課程體系改革，培養學生動手能力科研素養，充分發揮專業實驗課程體系在化學專業人才培養中的重要作用，形成更加完善的化學學科人才培養模式。

南開化學自2014年開展理論課程全覆蓋的聽課督導工作，已累計督導聽課1548門次，針對性督導288門次。2014年至今，楊光明、孫宏偉、阮文娟、李一峻四位教授獲評天津市教學名師，共四名教師獲評寶鋼獎優秀教師獎。周其林院士獲評“2018年度全國教書育人楷模”，2019年共五門課程入選天津市線下、線上線下混合式、社會實踐一流本科建設課程名單，卓有成效地提升了課堂教學質量。

2.3 開展多層次、逐級深入的科研訓練

南開化學一直重視提升學生的創新意識以及科研能力，所有科研實驗室，包括元素有機化學國家重點實驗室、藥物化學生物學國家重點實驗室以及其他教育部重點實驗室，均向化學本科學生開放。南開化學設立了多層次、覆蓋大學全過程的逐級深入的科研訓練體系：大一上半年開展“實驗室體驗計劃”，組織學生選擇不同方向、不同導師的課題組體驗五次，通過了解課題組的研究方向、了解實驗儀器的使用方法、觀摩研究生的實驗過程、旁聽組會等形式感受科研氛圍；大一暑假開展“暑期科研訓練計劃”，開設講座介紹實驗室安全、實驗室規范、文獻檢索、科研入門等，學生選擇感興趣的實驗室進行為期四周的基礎科研訓練，著重培養本科生科研能力、科研素養和科研興趣；大二開始組織學生參與國家大學生創新創業訓練計劃、天津市創新訓練計劃、南開大學百項工程，學生在導師的指導下，獨立開展、完成科研訓練項目；大二暑假組織學生到中國科學院研究所進行一個月的科研實習；大三開始，鼓勵學生進入課題組，進行全面的科研訓練，學生畢業論文全球做，鼓勵跨國、跨校、跨專業選擇導師，著力構建不同學科之間學術溝通與思想碰撞的環境，促進學科之間的交叉融合[4]。

以2016級學生為例，如圖2所示：大一全員參與“我愛實驗室”活動；大一暑假共195人參與暑期科研訓練計劃，約占總人數的70%；大二申請“國家級大學生創新創業訓練計劃”創新訓練項目7項，“天津市大學生創新訓練計劃”創新訓練項目40項，南開大學本科生創新科研“百項工程”項目57項，參與人數達到256人，約占總人數的90%；大二暑假共組織30人到中科院參觀交流實習；大三、大四大多數學生進行全面科研訓練，其中，56人在國外一流高校做3個月以上的科研訓練，26人在北京大學、中國科學院上海有機化學研究所等國內知名高校研究所開展畢業論文。

圖2 2016級學生科研訓練情況

經過多年探索與實踐，南開化學已形成良好的科技創新實踐氛圍，每年參加科技創新活動的學生人數占全年級人數的80%以上，學生創新意識和創新能力顯著提升。本科生的“新型高效離子液體季銨鹽在綠色有機合成中的應用研究”獲2017年“挑戰杯”天津市特等獎和國家級二等獎；“鐵元素在催化形成碳-碳及碳-雜鍵中的新應用”獲2019年全國“挑戰杯”競賽二等獎；由郭東升教授指導，本科生常宇軒、石麟、賈敬佩參與完成的創新實驗“聯二炔囊泡的光致聚合、熱致變色及其應用”獲得首屆全國大學生化學實驗創新設計競賽特等獎[5]。近三年化學專業本科生獲得各級創新項目資助288項，2017–2019年發表學術論文162篇，授權專利19項。

2.4 本土化培養與國際化培養并重

南開化學注重學生的本土化培養和國際化培養，為學生創造多種形式的交流機會，鼓勵學生到國內外知名高校和科研院所進行實習。在本土化培養方面，學院與中國科學院大連化學物理研究所、中國科學院上海有機化學研究所、中國科學院長春應用化學研究所、中國科學院化學研究所、中國科學院上海藥物研究所、中國科學院理化技術研究所等簽訂聯合培養本科人才合作協議，建立科研實習基地，每年選拔60余名優秀本科生到科研實習基地的課題組進行科研培訓、實習，發揮各自優勢，聯合培養，協同育人。

在國際化培養方面，鼓勵、資助學生參加國際一流大學的暑期學校和暑期科研項目，特別是實行海外實驗室深度體驗計劃，資助優秀學生到國際一流大學或研究機構的課題組參加3個月以上科研訓練。聘請海外大師為拔尖學生開設講座、短期授課，加大外籍教師引進力度，逐步推進全英文授課。與國際一流大學簽訂合作協議，深化國際合作培育，全面搭建高水平科研平臺，拓展學生科研視野。通過一系列國際交流與合作培育舉措，2014、2015、2016級本科生在學期間出國交流累計達220余人次，約占年級總人數的28%左右。

對于最后的畢業論文工作，鼓勵、支持學生聯系國內外著名大學、研究機構高水平導師，進入其課題組開展畢業論文，實現了畢業論文全球做。南開化學的本科生綜合素質突出，受到國內外一流大學、研究院所的廣泛認可。諾貝爾獎獲得者Stoddart教授在給肖奎(學號1410823)的反饋信中指出：“肖奎同學將帶著我的最高評價和推薦回到他的母校南開大學，他對科研工作的奉獻和實踐都能稱得上是真正的典范，他具備一個年輕科學家所追求的所有品質，我堅信肖奎同學將成為一名杰出的科學家”。南開化學近三年畢業生情況如圖3所示，2017–2019屆畢業生約有60%學生繼續深造，有近20%畢業生分別赴斯坦福大學、牛津大學、加州理工大學、劍橋大學、耶魯大學、斯克里普斯研究所等國際一流大學研究所繼續攻讀學位，而40%左右畢業生選擇在清華大學、北京大學、南開大學等國內一流大學和科研院所繼續深造。

圖3 南開化學近三年畢業生情況

3 結語

南開化學在2019年獲評首批國家級一流本科專業建設點。在今后的專業建設中，我們將繼續提升教師育人意識，提升人才培養質量，在肯定既往成果的同時也不斷反思自己的不足。2020年受新冠疫情影響，本科教育教學工作面臨很多新的挑戰，圍繞信息化、網絡化和智能化的社會需求，南開化學擬通過線上、線上/線下混合等形式進行課程改革，建設更多優質在線課程，形成課程群；建設虛擬仿真實驗項目，將理論教學和實驗教學更高效地融合；還將持續開拓國際化格局，加大外籍教師引進力度，逐步推進全英文授課，提升專業實力，逐步吸納更多留學生，打響南開化學國際品牌，擴大國際影響力。