理工融合，地方高校應用化學專業(yè)建設實踐探索

張少文，李娟，高亞輝，衛(wèi)應亮

洛陽理工學院環(huán)境工程與化學學院，河南 洛陽 471023

1 引言

習近平同志要求“引導各類高校發(fā)揮辦學優(yōu)勢，在不同領域各展所長，建設優(yōu)勢特色專業(yè)，提高創(chuàng)新型、復合型、應用型人才培養(yǎng)質(zhì)量[1]。”教育部也出臺了一流本科專業(yè)建設“雙萬計劃”，提出“做強一流本科、建設一流專業(yè)、培養(yǎng)一流人才”[2]。鼓勵不同類型本科高校分類發(fā)展、特色發(fā)展，為地方高校的專業(yè)建設和內(nèi)涵式發(fā)展指明了方向[3]。目前我國經(jīng)濟發(fā)展正處于結構調(diào)整、轉(zhuǎn)型升級和新舊動能轉(zhuǎn)換階段，新一輪科技和產(chǎn)業(yè)革命蓄勢待發(fā)[4]。生態(tài)優(yōu)先、可持續(xù)發(fā)展、綠色發(fā)展理念以及新材料、人工智能、大數(shù)據(jù)等技術廣泛應用，高校專業(yè)建設和人才培養(yǎng)同樣面臨改革創(chuàng)新的考驗。

地方高校專業(yè)建設存在培養(yǎng)目標定位不夠清晰、人才培養(yǎng)與產(chǎn)業(yè)行業(yè)實際和社會需求存在一定程度脫節(jié)、專業(yè)特色不明顯等問題。專業(yè)建設是實現(xiàn)高質(zhì)量內(nèi)涵式發(fā)展的關鍵，高校教學指導委員會制訂的“普通高等院校本科專業(yè)類教學質(zhì)量國家標準”，規(guī)定了應用化學專業(yè)畢業(yè)生的基礎知識和專業(yè)技能要求，同時，建議“根據(jù)學校類型層次、辦學定位和學生未來與就業(yè)發(fā)展，構建特色、多樣人才培養(yǎng)模式”[5]。在專業(yè)建設實踐中，地方院校的專業(yè)發(fā)展尤其是化學類“通設型”專業(yè)，在專業(yè)方向和專業(yè)定位上必須堅持專業(yè)特色，走內(nèi)涵式發(fā)展道路[6]。在“新工科”背景下，社會的發(fā)展變革和地方經(jīng)濟及行業(yè)產(chǎn)品技術發(fā)生深刻變革，產(chǎn)業(yè)發(fā)展需求復合型、創(chuàng)新型、應用型人才。加強理工融合、學科交叉、校企合作、產(chǎn)教融合，強化應用能力和創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)能力培養(yǎng)，是地方高校應用化學專業(yè)建設和高質(zhì)量發(fā)展的必有途徑。

2 專業(yè)建設的實踐探索

64年的辦學歷程中，洛陽理工學院不斷深化“行業(yè)性、地方性、應用型”的辦學定位，先后為國家建材行業(yè)和地方經(jīng)濟社會發(fā)展培養(yǎng)輸送了近20萬名高級專門人才。應用化學在專業(yè)建設實踐中，貫徹“學生中心、成果導向、持續(xù)改進”理念，圍繞學校定位，對標“新工科”建設要求，多措并舉，在應用型人才培養(yǎng)方面進行了有益的探索。2018年專業(yè)被確定為學校“轉(zhuǎn)型發(fā)展示范專業(yè)”，2019年被評為“河南省一流專業(yè)建設點”，主要工作有以下六方面。

2.1 理工融合，學科交叉，培育行業(yè)特色

我校應用化學為理科專業(yè)，支撐全校的理科基礎建設。專業(yè)培養(yǎng)方案修訂以“目標導向”確定專業(yè)辦學定位和人才培養(yǎng)目標，根據(jù)“學生中心、產(chǎn)出導向”理念系統(tǒng)設計培養(yǎng)方案[7]。依照“反向設計、正向?qū)嵤惫ぷ髀窂剑M行往屆畢業(yè)生及行業(yè)企業(yè)和用人單位調(diào)研。麥可思調(diào)研報告也顯示，應用化學專業(yè)畢業(yè)生5年后有71%仍從事專業(yè)技術類工作，且每年有20%左右的學生在建材相關行業(yè)就業(yè)，行業(yè)及社會對畢業(yè)生的專業(yè)應用技能要求(即“工科”部分)較為具體，因此，專業(yè)培養(yǎng)須“理”“工”兼顧，專業(yè)基礎培養(yǎng)和實踐能力訓練并重。新版專業(yè)培養(yǎng)方案中，在鞏固“四大”化學基礎課程教學的同時，明確了分析檢測技術和化工技術兩個應用方向，將水泥生產(chǎn)加工等典型的工程技術與應用化學專業(yè)人才培養(yǎng)相結合。開設“普通硅酸鹽工藝學”課程，重點做好“硅酸鹽分析”內(nèi)容的教學和“水泥熟料主要成分分析”實驗項目，并落實與建材檢測相關的實踐教學，提升專業(yè)人才培養(yǎng)的崗位適應度和社會適應性，培育專業(yè)特色發(fā)展(圖1)。

圖1 應用化學專業(yè)培養(yǎng)目標制訂

在突出化學基礎地位的同時，專業(yè)培養(yǎng)方案中還開設了信息技術基礎、綠色化學、納米材料與納米技術、高分子材料基礎、化工安全與環(huán)保等課程，實現(xiàn)多學科知識交叉融合，拓寬學生的知識視野。

2.2 校企合作，建設應用型課程

“新工科”背景下，人才培養(yǎng)的技術構成應對接產(chǎn)業(yè)技術實際需要，地方院校以應用型人才為培養(yǎng)方向，課程教學內(nèi)容應面向?qū)嶋H應用，為此，專業(yè)開展了應用型課程建設：

(1) 調(diào)整教學組織方式。基礎課教學中強調(diào)“學以致用”，理論知識和實際應用結合。專業(yè)課結合教學內(nèi)容和具體技術項目，進行“案例式”“項目式”教學，課堂教學內(nèi)容對接行業(yè)、社會實際技術應用，提高專業(yè)知識應用性認知。專業(yè)先后有“分析化學”等4門課程完成了應用型課程建設教研項目。

(2) 設置校企合作課程。新版專業(yè)培養(yǎng)方案中開設了“工業(yè)分析”“化工工藝學”“環(huán)境分析與監(jiān)測”“化工設備與儀表”等8門校企合作課程。由包括建材行業(yè)的企業(yè)技術專家作為外聘教師單獨或與專業(yè)教師共同完成課程教學任務，直接將專業(yè)相關行業(yè)技術(包括建材加工技術)或社會實際應用呈現(xiàn)在課堂上，“學”“用”對接，提升專業(yè)知識技術的應用水平。

(3) 開展“現(xiàn)場教學”或?qū)ｍ椉夹g交流。根據(jù)教學大綱安排，把部分課堂教學搬到新安萬基中聯(lián)水泥公司等生產(chǎn)現(xiàn)場，通過實地觀摩，理解專業(yè)知識的具體運用，明確專業(yè)技術的基礎原理、實現(xiàn)方法和結果；或邀請行業(yè)專家進課堂，圍繞專項技術進行交流，豐富教學內(nèi)容和教學案例，如環(huán)境監(jiān)測站工程師的“色譜技術在環(huán)境監(jiān)測中應用”，新安中聯(lián)萬基水泥工程師的“水泥熟料制備及分析”等深受學生歡迎，收到良好的教學效果。

2.3 層次遞進，產(chǎn)教融合，強化專業(yè)實踐能力培養(yǎng)

“新工科”背景下高等教育強調(diào)實踐能力培養(yǎng)，地方高校的應用型人才培養(yǎng)尤其要重視實踐教學和專業(yè)能力培養(yǎng)。為加強學生專業(yè)實踐能力培養(yǎng)，新版專業(yè)培養(yǎng)方案中應用化學專業(yè)的實踐教學比重提高到32.9%。同時，構建了“基礎化學實驗–專業(yè)課程實驗–綜合性實驗–校內(nèi)實訓–校外實習”逐步發(fā)展、層次遞進的實踐教學體系。基礎實驗重在熟悉化學實驗基本操作和化合物性質(zhì)與反應規(guī)律的理解，屬專業(yè)基礎技能訓練。專業(yè)性課程主要對典型化學反應、典型化工單元操作等進行應用與訓練，深化專業(yè)原理與技術的認識與專業(yè)技能培養(yǎng)。

專業(yè)建設有“復雜樣品綜合分析”“化學工程綜合實訓”等實驗中心，可進行環(huán)境、建材等實際樣品從采樣到分析檢測全過程訓練，以及乙酸乙酯合成、多效蒸發(fā)與結晶、精細品合成、天然產(chǎn)物提取等典型化工單元操作。學生不僅可以開展綜合性、應用性實驗項目，而且還可以進行化工單元實訓操作練習，強化專業(yè)實踐能力培養(yǎng)。在去年“新冠疫情”期間，專業(yè)師生利用實訓裝置，動手制做了消毒型洗手液，解決了學校疫情防控的燃眉之急，節(jié)約了大量投入。

校外實習探索實施產(chǎn)教融合式教學形式。專業(yè)先后建立了新安中聯(lián)萬基水泥有限公司、黎明化工研究設計院、洛陽市生態(tài)環(huán)境監(jiān)測中心等12個不同類型的實習基地。實習前，帶隊教師要先深入實習基地，熟悉工藝技術，收集編寫實習重點與技術問題，并發(fā)給每位學生，做到“帶問題”實習。實習過程中實行“雙導師”制，實習單位指導教師負責生產(chǎn)技術指導，解決學生實習過程中遇到的問題，并在實習總結和實習成績單上簽名。盡量克服化學化工專業(yè)實習常見的“只能看，不能動，走馬觀花”問題。

畢業(yè)設計(論文)環(huán)節(jié)實行“真題實作，一人一題”，并引入行業(yè)企業(yè)導師直接參與學生選題開題、設計(論文)指導及答辯工作。不僅為畢業(yè)生提供了大量應用性較強的題目，而且在技術規(guī)范和實際操作中更加貼近生產(chǎn)實際，強化了學生的專業(yè)實踐。

2.4 打造高水平、“雙師型”教師隊伍

教師隊伍建設是專業(yè)發(fā)展基礎。近年來專業(yè)先后從中國科學院大學、南開大學、武漢大學、吉林大學、蘭州大學等“雙一流”高校引進青年博士6人。專業(yè)教師達27人，其中教授3人，生師比14.3 :1。

為促進青年教師盡快提升教學能力，適應專業(yè)建設需要，啟動“1 + 1青年教師加油站”計劃，為每位青年教師配備教學指導教師，共同備課，舉辦青年教師公開課活動，幫助其熟悉教學規(guī)律及教學組織與方法，了解教學規(guī)范和教學考核制度等。鼓勵并支持青年教師積極參加學校應用化學重點學科建設，主持或參與各類科研項目，開展產(chǎn)學研合作項目研究，不斷提高學術水平和技術研發(fā)應用能力。先后獲得國家、省級項目7項，發(fā)表學術論文28篇，其中SCI收錄21篇。先后建成“有機鉬(鎢)河南省工程實驗室”“河南省土壤重金屬修復技術研究中心”等省級科研平臺，在選擇性分離材料制備及復雜體系分離分析、有機鉬(鎢)合成應用、新型陰極材料等新技術、新材料方面逐漸形成了學術基礎，支持了專業(yè)的建設發(fā)展。

同時，專業(yè)每年選送1–2名青年教師到企業(yè)進行實踐鍛煉，“雙師型”教師22人，達到81%。另外，還外聘行業(yè)企業(yè)技術人員8人作為兼職教師，彌補專業(yè)教學技術力量的不足。

2.5 完善教學質(zhì)量評價改進機制

專業(yè)始終關注人才培養(yǎng)質(zhì)量，不斷完善以教學目標達成為指向、持續(xù)改進的教學評價機制。借鑒學院環(huán)境工程專業(yè)進行工程教育專業(yè)認證經(jīng)驗，建立以教學目標達成分析為基礎的課程質(zhì)量分析報告、專業(yè)核心能力達成分析以及專業(yè)年度質(zhì)量報告制度，促進專業(yè)教學持續(xù)改進，教學質(zhì)量穩(wěn)步提升。

課程質(zhì)量分析報告以大綱規(guī)定的教學目標為基礎，結合課程考核內(nèi)容和考核結果，全面分析每位學生課程教學全過程的實際學習效果，以及具體教學目標的達成度和對畢業(yè)要求達成的支撐強度，特別要從教學目標達成結果中分析課程教學存在的問題，并提出相應的改進措施，形成課程質(zhì)量分析報告。在此基礎上，依據(jù)培養(yǎng)方案中課程對畢業(yè)要求的支撐權重，計算相關畢業(yè)要求的達成結果。近年，應用化學專業(yè)根據(jù)專業(yè)教學實際，緊密結合專業(yè)核心能力達成，開展畢業(yè)要求達成評價，主要包括基礎知識、專業(yè)素質(zhì)、專業(yè)能力、問題分析與研究、溝通表達等方面。近兩年評價表明，專業(yè)課程的達成度均在0.75以上，大于設定達成標準0.70；主要畢業(yè)要求達成度在0.90以上，也大于設定的達成標準0.75。專業(yè)課程教學實現(xiàn)了教學目標，達成了畢業(yè)要求。

作為專業(yè)建設和基層教學組織建設的組成，專業(yè)實行年度質(zhì)量報告制度。全面總結專業(yè)教學工作、專業(yè)與課程建設、教學研究、人才培養(yǎng)，以及教師隊伍建設、科學研究等方面，并分析教學建設中存在的問題，提出下階段努力的方向和工作措施，形成年度報告。作為教學文件報學院教學指導委員會審核，學校教學主管部門備案，并作為年度考核評價的主要依據(jù)。

2.6 開展“大學生科研助理”活動

創(chuàng)新能力培養(yǎng)是當代高等教育的基礎組成。地方高校一方面教師的科研項目缺少幫手，而另一方面學生的創(chuàng)新能力培養(yǎng)又需要項目支持。調(diào)研發(fā)現(xiàn)，盡管本科生的專業(yè)水平能力有限，但在校時間長(4年)，從事科技創(chuàng)新熱情高，有較好的培養(yǎng)潛質(zhì)。專業(yè)適時啟動了“大學生科研助理”活動，大一下學期，利用教師的在研或預研項目公開征集大學生參加，通過2–3年的實踐鍛煉，學生能獨立或合作完成部分科研工作。以此活動內(nèi)容為基礎，學生還可以申請“挑戰(zhàn)杯”“互聯(lián)網(wǎng)+”及學科競賽等創(chuàng)新活動。經(jīng)過3年的努力，有65名學生在省級以上創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)比賽中獲獎16項，在全國化工原理實驗大賽、全國建材化學分析大賽等學科競賽中獲獎9項，參與完成專業(yè)學術論文10余篇，申請發(fā)明專利12項。

2.7 深化課程思政

立德樹人是高等學校的根本任務，應用化學專業(yè)有開展課程思政的專業(yè)優(yōu)勢，專業(yè)教學內(nèi)容包含豐富的思政元素。愛國主義教育的典型案例：侯德榜制堿法；可持續(xù)發(fā)展與綠色發(fā)展：綠色化學；先進制造與先進材料：納米材料技術、新能源技術等。在新版培養(yǎng)方案和課程教學大綱制(修)訂過程中，明確規(guī)定以社會主義核心價值觀為基礎，教學目標單獨設計課程思政目標，包括3–4個思政元素。將可持續(xù)發(fā)展理念、愛國主義教育、實事求是科學精神以及創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育貫穿到教學活動中。同時要求在學生提交的實驗報告、課程設計、實習總結和畢業(yè)設計(論文)中要體現(xiàn)課程思政元素相關內(nèi)容。經(jīng)過幾年努力，“應用化學專業(yè)導論”“無機化學”和“綠色化學”課程都入選學校課程思政建設項目，結項1項。

3 結語

地方高校以應用型人才培養(yǎng)為目標，以高質(zhì)量內(nèi)涵式專業(yè)建設為發(fā)展基礎。在“新工科”建設精神指引下，通過理工融合、校企合作，不斷加強應用型課程，完善成果導向的教學質(zhì)量評價改進機制，有效地促進了專業(yè)人才培養(yǎng)質(zhì)量的穩(wěn)步提升。近三年畢業(yè)生就業(yè)率均在97%以上，考研錄取率約30%，其中在建材行業(yè)企業(yè)就業(yè)達到了56.3%，就業(yè)質(zhì)量在全校名列前茅。用人單位對畢業(yè)生評價：有良好的職業(yè)道德素養(yǎng)，扎實的專業(yè)基礎知識，較強的實踐動手能力，崗位適應性強。麥可思第三方畢業(yè)生培養(yǎng)質(zhì)量調(diào)研數(shù)據(jù)顯示：專業(yè)畢業(yè)生對教學的滿意度達到90%；畢業(yè)三年后的就業(yè)現(xiàn)狀滿意度為81%。