李鐵 楊桂朋 畢彩豐 姬泓巍 王江濤 石曉勇
(中國海洋大學化學化工學院 山東青島 266100)
資源與環(huán)境是人類社會可持續(xù)發(fā)展面臨的重大問題,海洋科學在研究和解決這一熱點問題上起著愈來愈重要的作用。海洋科學中的化學問題是當今研究的重要領(lǐng)域,除具有明確的研究目標外,在海洋物理、生物、地質(zhì)等諸分支學科間還起著紐帶作用。因此,海洋化學人才培養(yǎng)既是科學研究的需要也是社會發(fā)展的需要。中國海洋大學化學(海洋化學)國家理科基礎(chǔ)科學研究和教學人才培養(yǎng)基地是我國本領(lǐng)域唯一的理科基地,擁有歷史悠久、系統(tǒng)完善的海洋化學人才培養(yǎng)體系。海洋化學專業(yè)于1959年首次招收本科生,1979年開始招收研究生,1982年和1986年分別建立了國內(nèi)首批碩士點和博士點,1993年被批準為國家理科基礎(chǔ)科學研究和教學人才培養(yǎng)基地,2006年和2010年分別被評為山東省特色專業(yè)。海洋化學學科分別于1993年和2001年被批準成為山東省重點學科和國家重點學科,2005年海洋化學理論與工程技術(shù)教育部重點實驗室立項并于2009年通過驗收,成為海洋化學國家理科基地建設(shè)的重要依托?;貓猿稚鐣髁x辦學方向,學習和實踐科學發(fā)展觀,對人才培養(yǎng)模式不斷進行改革和創(chuàng)新,注重全面提高教學質(zhì)量和管理水平,培養(yǎng)高素質(zhì)、創(chuàng)新性、國際化的海洋化學專門人才[1-3]。
隨著我國高等教育改革的深入,1998年本科專業(yè)目錄調(diào)整,按一級學科設(shè)置本科專業(yè),將“海洋化學”與“化學”兩個專業(yè)合并為“化學(含海洋化學)”,繼續(xù)保持海洋化學方向并加強建設(shè)。在這一框架下,基地對人才培養(yǎng)宗旨、課程和實踐教學體系以及管理體制等問題進行了探索和改革,以課程體系建設(shè)為核心,構(gòu)建和完善了適應(yīng)21世紀海洋科學發(fā)展、面向社會需求的海洋化學國家理科基地人才培養(yǎng)模式。
在面向?qū)W科發(fā)展和社會需求的背景下,學院更新人才培養(yǎng)理念,提出了厚基礎(chǔ)、寬口徑、重特色,將海洋科學、化學、應(yīng)用工程技術(shù)三者有機結(jié)合,突出海洋化學理論與工程技術(shù)特色的辦學思路,從海洋化學的學科交叉屬性、國際最新發(fā)展和我國對復(fù)合型人才的實際需求出發(fā),跨越學科界限,確立了海洋化學國家理科基地人才培養(yǎng)宗旨,即“培養(yǎng)兼?zhèn)浜Q罂茖W和化學兩個學科堅實基礎(chǔ),有能力繼續(xù)深造成為兩學科及其交叉學科或鄰近學科從事基礎(chǔ)研究和實踐應(yīng)用,具有良好的科學素養(yǎng)和較寬厚的業(yè)務(wù)基礎(chǔ),有較強的創(chuàng)造能力、適應(yīng)能力和發(fā)展?jié)摿Φ男滦蛷?fù)合型人才”,以此作為課程體系建設(shè)的指導思想。
課程體系建設(shè)是人才培養(yǎng)模式改革的核心內(nèi)容。為強化素質(zhì)教育,增進學科交叉和尊重學生的專業(yè)興趣,學校實行了選課制,并按照本科通識教育、學科基礎(chǔ)教育、專業(yè)知識教育、工作技能教育“四個層面”設(shè)置課程。海洋化學理科基地在充分調(diào)研國際同類學科教育體系的基礎(chǔ)上,貫徹“厚基礎(chǔ)、寬口徑、重特色”的理念和基地人才培養(yǎng)宗旨,改革和優(yōu)化課程結(jié)構(gòu),創(chuàng)立了“四層面-三領(lǐng)域-二類別”海洋化學特色課程體系,按學科交叉的屬性設(shè)置課程。
“本科通識教育層面”課程與全校理工科類課程貫通,主要設(shè)置思想政治、外語、體育、數(shù)學和計算機等課程,學生在全校選課制框架內(nèi)自主選課,保證了專業(yè)發(fā)展的自主性?!皩W科基礎(chǔ)教育層面”課程以四大基礎(chǔ)化學以及海洋學為主,旨在加強學生化學和海洋科學兩方面基礎(chǔ),體現(xiàn)“培養(yǎng)兼?zhèn)浜Q罂茖W和化學兩個學科堅實基礎(chǔ)”的宗旨?!皩I(yè)知識教育層面”以化學海洋學及實驗、海洋物理化學等為主干課程,同時開設(shè)海洋環(huán)境化學、海洋資源化學、海洋腐蝕與防護技術(shù)、環(huán)境科學導論、生態(tài)學基礎(chǔ)等課程作為選修課。此外還增加了地球化學基礎(chǔ)課程,以加強學生對地球系統(tǒng)科學的認識,綜合提升專業(yè)知識水平。“工作技能教育層面”課程主要培養(yǎng)學生在海洋科學與應(yīng)用技術(shù)領(lǐng)域開展工作的本領(lǐng)和技能,設(shè)有海水分析化學及實驗、海洋化學調(diào)查方法和數(shù)據(jù)處理、計算機在化學中的應(yīng)用等課程以及海洋學和海洋化學專業(yè)實習、畢業(yè)論文等實踐教學環(huán)節(jié)。
除“本科通識教育層面”外,“學科基礎(chǔ)教育層面”的課程涵蓋了化學和海洋科學兩個學科領(lǐng)域,“專業(yè)知識教育層面”和“工作技能教育層面”則以海洋科學領(lǐng)域為主,并向環(huán)境科學等領(lǐng)域拓展,使整個課程體系具備了化學、海洋科學、環(huán)境科學“三領(lǐng)域”交叉的特征。“專業(yè)知識教育層面”和“工作技能教育層面”中的部分課程講授海洋調(diào)查、腐蝕與防護、海洋化學資源開發(fā)以及海水淡化等內(nèi)容,具有應(yīng)用技術(shù)或?qū)嵺`應(yīng)用的屬性,體現(xiàn)了“從事基礎(chǔ)研究和實踐應(yīng)用”的宗旨,使課程體系又具備了基礎(chǔ)研究和應(yīng)用技術(shù)“二類別”兼顧的特征。因此按照以上思路建設(shè)的基地課程體系成為了有顯著特色的“四層面-三領(lǐng)域-二類別”立體化海洋化學課程體系(圖1)。
圖1 海洋化學國家理科基地“四層面-三領(lǐng)域-二類別”課程體系及主要課程
實踐教學改革是人才培養(yǎng)模式改革和課程體系建設(shè)的又一重點,將科研創(chuàng)新思維貫穿整個教學體系,經(jīng)改革和創(chuàng)新,構(gòu)建了“實驗教學—海上實習—科研訓練”3個層次的實踐教學體系,實行了開放管理制度。重新編制或修訂了教學大綱,形成了精選優(yōu)化實驗內(nèi)容、抓好基本要領(lǐng)、加強能力培養(yǎng)、注重創(chuàng)新精神,以能力培養(yǎng)為核心,以實驗技術(shù)要素為主線的多樣性的實驗教學新體系。在實驗課教學中,減少了驗證性實驗,增加了綜合性、設(shè)計性實驗內(nèi)容和文獻實驗內(nèi)容,著眼于培養(yǎng)學生的獨立性、創(chuàng)造性;并相應(yīng)地改革了實驗考評方法,著重考察學生的動手能力和創(chuàng)新能力。改革了實習教學形式,以研究模塊實習取代項目實習,從方案制定、物品準備、海上實踐、數(shù)據(jù)處理和報告撰寫全過程訓練學生[2-3];學院每年均選派6~8名教師與調(diào)查船實驗室教師共同指導實習,強化水文、氣象、生物、地質(zhì)等分支學科與海洋化學的融合,成為規(guī)模大、涉及學科多,持續(xù)時間長、綜合性強的特色專業(yè)實習。以“本科生研究發(fā)展計劃”、“國家大學生創(chuàng)新性實驗計劃”和“國家基礎(chǔ)科學人才培養(yǎng)基金”作為科研訓練的主要形式,實行導師制,為學生提供了豐富多彩的實踐內(nèi)容,全面提升學生的綜合素質(zhì)、專業(yè)水平、創(chuàng)新能力和工作本領(lǐng)。近年來,基地學生參加科技創(chuàng)新活動發(fā)表學術(shù)論文100余篇,授權(quán)國家發(fā)明專利多項,參加國家和省級各類科技競賽并多次獲獎,參加全國大學生科技交流會等活動。此外還組織學生到涉海企事業(yè)單位參觀、交流和實踐,了解社會需求和強化學以致用的能力。
實踐教學平臺是實踐教學體系的重要組成。海洋化學實踐教學以化學實驗教學山東省示范中心下設(shè)的基礎(chǔ)化學實驗中心、海洋化學教學實驗室和“東方紅2”船為主要平臺,并得到國家重點學科和教育部重點實驗室的全面支持。海洋化學實驗室系自主開創(chuàng),已有50年歷史,積累了豐厚的海洋化學實踐教學經(jīng)驗,形成了相對獨立的實踐教學體系。學校不斷增加投入進行改造和擴建,成為秉承傳統(tǒng)與發(fā)展創(chuàng)新兼?zhèn)涞摹嵭虚_放管理的教學實驗室?!?85工程”建設(shè)購置的大型儀器設(shè)備為學生開展實踐訓練、創(chuàng)新性實驗與研究創(chuàng)造了良好條件。經(jīng)過海上實習、科研訓練和畢業(yè)論文階段的培養(yǎng),基地班學生畢業(yè)后到涉海部門工作可直接參加海洋科學考察活動,成為本基地畢業(yè)生的一個獨有優(yōu)勢。
師資隊伍建設(shè)是人才培養(yǎng)的關(guān)鍵。根據(jù)基地人才培養(yǎng)宗旨,建設(shè)了具有“愛國敬業(yè)的政治素養(yǎng)、求實創(chuàng)新的科學素養(yǎng)和謙遜堅韌的人格素養(yǎng)”的兩支師資隊伍:一支為“化學基礎(chǔ)理論雄厚、承擔化學教學和研究”的隊伍,另一支為“海洋科學基礎(chǔ)知識牢固,在海洋化學領(lǐng)域開展教學和研究”的隊伍,形成了高水平研究性教學示范師資群[3]。在教學與科研優(yōu)勢互補、強強聯(lián)合的基礎(chǔ)上優(yōu)化和穩(wěn)定教學梯隊,提升了教師隊伍水平。
基地重視老教師的傳、幫、帶作用,加強教學督導,嚴把教風和教學質(zhì)量關(guān)。目前一支年齡結(jié)構(gòu)合理、學術(shù)水平高、思想活躍,由中國工程院院士、長江學者、國家杰出青年基金獲得者、泰山學者等為核心組成的教師隊伍承擔理科基地各項教學任務(wù)。其中海洋化學課程教學團隊已成為國家級教學團隊。
海洋化學理科基地精品課程建設(shè)取得了可喜的成果。海水分析化學、化學海洋學二門課程分別于1999年和2000年獲國家理科基地創(chuàng)建名牌課程項目立項建設(shè);海洋學、海洋化學/化學海洋學二門課程于2003年立項為省級精品課程,2004年立項為國家精品課程;海水分析化學課程于2006年立項為省級精品課程;另外還有校級精品課程若干門。這樣以系列精品課程建設(shè)為主導,全面推動了課程建設(shè)。編制和修訂符合課程定位和適應(yīng)復(fù)合型人才培養(yǎng)的教學大綱,調(diào)整教學內(nèi)容,避免課程間科學問題的重復(fù)現(xiàn)象。海洋化學理科基地歷來十分重視吸收本學科最新發(fā)展,特別是本單位的高水平科研成果,以研究性教學和創(chuàng)新性人才培養(yǎng)為目標,將科研資源轉(zhuǎn)化為教學資源,以充實課堂教學和實驗教學內(nèi)容,并增加到新編寫的教材和教學參考書中,使之成為精品課程乃至課程整體建設(shè)的有效機制之一。本校海洋化學學科有4個重點研究方向,即海洋界面化學、海洋生物地球化學、海洋污染生態(tài)化學和海水化學資源綜合利用,將20余項科研成果作為生動案例融入課堂教學或應(yīng)用于實驗教學,以激發(fā)學生的學習興趣,同時把學生帶入本學科領(lǐng)域的前沿,提升海洋化學專業(yè)課程的教學水平。
為適應(yīng)基地人才培養(yǎng)的需要,先后編寫和出版了《海洋化學》、《海水分析化學實驗》、《海洋腐蝕與防護技術(shù)》、《化學海洋學的無機痕量分析》、《海水淡化技術(shù)與工程手冊》、《海洋化學進展》等教材和專著23部,其中多數(shù)被中國涉海院校的同類專業(yè)所采用。
基地教學廣泛采用新手段,多媒體和網(wǎng)絡(luò)教學普及率高,全部基礎(chǔ)和專業(yè)課程編制了內(nèi)容豐富、圖文并茂的教學課件,并采用多媒體手段教學,以擴大信息量;全部精品課程都建立了教學網(wǎng)站,國家和省級精品課程實現(xiàn)了課件和全程教學錄像上網(wǎng),使之得以廣泛交流和傳播?;剡€十分重視雙語教學,通過選派教師出國進修外語,已在多門基礎(chǔ)課和專業(yè)課中實施或部分采用了雙語教學形式。在課堂教學中,將以教師為主體轉(zhuǎn)變?yōu)橐詫W生為主體,將學生的學習活動由被動行為轉(zhuǎn)變?yōu)橹鲃有袨椋辉谑谡n中安排課堂討論;在專業(yè)課和選修課的教學中,都增加了小論文或讀書筆記的內(nèi)容,以培養(yǎng)學生的專業(yè)興趣。
此外,我們還開設(shè)了名師講壇和海洋化學系列前沿講座,每年邀請約5名國內(nèi)外知名海洋化學家講學,同時選派優(yōu)秀學生參加中外海洋科學研討班等,使學生能廣泛了解本學科的研究熱點和動態(tài),拓寬了學生的專業(yè)視野。
我們在教學中注重實踐科學發(fā)展觀,落實素質(zhì)教育和復(fù)合型人才培養(yǎng)的目標,改革和完善理科基地人才培養(yǎng)管理模式。在學校實行本科教育選課制的框架下,課程體系貫通海洋化學和化學兩個專業(yè)方向,學生可在兩個專業(yè)之間按照學科興趣自主選擇、申請進入基地班,采取寬進、嚴出、自主的方式,實行滾動管理。對基地學生實行優(yōu)惠政策,如可全部享受特色專業(yè)獎學金;享受推薦免試攻讀碩士研究生政策,比例達半數(shù)左右;在使用圖書、計算機網(wǎng)絡(luò)和部分儀器資源方面可享受碩士研究生待遇。在教學管理上以“本—碩—博培養(yǎng)一體化”、人才標準國際化為目標,以拓寬專業(yè)基礎(chǔ),加強素質(zhì)教育,強化實踐環(huán)節(jié),突出海洋特色,培養(yǎng)創(chuàng)新能力為指導思想,對理科基地加強教學監(jiān)控和質(zhì)量評估,以保證高質(zhì)量的人才培養(yǎng)效果。
通過課程體系建設(shè)和人才培養(yǎng)模式的改革與實踐,海洋化學基地在理論教學、實踐教學、教學團隊建設(shè)和科學管理等方面取得了階段性成果。課程體系對其他涉海專業(yè)課程建設(shè)產(chǎn)生了影響,并被國內(nèi)兄弟院校同類專業(yè)采納或借鑒,起到了很好的輻射和示范作用。海洋化學基地自建立以來,已為國家建設(shè)輸送了300余名畢業(yè)生,培養(yǎng)了一批符合21世紀社會需求的德、智、體、美全面發(fā)展的創(chuàng)新型海洋化學人才。
[1] 閆菊,王修林,張龍軍.海岸工程,2003,22(3):81
[2] 建立和創(chuàng)新海洋化學專業(yè)人才培養(yǎng)模式.中國海洋報,2004-10-19-綜合版
[3] 胡保革,石曉勇,王江濤.打造新型復(fù)合型人才——中國海洋大學海洋化學專業(yè)建設(shè)國家理科基地紀實.光明日報,2005-5-16-B3