李銀環(huán),高瑞霞,張莉,張志成
西安交通大學化學學院,西安 710049
國勢之強由于人,人材之成出于學。高等學校作為培養(yǎng)高素質人才的重要基地,肩負著培養(yǎng)高素質人才并將其輸向社會的重任[1]。本科教育是具有戰(zhàn)略地位的教育、是綱舉目張的教育,而專業(yè)是建設一流本科、培養(yǎng)一流人才的“四梁八柱”[2]。為此,教育部提出做強一流本科、建設一流專業(yè)、培養(yǎng)一流人才,全面振興本科教育,提高高校人才培養(yǎng)能力,實現高等教育內涵式發(fā)展[3]。如何結合國家需求及學校特色,建設一流專業(yè)、培養(yǎng)一流人才,是高等學校持續(xù)探索的時代命題[4]。交通大學化學系始建于1928年,隨交大主體西遷后,先后支撐學校創(chuàng)建電氣工程、能源動力與工程、高分子材料等專業(yè)。西安交通大學應用化學專業(yè)自1999年設立以來,堅持“起點高、基礎厚、要求嚴、重實踐”的人才培養(yǎng)特色,圍繞“面向未來、適應需求、引領發(fā)展、理念先進、保障有力”一流專業(yè)的建設要求,根植“胸懷大局、無私奉獻、弘揚傳統(tǒng)、艱苦創(chuàng)業(yè)”的西遷精神,歷經20余載披荊斬棘,形成了鮮明的專業(yè)特色和優(yōu)勢,為全國,尤其是中西部地區(qū)發(fā)展培養(yǎng)了大批人才,于2019年入選陜西“雙萬計劃”省級一流本科專業(yè)建設點,2020年入選教育部“雙萬計劃”國家級一流本科專業(yè)建設點。西安交通大學應用化學專業(yè)以服務國家和社會重大需求為導向,深化應用化學專業(yè)綜合改革,加強師資隊伍和基層教學組織建設,依托高水平科研平臺,培養(yǎng)創(chuàng)新能力突出、具有國際競爭力的一流領軍人才。
西安交通大學應用化學專業(yè)以服務國家和社會重大需求為導向,聚焦綠色合成、新能源、高分子等方向,與工科能動、電氣、機械等優(yōu)勢專業(yè)交叉融合,培養(yǎng)家國情懷濃厚、數理基礎扎實、學科深度交叉、創(chuàng)新能力突出的一流人才。
基于上述培養(yǎng)定位,西安交通大學應用化學專業(yè)一直秉承“起點高、基礎厚、要求嚴、重實踐、強創(chuàng)新”的人才培養(yǎng)特色,注重理工交叉融合,形成特有的“三早一交叉”一流人才培養(yǎng)模式。專業(yè)堅持加強基層教學組織建設和師資隊伍建設,打造了一支由大師引領、多學科交叉、科教融合的卓越師資團隊。為強化化學基礎及應用實踐能力相結合,專業(yè)依托省部級重點實驗室、化學研究院、化學實驗教學示范中心、化學創(chuàng)新實驗實踐平臺等,創(chuàng)建一流的教學平臺。
打造一流的西安交通大學應用化學專業(yè),必須堅持國家人才需求導向,明確專業(yè)定位,保持特色鮮明,及時發(fā)現建設一流專業(yè)過程中的短板問題并及時解決不足之處。西安交通大學應用化學專業(yè)在建設一流專業(yè)的實踐與探索過程中,從人才培養(yǎng)理念、課程教材建設、教學手段運用、厚植家國情懷等方面深入推進專業(yè)改革與發(fā)展。
西安交通大學應用化學專業(yè)在教學過程中以化學為中心,以新能源、人工智能、節(jié)能減排等領域的關鍵問題為牽引,突出“夯實化學基礎,理工交叉培養(yǎng)”育人特色,推動應用化學“新工科”建設。
專業(yè)實施本科生學業(yè)導師制度,創(chuàng)新“三早一交叉”的學生培養(yǎng)模式,即早接觸、早實踐、早科研,夯實化學理論基礎的同時注重理工交叉培養(yǎng)。學生從大一小學期進入多學科交叉融合實踐教學平臺,了解化學專業(yè)及其與化學交叉專業(yè)(材料、生命、醫(yī)學、能動、電氣等)各類實踐項目及測試技術等,通過“早接觸”開拓學生的視野,提高學生的想象力。大二學生進入不同課題組,通過“早實踐”了解化學相關科學研究方向、研究思路等,結合自己的興趣愛好,初步確定自己喜歡并適合的研究方向。大二小學期、大三全年學生進入科研訓練環(huán)節(jié),這期間學生通過各類創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)項目、實驗實踐大賽、導師課題等進入具體科學研究階段。大四學生進入畢業(yè)設計環(huán)節(jié),該階段在前期研究基礎上培養(yǎng)學生獨立開展課題的能力,包括問題的提出、解決思路、方案與措施等,幫助學生盡快適應和參與科學研究的各個環(huán)節(jié),做好本科生培養(yǎng)和研究生培養(yǎng)相銜接。
專業(yè)是人才培養(yǎng)的基本單元,而課程是人才培養(yǎng)的重要載體。通過加強課程思政建設,充分挖掘課程中蘊含的思想政治教育資源,實現專業(yè)教育與思想政治教育的緊密融合,讓課程更好地發(fā)揮育人功能,實現“潤物細無聲”的育人效果。應用化學專業(yè)堅持以立德樹人為根本任務,基于“以學生為中心”“以產出為導向”的理念,圍繞專業(yè)課程教學目標,進行系統(tǒng)設計和實施,深入挖掘課程育人功能,突出世界觀和方法論教學,突出學生綜合評價能力、學科思維能力和批判創(chuàng)新能力的培養(yǎng),推動專業(yè)教學由知識導向型向能力和素質導向型轉變。
在應化專業(yè)全體教師的共同努力下,專業(yè)實現了專業(yè)教育與思政教育有機融合,2020年建成了西安交通大學課程思政示范專業(yè),獲批陜西省課程思政本科示范課程1門、西安交通大學課程思政本科示范課程8門,其中3門課程思政教學案例被選入《西安交通大學課程思政教學案例(2019)》[5]。同時,專業(yè)基于省級實驗教學平臺及虛擬仿真實驗項目,深挖實踐類課程的育人元素,建成“有機化學實驗”“無機化學實驗”等主題突出、特色鮮明的實踐類課程思政示范課。通過闡明世界古代化學史、普及實驗前生態(tài)安全教育、實驗中引入綠色設計、教學中適時宣傳國家環(huán)保和生態(tài)文明建設的政策、闡述化學的發(fā)展趨勢、增設設計性實驗等多種形式進行“思政滲透”,培養(yǎng)學生的愛國主義精神、民族自豪感和自信心,幫助學生樹立生態(tài)文明理念,增強生態(tài)保護意識和能力,培養(yǎng)學生優(yōu)秀的專業(yè)品質和突出的專業(yè)能力。
西安交通大學應用化學專業(yè)主干課程實行責任教授制,定期開展教研活動,以教學改革促進教材建設,??偨Y、常改編、常更新,引入課程思政元素,結合在線課程資源加強新型態(tài)教材建設。實踐“大班授課,小班研討”討論互動式教學新模式,利用“翻轉課堂”及PBL教學等多種教學手段,融合雨課堂、微助教等多種信息技術提升學生課堂參與度,同時參與程度和表現好壞計入過程考核中,通過強化過程考核,采用多維度、多階段考核模式,期末考試成績占比不高于最終成績70%等措施促使學生將學習過程放在整個學期,而不是期末搞突擊,與此同時,作為授課教師也需要根據學生情況精心設計課程內容以及授課模式和方法,積極推動課堂教學改革,從而適應新形勢下教育教學發(fā)展。
一流教學條件是一流專業(yè)建成的必要保障,西安交通大學應用化學專業(yè)經過多年實踐與探索,逐漸形成屬于自己的特色教學模式。學院以新冠疫情防控為契機,依托學?!八荚磳W堂”平臺,結合中國大學MOOC、雨課堂、學堂在線等平臺,積極開展在線授課;學校同時配有相關政策鼓勵教師廣泛開展線上線下混合式教學,依托超星、智慧樹等公司建設多平臺在線課程,融合課程思政,著力打造課堂教學效果卓越的一流課程。
交通大學在史詩級的西遷歷程及遷校后的發(fā)展建設過程中產生了“胸懷大局、無私奉獻、弘揚傳統(tǒng)、艱苦創(chuàng)業(yè)”的西遷精神。西安交通大學應用化學專業(yè)潛心培養(yǎng)能夠認真學習和弘揚這種艱苦奮斗精神的優(yōu)秀畢業(yè)生,并在培養(yǎng)環(huán)節(jié)中不斷充盈“西遷精神”的新時代內涵。
在化學專業(yè)核心課中建設一批示范課程,與思政課程相結合,通過“雙院制”育人模式和“四個一百”育人活動,引導學生面向國家戰(zhàn)略需求、世界科技前沿、國民經濟主戰(zhàn)場、人民生命健康,將愛國主義、集體主義、英雄主義、樂觀主義等融入西遷精神新傳人的培育過程中。應用化學專業(yè)堅持把立德樹人融入思想道德教育、文化知識教育、社會實踐教育各環(huán)節(jié),貫穿基礎教育、職業(yè)教育、高等教育各領域,促使自強不息、艱苦奮斗的思想精髓與學生自身價值觀的塑造融為一體,形成了高水平的人才培養(yǎng)體系[6]。
應用化學專業(yè)堅持強化基層教學組織建設和師資隊伍建設,不斷通過引進、培養(yǎng)和校內外選聘等多種方式,吸納杰出人才,加強師資隊伍建設。近五年學院引進國家級青年人才1人,外籍教師3人,西安交通大學青年拔尖人才16人。學院堅持強化師德師風建設,落實以本為本,嚴明教師職責,實行師德師風一票否決制。作為應用化學系基層教學組織以及五大二級學科(無機、分析、有機、物化、高分子)教學團隊圍繞提升教學質量,廣泛持續(xù)開展教學模式與方法、教學內容更新等教學研究活動,教師隊伍的專業(yè)教學能力和整體素質水平都有顯著提升[7]。
學院設置教學指導委員會和教學督導委員會,教學指導委員會負責教學政策制定、教師選聘等環(huán)節(jié);教學督導委員會主要負責教師課堂質量。按照二級學科方向組建5個基層教學團隊,實行責任教授負責制,選聘優(yōu)秀人才充實教學隊伍。各團隊堅持集體備課、每兩周開展一次教研法活動,內容涉及名師引領講堂、教學理念和教學經驗交流、示范課展演、難點講授研討、新教師演練等,通過名師“傳幫帶”和同行互助并行,以及承擔教改項目,開展教學改革、教材建設和“一流課程”建設等,促進教師全面發(fā)展。
近年來,應用化學專業(yè)堅持以領軍學者為引領,引進和內培重點發(fā)展領域青年拔尖人才等各層次人才,加強基層教師教學科研能力培養(yǎng),邀請國際師資授課及學術交流,構建層次清晰、充滿活力、組織健全的師資隊伍。同時,與行業(yè)龍頭企業(yè)及科研院所共同打造化學實踐教育和創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育體系,建成一流化學交叉實踐創(chuàng)新共享平臺,積極將最新科研成果轉化為實踐教學案例(見表1),打造教學科研雙贏教學團隊。與京博農化科技有限公司等優(yōu)秀企業(yè)共建雙鏈融合創(chuàng)新平臺,推動產學研深度合作育人。顯著提高實驗技術人員科研成果轉化能力,將一批最新科研成果轉化為實踐教學案例。本科生進入重點實驗室、科研院所以及教師課題組開展科學研究比例不斷提高。
表1 最新科研成果轉化為實踐教學案例匯總
西安交通大學應用化學專業(yè)秉承“起點高、基礎厚、要求嚴、重實踐”的辦學特色,建設綠色合成與新能源為特色的“新工科”課程體系,打造德才兼?zhèn)涞囊涣鲙熧Y隊伍,與校企聯合建設科教融合創(chuàng)新實踐平臺、未來技術學院,培養(yǎng)創(chuàng)新能力突出、具有國際競爭力的一流人才。經過近幾年的不斷實踐與探索,應用化學專業(yè)在人才培養(yǎng)、課程教材建設、厚植家國情懷等方面都取得了長足進步。
(1) 充分調動學生的學習積極性、創(chuàng)新主動性,基礎知識扎實,實踐能力、科研能力和創(chuàng)新能力明顯增強,學生在升學及就業(yè)方面獲用人單位普遍好評。本專業(yè)生產實習連續(xù)10年被評為校級優(yōu)秀。近三年,在校本科生獲批國家、省部級大學生創(chuàng)新項目18項,獲得省部級以上各類獎項20余人次,其中“退役鋰離子電池帶電拆解與余熱回收一體化設計”獲全國大學生節(jié)能減排社會實踐與科技競賽一等獎。近三年75%的畢業(yè)生進入國內外著名高校、科研院所深造,參與發(fā)表Angew. Chem. Int. Ed.、J. Am. Chem. Soc.等化學頂級期刊40余篇。畢業(yè)生就業(yè)范圍廣,分布在研究機構、企事業(yè)單位、政府機關等,其中以進入西安交通大學、南方科技大學、阿卜杜拉國王科技大學等研究型高校及研究機構工作為主,占比約36.79%。截止目前已培養(yǎng)畢業(yè)生入選教育部青年長江學者等國家級人才12人。
(2) 深化應用化學專業(yè)教學改革,教學質量明顯提升。通過持續(xù)加強教材體系建設,目前共出版教材30余部,其中《有機化學》等國家級教材10余部、專著4部、《無機與分析化學》等新型態(tài)教材4部、《Medical Chemistry》等國際化教材4部,總計發(fā)行逾百萬冊,使用高校20余所,反響良好。通過融合信息教學手段,打造線上線下國家級一流課程3門,省級一流課程5門,省級課程思政示范課1門;應化專業(yè)獲批校級課程思政示范專業(yè)。將教育教學新形態(tài)、新方法與專業(yè)課程有機融合,實現全部專業(yè)課程線上教學實踐,13門MOOC課程在愛課程、學堂在線、好大學等網絡平臺上線,其中結合國家“一帶一路”戰(zhàn)略建成了1門國際化課程“Analytical Chemistry”[8],線上課程資料點擊30余萬次。建成陜西省虛擬仿真實驗中心。
(3) 厚植家國情懷,培育“西遷精神”新傳人。交通大學西遷是國家調整高等教育戰(zhàn)略布局的重大舉措,開發(fā)大西北成為全校共同心聲,實踐證明:交通大學的西遷給西北地區(qū)帶來了新的發(fā)展動力,這得益于西遷后的交通大學——西安交通大學培養(yǎng)出來的學生很好地傳承了“西遷精神”的內涵,以及秉承了西安交通大學“扎根西部、服務國家、世界一流”的辦學宗旨,形成了濃厚的家國情懷,無形中增強了學生的職業(yè)認同感、強化了學生的使命擔當,到祖國最需要的地方去。促使了應化專業(yè)學生80%以上畢業(yè)生選擇扎根中西部,服務國家。
盡管應用化學專業(yè)建設已取得一些成績,但在專業(yè)建設過程中我們也發(fā)現了一些問題:理論教學與實踐脫節(jié);對學生思維方法、解決問題能力培養(yǎng)不足;人文素質培養(yǎng)不足,忽視內在潛力的激發(fā),導致課程學習育人效率較低;不同課程系統(tǒng)性、互補性有待提高;課程設置中育人成效方面考慮不足。
針對這些問題,未來專業(yè)建設將從以下幾個方面著手建設:
(1) 強化實踐育人,將基礎理論貫穿基礎實驗、專業(yè)實驗、綜合實驗、科研訓練、畢業(yè)設計、生產實習等各個環(huán)節(jié);
(2) 通過開展項目式、案例式、基于問題式等教學模式改革,培養(yǎng)學生邏輯思維方式,以及系統(tǒng)解決問題的能力;
(3) 通過課程思政,借助人文社科育人平臺,激發(fā)學生內在學習動力和學習興趣,實現自我教育和提升,提高育人效率。
(4) 梳理化學類課程的知識內容,去除重復的部分,不同課程緊密銜接,大幅度提高授課效率。
(5) 高年級專業(yè)課程強化創(chuàng)新性分析問題、系統(tǒng)化解決問題的能力培養(yǎng),強調在實驗室和生產線上實現理論學習。
致謝:感謝兄弟院校、社會各界對西安交通大學化學學院一流專業(yè)建設的支持;感謝西安交通大學的資助。