基于“创新人才培养导向”的分析化学课程教学改革_傅昕.pdf

1252023 年/第 9 期/3 月基于“创新人才培养导向”的分析化学课程教学改革傅昕，张何（湖南工程学院材料与化工学院湖南湘潭411104）摘要随着“新工科”建设的提出和逐步深入，对地方应用型高校创新人才培养提出了新的要求，如何为国家建设培养大批具有扎实的基础理论知识、较强的动手能力及较强创新能力的复合型人才，是地方院校目前所关注的主要问题。文章以材料与化工学院专业基础课程分析化学为例，以湖南省一流课程建设为抓手，明确培养目标，对课程的教学模式、教学内容、教学方法、教学队伍和考核机制进行了改革和创新，并探索思政融合、校企合作、科教融合的新工科人才培养路径，使其能够适应于“新工科”建设的要求，服务于区域和行业经济的发展。关键词新工科；地方应用型高校；创新人才培养中图分类号：G424文献标识码：ADOI:10.16400/ki.kjdk.2023.9.039Teaching Reform of Analytical Chemistry Based onInnovative Talent Cultivation OrientationFU Xin,ZHANG He（School of Chemistry and Chemical Engineering,Hunan Institute of Engineering,Xiangtan,Hunan 411104）AbstractWith the proposal and gradual deepening of the construction of New Engineering,new requirements havebeenputforwardforthecultivationofinnovativetalentsinlocalapplication-orienteduniversities.Howtocultivatealargenumber ofcomposite talentswithsolid basic theoreticalknowledge,strong hands-on ability,and strong innovation abilityfor national construction is the main issue that local universities are currently paying attention to.This article takesAnalytical Chemistry as an example,a specialized basic course in the College of Materials and Chemical Engineering,and takes the construction of first-class courses in Hunan Province as a starting point.It clarifies the training objectives,reforms andinnovates the teaching mode,teaching content,teaching methods,teaching team,and evaluation mechanismof the courses.It also explores the new engineering talent cultivation path of ideological and political integration,schoolenterprise cooperation,and science and education integration,so that it can adapt to the requirements of the constructionof new engineering,serving the development of regional and industrial economies.Keywordsnew engineering;local applied universities;innovative talent cultivation随着互联网和信息技术的迅速发展，一个科技主导的新时代已经到来。“提高大学生自主创新能力”和“促进高校以创新带动就业”已成为国家教育发展的战略任务。在此背景下，教育部 2017 年 4 月提出“新工科”建设，对人才培养的要求和标准越来越高，新工科强调培养创新型、复合型的卓越工程科技人才，是“卓越工程师教育培养计划”的核心内容和主要抓手1。因此，致力培养创新人才是时代的需求。高校是国家社会发展的重要支撑，是教育产业的核心力量。近年来，我国高等教育事业快速发展，在科学研究、社会服务、国际交流等方面都取得历史性成就。然而，我国高校在培养创新人才方面仍存在一定的问题。因此，创新型人才的培养，成为高等院校面临的重要问题。湖南工程学院（以下简称“我校”）是一所历史悠久的工程应用型本科院校，是“新工科研究与实践项目”实施高校。学校大力加强“双一流”建设和新工科建设，立足湖南，面向全国，服务地方经济和产业发展2，坚持立德树人，为国家建设培养大批具有扎实的基础理论知识、较强的动手能力和操作技能以及较强的创新意识和创造能力的高素质应用型人才，因此，推进与新工科理念匹配的课堂教学内容、教学方法、实践环节等方面的综合改革迫在眉睫。CURRICULUM TEACHING1262023 年/第 9 期/3 月1 分析化学课程教学的地位和现状1.1 分析化学课程的地位分析化学是我校材料与化工学院的一门专业基础课，是化学学科的重要分支，是研究物质的组成、含量、结构及其他多种信息的一门学科，已经成为自然科学、工程技术等学科不可缺少的基础和工具，有着极为重要的地位。分析化学课程教学内容、教学方式和教学效果对学生学习能力和创新能力的培养起着非常重要的作用。1.2 分析化学课程教学的现状随着创新创业教育改革不断推进，以及“新工科”背景下对人才培养的需求，现有的分析化学课程教学体系主要存在以下问题：第一，教育理念较为传统和保守，不重视学生的学习能力和理解能力，使学生的思维收到束缚，从而导致了现有的无创意的课堂3。第二，教学内容缺挑战、少创新，未将成果/目标导向贯穿教学全过程；未以职业所需能力为立足点更新课程内容。同时，重课内轻课外，重理论教学轻实践教学，学生综合素质得不到有效提升。第三，教学模式和教学方法过于单一，课堂教学缺互动、少探究。传统的分析化学课程教学中主要以“讲授式”教学法为主，虽然有些老师会采用线上线下混合式教学，但也只是借助多媒体的教学手段，没有从本质上改变传统教学法的“满堂灌”的特点；第四，课程考核标准不够合理，重结果轻过程。目前某些老师还以期末考试为重要指标评定学生最终的成绩，导致学生死记硬背应付考试，造成学生学习缺乏创新性。第五，教师思想政治教育意识不足，课程目标重教书轻育人，团队教师授课偏向专业理论，较少对学生进行德育，无法实现“知识传授”到“价值引领”的转变。2“创新人才培养导向”的分析化学课程教学改革措施2.1 坚持创新人才培养理念，明确培养目标基于对高等院校创新型人才培养的教育教学精神的深入理解，同时，通过调研社会、企业对学生动手能力和创新能力的需求，我们构建了层次化的教学体系，确定了“知识认知知识应用能力提升”三层次的教学思路，从过去培养基础牢固的理论型人员，逐步变为培养动手能力强、创新素养高、应用技能强的复合型人才4。2.2 制订教学大纲，丰富教学内容我们以人才培养为中心，开展教学、科研和社会服务，结合我校办学的实际情况以及学生的兴趣特点来制订新的教学大纲。将成果/目标导向贯穿教学全过程，依据学科前沿动态更新课程内容，以学生的知识结构背景为基础，密切联系本学科发展方向以及社会的新难题、新挑战和新机遇，构建与行业发展需求相适应的能力培养体系。我们使用的应用案例涵盖了环境、医学、药学、生物等前沿交叉领域，体现时代性和高阶性，有助于培养具有多学科知识背景、综合素质强的应用型人才。2.3 改革教学模式，创新教学方法传统课堂教学模式上学生参与的积极性和主动性不高，学习欲望不强，因此，我们采用BOPPPS和翻转课堂结合的教学模式，把每节课分为课前、课中和课后三个阶段。课前，学生利用慕课自主学习，通过微信群以小组的形式开展线上预习讨论、提出学习问题，这种探究式的学习方法能提高学生的自学能力，并有效的增加了生生互动。课中，把每一个教学单元内容分成导入（B）、目标（O）、前测（P）、参与式学习（P）、后测（P）和总结（S）6 个阶段5。通过启发式教学、案例教学、问题教学、合作式教学等教学方法以及分组讨论，学生答辩等教学形式激起学生参与课堂的热情，实现课堂翻转，以互动研讨式的方法提高学生的学习热情，通过寻求答案来串联各个知识点。在每个章节的学习中，我们会给学生构建完整的知识体系，但是也会留少量的知识空缺，让学生通过课后的自主学习、文献阅读去填补。同时，课后开辟第二课堂，安排前沿讲座等，进一步实现对学生分析、评价、创造等高阶能力的培养。2.4 加强课程思政，实现价值引领结合“新工科”教育理念和思政目标，我们丰富了教学内容，整合了“严谨细致”“诚实守信”“辩证唯物”“环保意识”“职业道德”“创新精神”“奉献精神”“爱国主义”八大思政元素，在知识讲授中融入了价值导向，润物无声地传播价值观念，实现“知识、能力、素质”有机融合6。比如：绪论时引入“三聚氰胺”毒奶粉等诚信缺失的社会热点问题和重大事件，让学生懂得诚信是做人的基本准则和起码的道德修养；学习数据处理时培养学生求实的科学精神和精益求精的工作态度；同时，把老一辈化学家作为代表人物加以介绍，培养学生文化自信和爱国主义精神，激励学生为国家、民族的科技振兴而奋斗的信念与热情。2.5 校企合作，强化实验教学分析化学实验是分析化学课程教学的一部分，搞好实验教学，是完整掌握这门课程的重要环节。为了与社会需求紧密结合，强化学生的实践能力，课程组和企业共同研究实验教学内容，逐步完善实验教学体系7。既保留一部分基础验证性实验，又增加了一部分校企合作的研究性学习和创新性实验项目，使学生初步具备分析问题、解决问题的能力。同时，通过和企业的资源共享，让学生了解和 课程教学1272023 年/第 9 期/3 月熟悉大型分析仪器的使用方法，使其掌握服务于社会的知识和技能。2.6 科教融合，培养创新能力在教师的指导下学生积极参与科学研究活动，周期性进行汇报。同时，教师将团队研究成果写进教案，在课堂上传授给学生，和教学内容互相渗透，有助于学生对教学内容理解得更为深刻透彻，对知识的把握更为准确。例如，将量子点方向的研究内容和成果引入“分光光度法”这一章，与时俱进，增加挑战；将环境检测方向的科研项目引入“配位滴定法”金属离子测定里，全面提升了课程的先进性与挑战度。当然，前沿知识的引入还应适当阐述科学技术的发展过程。比如，“分光光度法的应用”这一节，我们的重点内容是标准曲线法，它简单、快速，但仅限于试样组成较简单的大批量样品的快速测定。如果试样组成较复杂该怎么办？从而引入标准加入法。另外，常规的吸光光度法都是适合测定微量组分，对于常量组分又如何定量分析？又引出一种新的前沿技术差示分光光度法。通过这样一个技术进阶的推导，不仅融入了学科前沿技术，还让同学们领悟到在技术的进步之中，人类不断求真、不断创新的学术精神。2.7 提高教学能力，加强师资队伍建设新工科背景下培养有创新意识和创造能力的高素质应用型人才要求教师具有师德为先的政治标准、德技并修的育人理念、理实一体的教学能力、对接产业的发展要求。我校分析化学课程组共有 7 位教师，都具有硕士或博士学位，团队成员都是教学和科研并重型的教师，取得过良好的科研成果。为了更好地优化教师队伍，提高教学质量，我们注重引培并举。以湖南省一流课程建设为平台，以教学名师、教学能手为示范