“强基计划”背景下本科化学专业课程体系构建研究
作者: 赵天艺[摘 要] 化学课程教学体系是高等院校化学专业人才培养环节的一项重要内容,围绕“强基计划”人才培养目标,构建“强基计划”背景下本科化学专业课程体系。通过分析目前本科化学专业课程教学存在的问题,以“强基计划”背景下化学专业人才培养目标为着眼点,提出重视课程的整体性、提升课程的实践性、增加考核的多样性、强化教学的有效性、注重知识的先进性的本科化学专业课程体系构建方法,弥补目前本科化学专业课程体系的不足,确保“强基计划”政策顺利实施并且在实践中充分发挥有效性。
[关键词] 强基计划;化学专业;课程体系构建
[基金项目] 2023年度北京航空航天大学一流本科课程建设项目“现代分析测试技术”;2022年度北京航空航天大学教改重点项目“基于‘强基计划’的‘仪器分析’课程体系建立及教学实践”
[作者简介] 赵天艺(1982—),女(满族),博士,北京航空航天大学化学学院副教授,主要从事仿生功能材料的制备及应用研究。
[中图分类号] G642.0 [文献标识码] A [文章编号] 1674-9324(2024)41-0013-04 [收稿日期] 2023-08-14
引言
2020年初,教育部发布了关于实施“强基计划”的新政策,强调了支持和发展基础学科的重要性。为实现第二个百年奋斗目标,最新的五年计划也强调要加强基础研究,注重原始创新,这是实现科技自立自强、实现创新发展战略的必要条件和现实条件[1]。目前,“强基计划”的研究强调,高校中广泛多样的学术活动可以从多个维度促进学生的学业进步,通过学术体验培养学生的学习动机,培养学生的个性和自我意识,发展民主和谐的师生学术关系,逐步形成独特的学术研究领域[2]。除此之外,各个高等院校应该将“强基计划”视为新的发展机遇,积极探索“强基计划”的实施方式,根据新政策下社会人才需求和人才培养需求出发,从不同方面探讨“强基计划”如何培养专业人才。我国正处于外国技术或外国产品的阻碍中,“强基计划”政策的实施目的就在于培养高素质专业人才消除这些瓶颈[3]。“强基计划”的实施不仅是试点高校的责任,也是我国所有高校的共同责任。高等院校是我国人才培养的重要平台,高等院校的育人工作和学生思想宣传工作将为高等教育走向强国做出贡献[4]。本文基于“强基计划”的理念,针对高等院校的实际情况,研究目前高等院校化学专业本科生的课程体系构建存在的问题,提出化学专业学生的课程构建方法,以达到提高学生的自主学习能力,培育符合社会需求的高素质人才的目的。
一、“强基计划”背景下化学专业人才培养目标
目前,世界各国局势正在急剧变化,国际关系和国际体系正在发生巨变,新一轮的产业变革和科学技术变革正在加速推进。对国家而言,发展是第一重要的任务,创新是发展的第一驱动力,而专业人才是实现发展必不可少的资源。国家的强盛必须依靠创新,而创新离不开专业素质过硬的人才。因此,鉴于国际环境的新要求,培养基础知识牢固的高素质人才已经成为各个国家增强全球实力的关键路径。当前,我国高等院校本科专业教育面临的最大挑战就是适应新时代的发展,满足新时代专业人才培育的需求,切实加强人才培养课程体系改革,努力提高高等教育人才质量。人才培养体系改革的一个重要部分就是构建符合“强基计划”要求的本科课程教育体系。培养什么人、怎样培养人、为谁培养人,是新时代教育课程改革必须思考的重要问题,也符合深化教育改革的初衷[5]。高质量的高等院校课程教育体系目的在于选拔和培养能够应对国家重要战略需求,并且综合素质突出或在核心学科上表现优异的学生。为此,化学专业“强基计划”的教育目标是培养思想政治素质过硬,科学文化基础扎实,掌握化学相关领域的知识和技能,具有良好的系统思维能力、解决问题能力以及创新能力的一流人才。这是国家和社会对现代高等院校学生的期望,也是高校化学专业课程体系的最终目标。因此,需要结合学校的具体任务,解决各类化学专业学位课程设置和实践实训体系存在的问题与不足,落实高等教育高质量发展理念[6]。“强基计划”的主要目标是为成绩优秀的学生提供一条通往成功的道路,以及一个帮助他们实现目标的支持性环境。在“强基计划”背景下的化学专业课程中,学生将得到专家教授的指导和反馈,以取得优异的学业成绩。随着学生课程学习进度的发展,外部教学环境也应更加专业化,以满足学生特定的学习需求。此外,核心课程的课程教学体系,都应进行审查和修改,最大限度地开发学生潜在的能力。同时,必须监测每名学生的知识学习发展情况,尤其是学习课程的持续时间、学习内容和成效。课程教学的成果不仅取决于学生的天赋,还取决于学生所处的学习环境和学校的课程教学体系。这些理论对“强基计划”实施有很大的启发,根据学校人才培养的总体目标,高等院校应该为化学专业构建高水平的课程体系,培养高素质的化学专业人才。
二、本科化学专业课程体系目前存在的问题
(一)化学专业课程体系安排不合理
目前的高等院校化学专业课程在科目比例上普遍存在课程安排不合理、教学学时分配不平衡的问题,分配给国家核心课程的学时过多,而分配给选修课程的学时不足,学生对课程的自主选择性不强。而且课程深度安排不足,教学科目之间没有强有力的逻辑和结构联系,没有确定的递进联系,课程对实现专业培训目标的作用效果不明显[7]。这就造成学生在某些课程中获得了知识,但不能将所有知识融会贯通,在通识范围内灵活应用知识的能力不强。
(二)化学专业课程体系缺乏实践教学
虽然各所高等院校都已经意识到实践性学习在人才培养中的重要性,并逐步加大了实践性教学培育的力度,但与专业人才培养目标的要求还有一定差距。目前大部分化学专业实践教学课程仍以班级为单位授课,并且实践教学课程重复单调,受限于基础设施建设,覆盖范围不全面。高校独立开设的课程或较深入的实践教学课程较少,实践教学体系设计不尽合理,缺乏深入性和创新性,再加上实践教学课程学分制度没有得到良好的落实,因此难以培养化学专业创新型人才。
(三)化学专业课程体系教学评价方式不完善
教学评价是化学专业课程教学成果评价的重要环节,也是检验学生在化学专业课程学习效果的重要途径。但是,在教学评价方面,目前高校只重视课程考核,以期末闭卷考试或者期末论文的形式进行教学成果评价,忽略了对学生日常学习情况的考核,无法全面展现学生的学习成果,并且不利于学生对知识的活学活用。
(四)化学专业课程体系教学模式单一
在现阶段的教学过程中,普遍采取教师授课、学生听讲的教学模式。这种方式具有非常大的弊端,教师在课堂上很少关注调动学生的学习积极性,学生也很少思考到教师的教学目的[8]。也就是说,学生的认知结构和知识掌握情况、教师的教学质量和教学效果都不能获得良好的教学反馈。这种“一刀切”的教学模式难以培养学生的自主学习能力,抑制学生的个性化发展。
(五)化学专业课程体系教学内容迟滞
化学专业课程教学过程中使用的课本基本上自开设以来就从未进行过全面修订。据了解,部分教师教授的课程更新速度非常缓慢,每年只介绍一小部分所谓的前沿知识,现行学科的教学内容并没有随着时间的推移而改变[9]。这种情况就导致教师的教学过程越来越缺失激情,从而影响学生的学习兴趣,影响教学效果。
三、基于“强基计划”本科化学专业课程的构建
(一)重视课程的整体性
高等院校本科层面的化学专业课程主要是针对渴望掌握相应化工专业知识与技术的化学专业学生设定的。但是,在高度专业性的教学之外,学生也渴望掌握工作、教学和人际交往中出现的化学现象原理。因此,学校在设计化学课程的教学任务与内容时,可以充分考虑与现代社会日常生活息息相关的化学专业知识的整体性与结构性,并按照高等学校所开设化学选修课的主要任务与特点,结合化学主要学科的教学实际,开设以绿色能源、生命与健康、生态与环保为基本内容,紧密联系生活中不同领域的问题,涉及相关学科相互交叉、相互融合的化学专业课程体系。该课程体系体现了课程的综合性,有助于培养学生综合运用知识的能力。
(二)提升课程的实践性
针对化学专业课程的教学内容,在课堂内外开展实践教学活动,开发一系列应用实践学习环节教学,让学生在实践中通过多组合作和独立工作获得实践经验,夯实理论知识,培养学生运用化学知识解决实际问题的能力。实践教学环节的课程设置不仅能够确保学生理解和掌握相关的理论知识,还能让学生体验到化学与现实生活的密切联系以及化学学科之间的相关性,意识到化学课程学习的重要性。
(三)增加考核的多样性
化学专业的课程评价应根据成果教学的理念制定教学评价方法,注重对学生能力发展的全面评价,而不是传统的单方面评价,更不是仅以书面考试评价为主的单一评价。教学评价应优化评价方式,鼓励期末考试、小型研讨会的实施,同时注重加强过程评价。评价的最终结果应是期末评价和过程评价相结合的结果。教师和学生都应该是教学评价的主体,而不仅仅取决于教师。通过制定这样的过程性全面评价体系,不仅使教师在教学过程中感受到学生的学习状态和自身的教学状态,还能提高学生学习专业知识的积极性。
(四)强化教学的有效性
课程以学科的理论和实践为重点,帮助学生明确学习的目的和意义,厘清学习与未来发展的关系,培养学生正确的学习态度,激发学生的学习潜能和学习兴趣,使学习成为学生个人的需要。在化学文化的辅助课程中,通过化学史、化学问题和化学知识,介绍化学思想、化学方法和化学精神,以培养学生的化学专业技能和文化思想能力。选择化学领域的前沿研究方向,开设应用化学高级短期课程,使学生能够更好地了解研究现状,并为学生提供自主学习、探索学习和合作学习的机会。为支持学生的全面发展,在学生教学中引入导师制,导师制在核心课程建设中有助于教师教学作用的发挥和学生学习效率的提高。特别是导师制教师授课过程中提问与讨论相结合的方式,能够让学生参与整个学习过程,并且能够让低年级学生与学院建立联系,了解更多专业领域的知识,搭建起课堂之外的学习和了解的桥梁,夯实学科基础,拓宽专业视野。另外,该体系重视学生的个性发展,允许他们根据自己的兴趣做出选择。由于教学方式的多样性和灵活性,学生能够学会独立思考和分析问题,培养其创新意识,掌握研究技能。
(五)注重知识的先进性
采用多元教学方法,提高课堂教学实效,在公共选修课教学中,结合真实教学对象进行教学内容建设的特点,可结合每年诺贝尔奖的颁发时间、倾向等热点,向学生讲解化学领域的发展现状。根据学生感兴趣的国家重大科技成果,促进学生的学习积极性。例如,关于生命健康,可以结合学生经常饮用的饮料,向他们讲授饮料的化学性质,进而拓展到孕产妇营养、生活出行用材等。通过这种组合,学生知道通过应用课堂上涉及的主题,将基本的化学知识理解和掌握,实现学习目标,并学以致用。高等院校应该支持本科生选修研究生专业课程,这些课程可作为硕士学位的学分,使有学习能力的学生能够继续深造,完成硕士和博士学位课程所需的准备工作,鼓励学生在自己的学习能力范围内表达自己的想法,这些课程对他们来说是有意义的,同时不会给他们带来较强的学习压力[10]。培养“强基计划”背景下的化学专业素质人才需要加强跨学科和跨专业培训,打破学科和专业的枷锁,引导学生在兴趣和使命的指导下在不同领域开展工作,掌握专业前沿知识,为国家战略的实施奠定更广泛的基础。打牢“强基计划”应为学生设立跨学科学习方式,同时加强基础,让学生在完成社会和学术基础课程后,根据自己的兴趣选择本学科的专业课程或其他学科的课程,增强学生对知识的新鲜感。需要强调的是,课程作为人的教育的基础,不应停留在学科的简单交叉上,而应在跨学科的基础上继续开发跨学科课程,体现不同学科知识在课程学术内容中的应用,注重课程知识的更新迭代。
结语
化学本科课程体系的构建与塑造是一项复杂的任务,而“强基计划”是一次教育领域的创新,它包括多个方面,是一项目光长远且具有巨大影响力的划时代教育改革举措,但与此同时也是一次前所未有的实验性政策。因此,为了支持“强基计划”,高等院校在构建课程体系、培育化学专业领域高素质人才时必须转变观念,打破原有的枷锁,提高教学质量,打破教学固化层次以及学科和学位学习的界限。通过重视课程的整体性、提升课程的实践性、增加考核的多样性、强化教学的有效性、注重知识的先进性等方面来保证化学专业课程体系和实践教学体系构建的顺利实施,形成和谐高效的学习环境,达到培养全方位高素质人才的教学目的。