本科化学基地人才培养策略与成效

2019-08-15房川琳

实验室研究与探索 2019年7期

房川琳,熊庆,苏燕

(四川大学化学学院，成都 610065)

0 引言

20世纪90年代初，教育部为加强基础理科本科人才培养，在部分高校分5批次设立了 “国家理科基础科学研究和教学人才培养基地”。经过20余年的实践发展，理科基地人才培养产生了良好的效益：大批“基地班”培养出来的人才正成长为我国基础科学研究的生力军；围绕基地班人才培养形成的教学平台(包括教材教案、实验室和实践基地等)已成为广泛共享的优质资源；“基地班”已经成为被广泛认可的人才培养模式，成为很多院校吸引优秀人才的“高地”，对拔尖人才的培养发挥着越来越重要的作用[1-3]。

我校化学基地是国家布点于西南地区的第一个化学研究与人才培养基地。在对本科化学基地人才的培养中，学院始终坚持以“兴趣培养为先导，个性指导定方向，项目实践提能力，综合素质为目标”为人才培养的总体思路。首先从保障“个性化、阶段化、过程化”人才培养模式的实施入手，从课程、教学、师资、制度政策等多方面进行建设。另外，在加强学生基本技能训练，注重全面素质培养，促进创新意识养成的基础上，还从国外联合培养、学术讲座、学术交流会、特色实践活动等多方面培养高素质的化学人才。

1 “个性化、阶段化、过程化”人才培养模式的建设与实施

1.1 课程体系优化

在化学基地班和试验班的培养方案统一的基础上，学院进一步优化化学专业课程体系，将“四大化学”课程内容融会贯通，原有的“无机化学、有机化学、物理化学、分析化学”等4门课程融合为1门课程“化学原理”，并组织教师编写课程大纲，组织精锐教授团队授课，将原来的400学时缩减到384学时。同时，在实验教学体系方面进行了重大的改革试点，在基础实验教学阶段就打破二级学科界限，基础实验由原先在“二级学科”层面上开设调整为在“一级学科”层面上开设。在基本教学要求不降低的前提下，强调了二级学科的交叉，加强学生对化学作为一门整体学科的认识，提高了学生综合运用化学实验方法的能力,基地班化学专业相关课程变动情况见图1。

图1 四川大学化学学院基地班专业课程变动情况

1.2 教学方法和教学内容改革

学院在“个性化、阶段化、过程化”人才培养路径的指导下，立足于培养新型创新实践人才的理念，对教学方法和教学内容等进行了改革。

1.2.1 教学方法改革

在教学方法改革中，力求改变传统的灌输式、填鸭式教学模式，实施启发式讲授、探究式讨论的教学方式，在现有的教学资源下，控制每个班的学生人数最小化，尤其是实验类型课程，每个班级人数不超过24人，确保每位学生均可独立实验。探究式小班化教学方式为学生与教师之间更好地互动提供可能[4-5]，在教学过程中充分发挥学生的主体作用，积极引导学生在思索问题、发现问题、解决问题的过程中探索学习，改变在原有课堂教学中学生的被动地位，激发学生的创新思维和创新意识。

同时，学院鼓励教师积极开展教学改革，融合新型教学方式方法[6-7]，引导学生学习。例如“化学创新思维训练”：授课教师为学生播放一段最前沿的科学技术方面的视频，依据视频内容提出正反两个观点，让学生们自由辩论。另外，充分利用QQ群、微信等现代通信手段，一方面可以及时关注学生动态，另一方面可以引导学生共同预习课程、分享前沿科技动态等。

1.2.2 教学内容改革

在教学内容改革中，增加实践应用类课程：开设创新创业教育，加大实践应用课程比重，实践课程占毕业要求总学分的29%。同时，开展大学生创新创业项目，学院于2007年开始推行大学生创新创业活动，为学生搭建立体化创新实践平台，倡导学生积极投身到大学生创新创业活动中，2014～2017年我院本科生共计申请大学生创新创业项目313项，其中国家级32项，省级40项，校级重点项目53项。

学院积极引导学生在学习和重复真实科研成果的基础上有所创新，通过亲身体验前沿科学的真实研究过程，激发科研兴趣，启迪科研思维。为更好地融合教学活动与科研训练，将创新与科研训练的指导和考核直接纳入专业课程内容，使学生在科研创新训练中的表现在专业课考评中占一定权重；开设科研技能培训课程、讲座和研讨会，对文献查阅、仪器操作、数据处理、论文写作等科研必备技能和本科生科研中常见共性问题予以集中指导。在把学生“交给实验室”的同时，关注他们的困惑和需求。

依据不同二级学科方向，学院分别开设有特点的高质量综合实验、设计实验[8-15]。邀请国外学者和校外专家开设课程，为学生提供更多的可自由选择的课程资源。课程内容不同于专业基础课，偏重于实际科研和生产活动，包含多种案例，有助于丰富学生专业知识的结构体系，为学生从事实践活动奠定了良好的基础。

1.3 教学资源完善

本科教学高水平优质教学资源授课使用率达40.6%。基地班的化学专业课程均采用世界范围内被广泛认可的原版英文教材：《Organic Chemistry》《Textbook of Inorganic Chemistry》《Principles of Instrumental Analysis》《Fundamentals of Analytical Chemistry》《Atkins’ Physical Chemistry》。倡导任课教师依据本校学生基础和学院特色编写教材等教学资源，充分融合学科最新发展，国际前沿动态，2014～2017年学院教师主编出版教材共计12本，其中《大学化学》获得十二五普通高等教育本科国家级规划教材建设。

1.4 师资队伍建设

1.4.1 师资水平提升

在不断提升教师队伍整体水平的同时，学院设立青年教师教学能力提升计划，每年均会选派10余名青年教师赴国外进行交流学习，鼓励教师前往国内各高校交流学习。另外，学院对于从事基础课教学的教师中选派代表赴全国高校化学基础课教学高级师资研修班学习。除此，学院引进全职外籍教师，为试验班和基地班学生讲授有机化学专业课程，所有专业基础课均启用原版英语教材，取得了初步成效。学院还将在全球范围内甄选恰当的分析化学、无机化学、物理化学外籍教师。

1.4.2 高水平导师制度

学院已建立了一支两院院士、长江学者特聘教授、杰出青年、国家教学名师、教育部跨世纪人才、外籍教师、知名教授等组成的高水平师资队伍，负责基地班学生的学科基础课和专业课的教学工作和学业指导。对进入计划的学生实行双导师制。低年级阶段给每位学生配备科研与教学经验丰富的学业导师，指导规划学生学业，帮助学生确立良好的成才道路。在高年级阶段，为每位学生配备高水平的科研导师，指导学生科研创新活动。双导师制有助于学生专业化、个性化的培养，学生判断、分析和解决问题的能力、创新能力和自主学习研究的能力也能得到充分的培养[16]。

1.4.3 教师开放日设立

为进一步加强师生之间的交流与互动，给予大学一、二年级学生更多的指导、帮助与关心，学院自2015年秋季学期至今开展“教师开放日”活动。每个教学周均会安排1位教师负责答疑解惑，学生可根据自己的时间和兴趣在指定时间与值班教师交流互动。

1.5 学生选拔改革

1.5.1 选拔和吸引优秀学生的具体方案

依据“国家理科基础科学研究和教学人才培养基地”人才培养要求，化学学院组织一线教师和专家通过笔试、面试等两轮测试并结合学生们的高考成绩，最终遴选出40名优秀学生进入化学基地班学习。具体选拔过程如图2所示。

图2 优秀学生选拔过程

1.5.2 动态进出机制

学院获准启动了“国家理科基础科学研究和教学人才培养基地”(简称基地班)和“基础学科拔尖学生培养试验计划”(简称拔尖班)创新人才培养平台，现已形成了化学试验班-基地班-大类班的梯队式本科培养，消除行政班级的束缚，形成拔尖创新人才效应，最终实现拔尖班在人才培养的带动作用，教学资源配比最优化，促使学生养成坚持优秀的特质，带动学院本科培养质量整体提升。学院十分重视动态进出机制的实施过程，大学二、三年级学期末对试验班和基地班同学进行综合考评，根据排名结果最终确定试验班和基地班进退同学名单，对学籍发生变动的同学请辅导员老师辅以必要的心理疏导，以方便同学尽快调整心态，形成良性的动态进退机制，引领学生不断追求卓越。

1.6 学生考核改革

学院注重教学过程考核，降低期末考试成绩的比例，倡导考核形式多样化，学业评价应能全面检查教学内容的阶段完成情况，要注重有效性和可操作性。以参加学校本科教学“考试改革”的课程为试点，带动全院课程考试改革。2015年春季学期，有机化学“V试点”动态及格线改革，打破原有60分及格的限制，对学生进行灵活综合的考核方式。为进一步衡量教学质量和效果，采用其他高水平院校试卷作对比分析，考试结果与学院自行命题的分数分布基本一致。

2 培养高素质化学人才的策略与实践

2.1 国内外合作交流

学院坚持“请进来、走出去”，加强学术交流，强化创新能力的培养。近年来，学院请国内外知名学者到学院为学生作报告，开阔学生视野。通过参加国际会议，听取国际专家的学术讲座，让学生了解了国际化学前沿，增强了创新思维能力。此外，学院还利用国际名校的教学资源，从网易公开课、MIT开发课程中下载“原汁原味”的名师授课录像，在讨论课上播放，一方面训练学生科技英语的听说能力、一方面给学生补充和复习了化学原理等基础课。

2.1.1 国内外交流学习

近3年，学院在对外学术交流合作、外籍教师引进、邀请国外知名专家学者来访以及承办国际学术会议等国际合作方面不断加强。学院每年均会遴选10名左右优秀本科生代表出国进行短期访问学习。与此同时，学院积极同国外知名高校弗吉尼亚州立大学、新加坡国立大学、英国诺丁汉大学等多所高校建立推荐免试研究生的渠道和联合培养机制。

除此，学院注重与国内高校之间交流，让同学们有机会聆听最前沿的学科发展情况，有助于增进同学们对相关专业有更全面更深入的了解，为其今后走向社会、走出国门从事相关研究奠定了有益的基础[17]。

2.1.2 开展学术讲座

学院积极邀请国内外知名专家学者开设讲座，主题惠及化学各个领域，有助于激发本科生对化学研究工作的热情，坚定同学们从事科研工作的信念。

2.1.3 承办各类型交流会

学院鼓励学生积极参加各种暑期学校、学术会议、夏令营及交流活动。同时，学院积极承办组织各类型交流会，鼓励更多的同学参与到会议的组织、筹备、交流等一系列活动中，极大地锻炼了同学们的组织协调能力，人际沟通等实践能力。

2.2 特色实践活动

2.2.1 学术型社团活动

化学学院学生学术型社团目前共19个，横跨化学、高分子、化工、轻纺、材料、生命科学、计算机、软件等多个学科，共配备指导老师45名，在册社团成员604名，涵盖不同年级本科生、硕士生和博士生，形成了多领域、多层次的师生交流互动平台。让学生从文献检索、阅读、综合，到制定方案、实施方案、分析结果、总结与写作等环节，感受和领悟科学研究的过程，并在自然科学研究的各环节，如：知识运用能力、实验技能、科学思维、文献检索综合能力、写作能力、创新意识、团队精神等方面接受系统和全面的训练，提升共性的科研素养。

2.2.2 课外科技活动

为了提升化学专业在全校范围的影响力，学院积极组织多项有益于学生学以致用、全面发展的科技活动，如“年度成都市周边水质调查”活动、“岛津科技”竞赛、“银杏杯化学知识”竞赛、化学实验flash制作大赛等(见图3)。