基于“納米技術(shù)”科學(xué)實(shí)踐構(gòu)建生物醫(yī)學(xué)工程專業(yè) “大學(xué)化學(xué)”課程體系

哈恩娜 吳江紅 胡鑫 宋婷 姜佳麗

[摘 要] 該文旨在根據(jù)深圳技術(shù)大學(xué)等應(yīng)用型本科高校的本科生培養(yǎng)方案、生源特點(diǎn)和人才培養(yǎng)目標(biāo)，調(diào)整“大學(xué)化學(xué)”的課程體系和內(nèi)容、大型精密儀器的使用、綜合設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)的開(kāi)設(shè)和驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)的數(shù)量等，將“納米技術(shù)”相關(guān)的前沿知識(shí)、研究拓展性實(shí)驗(yàn)和實(shí)訓(xùn)教育融入“大學(xué)化學(xué)”課程體系建設(shè)，從而保證特色課程教學(xué)質(zhì)量和水平的提高，將學(xué)生培養(yǎng)成為不僅具有系統(tǒng)的知識(shí)體系和實(shí)驗(yàn)技能，更重要的是具有科學(xué)的思維方法、探索精神和創(chuàng)新意識(shí)與能力的高素質(zhì)應(yīng)用技術(shù)人才。

[關(guān)鍵詞] 納米科技;應(yīng)用技術(shù)型;大學(xué)化學(xué);實(shí)驗(yàn)實(shí)訓(xùn);過(guò)程性考核

[基金項(xiàng)目] 2018年度深圳技術(shù)大學(xué)校級(jí)教學(xué)改革研究項(xiàng)目“基于‘納米技術(shù)科學(xué)實(shí)踐構(gòu)建‘大學(xué)化學(xué)課程體系”（2018105101021）

[作者簡(jiǎn)介] 哈恩娜（1986—），女（回族），吉林通化人，博士，深圳技術(shù)大學(xué)健康與環(huán)境工程學(xué)院助理教授，主要從事納米生物材料、納米

能源材料等研究。

[中圖分類號(hào)] G642.0? ? [文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼] A? ? [文章編號(hào)] 1674-9324（2020）23-0327-02? ? [收稿日期] 2019-11-06

目前，中國(guó)的制造業(yè)發(fā)展和升級(jí)是經(jīng)濟(jì)發(fā)展的主要任務(wù)，高技術(shù)的研發(fā)和產(chǎn)業(yè)化更是戰(zhàn)略性任務(wù)，生物健康產(chǎn)業(yè)化尚處于初步階段。中國(guó)應(yīng)用型健康醫(yī)療人才的缺乏，無(wú)法有力支持健康產(chǎn)業(yè)的發(fā)展和升級(jí)?；浉郯拇鬄硡^(qū)、深圳市開(kāi)設(shè)生物醫(yī)學(xué)工程專業(yè)的高校有深圳大學(xué)、南方科技大學(xué)、中山大學(xué)、南方醫(yī)科大學(xué)等，這些高校主要以培養(yǎng)研究型人才為主。深圳技術(shù)大學(xué)健康與環(huán)境工程學(xué)院所設(shè)置的生物醫(yī)學(xué)工程專業(yè)，將利用坪山區(qū)國(guó)家生物科技產(chǎn)業(yè)園的獨(dú)特區(qū)域優(yōu)勢(shì)，以產(chǎn)業(yè)需求為導(dǎo)向，培養(yǎng)具有國(guó)際化視野的高端應(yīng)用技術(shù)型人才。

“大學(xué)化學(xué)”是生物醫(yī)學(xué)工程專業(yè)重要的本科專業(yè)基礎(chǔ)課程。針對(duì)目前傳統(tǒng)大學(xué)中“大學(xué)化學(xué)”課程教學(xué)中的一些問(wèn)題，包括：（1）大學(xué)化學(xué)教材、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容設(shè)置陳舊，無(wú)法與現(xiàn)代應(yīng)用技術(shù)發(fā)展要求接軌;（2）高校缺乏健全的教師教學(xué)科研發(fā)展指導(dǎo)體系，教學(xué)科研壓力大;（3）學(xué)生缺乏應(yīng)用技術(shù)領(lǐng)域前沿信息，就業(yè)和考研困難等問(wèn)題[1]，結(jié)合作者在深圳技術(shù)大學(xué)的課堂教學(xué)和課內(nèi)課外實(shí)踐等經(jīng)歷，對(duì)進(jìn)一步改善應(yīng)用技術(shù)型人才的培養(yǎng)，提出對(duì)“大學(xué)化學(xué)”教學(xué)的一些個(gè)人看法與思考。

一、教學(xué)內(nèi)容改革

“大學(xué)化學(xué)”課程力求讓學(xué)生具有扎實(shí)的化學(xué)學(xué)科基礎(chǔ)知識(shí)，在掌握化學(xué)基本理論（如氣體與稀溶液、化學(xué)熱力學(xué)基礎(chǔ)、化學(xué)平衡理論、物質(zhì)結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)、電解質(zhì)溶液和解離平衡、電化學(xué)基礎(chǔ)）、基本知識(shí)（無(wú)機(jī)化合物、有機(jī)化合物、配位化合物等）和化學(xué)實(shí)驗(yàn)（儀器分析）的基礎(chǔ)上，通過(guò)學(xué)習(xí)化學(xué)與其他科學(xué)領(lǐng)域的關(guān)系以及重要作用，掌握正確的化學(xué)學(xué)科思想與方法。教學(xué)內(nèi)容應(yīng)與當(dāng)今科研和生產(chǎn)實(shí)際相結(jié)合，與時(shí)俱進(jìn)，優(yōu)化和更新學(xué)生的知識(shí)結(jié)構(gòu)。

由于納米技術(shù)領(lǐng)域涵蓋的范圍廣，教師可根據(jù)學(xué)科發(fā)展方向和自身的科研方向個(gè)性化選擇補(bǔ)充大學(xué)化學(xué)相關(guān)的教學(xué)內(nèi)容和研究拓展性實(shí)驗(yàn)。加強(qiáng)“納米技術(shù)”與大學(xué)化學(xué)理論課的銜接與拓展。舉例來(lái)說(shuō)，在儀器分析中，介紹納米材料分析儀器的原理和應(yīng)用，如透射電子顯微鏡、掃描電子顯微鏡、X射線衍射儀等，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣;在無(wú)機(jī)化合物一章，引入常用的TiO2光催化納米制劑，并分析納米尺寸效應(yīng)所帶來(lái)的優(yōu)良性能。實(shí)驗(yàn)課程方面，參照《普通高等學(xué)校本科專業(yè)類教學(xué)質(zhì)量國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)》的有關(guān)要求，結(jié)合應(yīng)用型本科院校的實(shí)際，編寫新的教學(xué)大綱，結(jié)合專業(yè)特點(diǎn)，在課程教學(xué)上補(bǔ)充新內(nèi)容。例如引入磁性納米粒子四氧化三鐵的合成、表征與生物應(yīng)用、氧化石墨烯的制備與應(yīng)用、半導(dǎo)體納米材料的光熱轉(zhuǎn)化性能研究等[2]。

二、實(shí)驗(yàn)實(shí)訓(xùn)中心改革

深圳作為國(guó)內(nèi)的高新產(chǎn)業(yè)集結(jié)地，對(duì)一流應(yīng)用技術(shù)型人才的要求日益增加，對(duì)前沿技術(shù)領(lǐng)域的了解成為了企業(yè)招聘人才的重要衡量標(biāo)準(zhǔn)，傳統(tǒng)教育體系模式培養(yǎng)的本科畢業(yè)生很難滿足其要求。另外，考研成為了本科畢業(yè)生非常重要的出路，傳統(tǒng)的教學(xué)模式往往欠缺對(duì)本科生的創(chuàng)新能力和實(shí)踐動(dòng)手能力培養(yǎng)，無(wú)法很快地適應(yīng)科研角色。

通過(guò)加強(qiáng)教學(xué)與科研實(shí)驗(yàn)室共建，讓學(xué)生有機(jī)會(huì)接觸到納米技術(shù)領(lǐng)域大型精密儀器，如透射電子顯微鏡、掃描電子顯微鏡、X射線衍射儀等;結(jié)合深圳市特區(qū)的地域優(yōu)勢(shì)和坪山新區(qū)生命健康產(chǎn)業(yè)園的經(jīng)濟(jì)發(fā)展優(yōu)勢(shì)，采取高校理論教育和企業(yè)實(shí)踐教育并重，大力開(kāi)展校企合作、校企聯(lián)合培養(yǎng)、企業(yè)實(shí)踐基地等多元化的產(chǎn)教研創(chuàng)新模式，共建校企實(shí)習(xí)實(shí)訓(xùn)基地。這種多方位的聯(lián)合培養(yǎng)模式可在地方高校相關(guān)學(xué)科的高級(jí)實(shí)踐課程和實(shí)驗(yàn)教學(xué)中推廣應(yīng)用。

三、教學(xué)考核評(píng)價(jià)體系改革

通過(guò)過(guò)程性考核來(lái)檢驗(yàn)學(xué)生對(duì)“納米技術(shù)”的掌握和運(yùn)用，包括小組討論、開(kāi)放式小論文、網(wǎng)上學(xué)習(xí)等。另外，可以通過(guò)鼓勵(lì)學(xué)生參加前沿講座的方法鞏固所學(xué)理論知識(shí)，把參加講座的次數(shù)和學(xué)生的心得理解也計(jì)入到過(guò)程性考核體系中。在教學(xué)過(guò)程中，以開(kāi)放式小論文的形式來(lái)激發(fā)學(xué)生對(duì)納米科技的認(rèn)識(shí)，例如讓學(xué)生舉例說(shuō)明一種無(wú)機(jī)納米材料的制備方法、性能和應(yīng)用在怎樣的（材料可以是課堂講授的，日常生活中常用的或者文獻(xiàn)報(bào)道的新型納米材料），還可以提出開(kāi)放性問(wèn)題如怎樣將納米技術(shù)相關(guān)內(nèi)容融入“大學(xué)化學(xué)”課程體系中?？梢酝ㄟ^(guò)相關(guān)的章節(jié)舉例，或提出你希望添加到“大學(xué)化學(xué)”課程中納米技術(shù)的內(nèi)容。作者在設(shè)置的納米科技小論文的過(guò)程中也發(fā)現(xiàn)，目前的學(xué)生會(huì)通過(guò)微信公眾號(hào)的形式關(guān)注一些納米科技的前沿領(lǐng)域，包括“納米人”“材料?！薄爸鐚W(xué)術(shù)圈”“MaterialsViews”“X-MOL資訊”等等?？梢酝ㄟ^(guò)這樣的閱讀方式，通過(guò)學(xué)生的反饋來(lái)了解學(xué)生對(duì)一些科技前沿領(lǐng)域的敏感度和興趣度，同時(shí)掌握學(xué)生對(duì)課程知識(shí)的理解程度。

四、結(jié)語(yǔ)

“納米技術(shù)”不僅僅是國(guó)際一流基礎(chǔ)和應(yīng)用科學(xué)研究的熱點(diǎn)與重點(diǎn)，更是一門交叉性很強(qiáng)的綜合學(xué)科。在我們的國(guó)家戰(zhàn)略規(guī)劃《中國(guó)制造2025》和《十三五技術(shù)創(chuàng)新專項(xiàng)規(guī)劃》中，都將納米技術(shù)提到非常重要的位置，對(duì)我們國(guó)家的經(jīng)濟(jì)和科技發(fā)展有重大推動(dòng)作用?；凇凹{米技術(shù)”科學(xué)實(shí)踐構(gòu)建生物醫(yī)學(xué)工程專業(yè)“大學(xué)化學(xué)”課程體系，有利于國(guó)際化應(yīng)用技術(shù)型人才的培養(yǎng)，推動(dòng)納米新技術(shù)和新產(chǎn)品的技術(shù)轉(zhuǎn)移和產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用。

參考文獻(xiàn)

[1]周谷平，徐立清.論新建本科院校應(yīng)用型人才培養(yǎng)目標(biāo)定位[J].浙江萬(wàn)里學(xué)院學(xué)報(bào)，2005，3（18）：5-8.

[2]黃微，李婉，劉衛(wèi)，等.中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué)無(wú)機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)課程建設(shè)的探索與實(shí)踐[J].大學(xué)化學(xué)，2014（29）：3.

Nanotechnology Related Scientific Practice in Building University Chemistry Curriculum System for Biomedical Engineering Majors

HA En-na，WU Jiang-hong，HU Xin，SONG Ting，JIANG Jia-li

（College of Health Science and Environmental Engineering，Shenzhen Technology University，Shenzhen，Guangdong 518118，China）

Abstract：According to the undergraduate training programs，student source characteristics and training objectives of applied universities such as Shenzhen Technology University，the course system and content of University Chemistry，the use of large instruments，the establishment of comprehensive experiments and the number of verification experiments should be adjusted.In addition，the nanotechnology related cutting-edge knowledge，expansive research experiments and training education are integrated into the University Chemistry course system to ensure the improvement of the quality and level of the featured courses，and to train students into high-quality applied technical talents with not only a systematic knowledge system and experimental skills，but also a scientific thinking method，exploration spirit，and innovative ability.

Key words：nanotechnology;applied science;University Chemistry;training and experiment;process evaluation