基于電化學(xué)特色的應(yīng)用化學(xué)專業(yè)課程群的構(gòu)建與實(shí)踐

劉立華 周智華 徐國榮 唐安平 宋海申

[摘 要] “新能源”和“新材料”等戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)對電化學(xué)技術(shù)人才的綜合素質(zhì)、創(chuàng)新意識(shí)與能力提出了更高要求。以電化學(xué)學(xué)科和行業(yè)對人才的需求為導(dǎo)向，構(gòu)建以電化學(xué)為特色的功能明確、特色鮮明的適應(yīng)專業(yè)素質(zhì)能力要求的應(yīng)用化學(xué)專業(yè)課程群;按精品課程的要求重點(diǎn)建設(shè)電化學(xué)原理、化學(xué)電源和電化學(xué)設(shè)備與工程設(shè)計(jì)等3門核心課程，充分發(fā)揮核心課程對整個(gè)課程體系的引領(lǐng)、帶動(dòng)和示范作用，提高本專業(yè)的辦學(xué)水平和人才培養(yǎng)質(zhì)量。

[關(guān)鍵詞] 電化學(xué)特色;應(yīng)用化學(xué)專業(yè);課程群

[基金項(xiàng)目] 2017年度湖南省普通高等學(xué)校教學(xué)改革研究項(xiàng)目“基于電化學(xué)特色的應(yīng)用化學(xué)專業(yè)課程群的構(gòu)建與核心課程建設(shè)”（湘教? ? ? 通[2017]452號，編號：238）;2016年度湖南省普通高等學(xué)?！笆濉睂I(yè)綜合改革試點(diǎn)項(xiàng)目“應(yīng)用化學(xué)”（湘教通2016[276]? ? ? 號）;2016年度國家級實(shí)驗(yàn)教學(xué)示范中心項(xiàng)目“化工與材料”（教高廳函2016[7]）

[作者簡介] 劉立華（1969—），男，湖南隆回人，工學(xué)博士，博士研究生導(dǎo)師，湖南科技大學(xué)應(yīng)用化學(xué)與制藥工程系主任，教授（通信作者），主要從事環(huán)境功能材料與水污染治理技術(shù)研究;周智華（1973—），男，湖南雙峰人，工學(xué)博士，湖南科技大學(xué)教務(wù)處處長，教授，博士研究生導(dǎo)師，主要從事生物材料研究;徐國榮（1970—），男，湖南醴陵人，工學(xué)博士，湖南科技大學(xué)應(yīng)用化學(xué)與制藥工程系，副教授，碩士研究生導(dǎo)師，主要從事電容器研究。

[中圖分類號] G642.0 ? ?[文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼] A ? ?[文章編號] 1674-9324（2020）34-0152-03 ? ?[收稿日期] 2019-09-18

一、應(yīng)用化學(xué)專業(yè)教學(xué)改革的現(xiàn)狀

應(yīng)用化學(xué)研究范圍涵蓋了整個(gè)化學(xué)化工領(lǐng)域，并與多門學(xué)科相互滲透，包括精細(xì)化學(xué)品化學(xué)、無機(jī)化學(xué)、有機(jī)化學(xué)、材料化學(xué)、環(huán)境化學(xué)、藥物化學(xué)、應(yīng)用電化學(xué)、應(yīng)用光化學(xué)、能源化學(xué)、生物化學(xué)、工業(yè)分析化學(xué)等[1]。國內(nèi)應(yīng)用化學(xué)專業(yè)一般都是以培養(yǎng)學(xué)生具有應(yīng)用化學(xué)、化工的基本理論、基本原理、基本知識(shí)和基本技能，并運(yùn)用相關(guān)知識(shí)解決化學(xué)化工科研、技術(shù)開發(fā)、生產(chǎn)和化學(xué)品應(yīng)用中問題的能力為培養(yǎng)目標(biāo)。應(yīng)用化學(xué)專業(yè)以其滲透性、綜合性、邊緣性及鮮明的應(yīng)用特點(diǎn)正煥發(fā)出勃勃生機(jī)。但不同辦學(xué)背景、不同辦學(xué)基礎(chǔ)條件和不同地域，開辦的應(yīng)用化學(xué)專業(yè)辦學(xué)方向和目標(biāo)各不相同，在培養(yǎng)方案和課程體系的設(shè)置存在很大的差異[2]。普遍存在培養(yǎng)目標(biāo)廣、寬泛，課程多而雜，缺乏深度和系統(tǒng)性等問題。

目前，開展應(yīng)用化學(xué)專業(yè)教學(xué)改革的研究主要集中在某些課程、某些具體教學(xué)方法的研究與實(shí)踐上，如課程教學(xué)改革[3-5]、實(shí)踐教學(xué)體系改革[6，7]等。對專業(yè)總體發(fā)展方向和趨勢的研究尚不多[1，2]，對應(yīng)用化學(xué)專業(yè)課程體系，特別是對于專業(yè)特色課程群的構(gòu)建與建設(shè)的系統(tǒng)研究甚少，尤其是構(gòu)建以電化學(xué)為特色的應(yīng)用化學(xué)專業(yè)課程群體系尚未見報(bào)道。

二、開展基于電化學(xué)特色課程群構(gòu)建的重要性

《中國制造2025》《國家中長期科學(xué)和技術(shù)發(fā)展規(guī)劃綱要（2006—2020年）》《節(jié)能與新能源汽車產(chǎn)業(yè)規(guī)劃（2011—2020）》《國家“十二五”科學(xué)和技術(shù)發(fā)展規(guī)劃》和《國民經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展第十三個(gè)五年規(guī)劃綱要》等均明確指出“新能源”“新能源汽車”和“新材料”是我國重點(diǎn)支持發(fā)展的戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)，是我國實(shí)現(xiàn)制造強(qiáng)國要突破的重點(diǎn)發(fā)展領(lǐng)域。在這些新興產(chǎn)業(yè)領(lǐng)域中，電化學(xué)技術(shù)承擔(dān)著不可或缺的關(guān)鍵作用，甚至是核心技術(shù)之一（見下圖）。由此可見，國家中長期發(fā)展和新興產(chǎn)業(yè)領(lǐng)域?qū)﹄娀瘜W(xué)技術(shù)和電化學(xué)專業(yè)技術(shù)人才具有巨大的需求。

作為肩負(fù)國家和行業(yè)人才培養(yǎng)重任的高等院校應(yīng)主動(dòng)適應(yīng)社會(huì)需求，及時(shí)調(diào)整專業(yè)的辦學(xué)方向，凝練專業(yè)辦學(xué)特色，調(diào)整、優(yōu)化專業(yè)結(jié)構(gòu)和課程體系。湖南科技大學(xué)應(yīng)用化學(xué)專業(yè)于1999年獲湖南省教育廳批準(zhǔn)設(shè)立，于2000年開始招收本科生。本專業(yè)建立之初，就確立了“立足湖南，面向全國，堅(jiān)持以學(xué)科和行業(yè)發(fā)展的需求為導(dǎo)向，確定專業(yè)的發(fā)展方向、定位和辦學(xué)特色”的辦學(xué)思路。在廣泛調(diào)研基礎(chǔ)上，逐步明確了以“應(yīng)用電化學(xué)”為本專業(yè)的發(fā)展方向和辦學(xué)特色，以培養(yǎng)電化學(xué)工程技術(shù)人才作為本專業(yè)的人才培養(yǎng)目標(biāo)。

三、電化學(xué)特色課程群的構(gòu)建方案與措施

（一）課程群的構(gòu)建原則

為培養(yǎng)適應(yīng)現(xiàn)代電化學(xué)學(xué)科和行業(yè)需求的高素質(zhì)專業(yè)技術(shù)人才，在構(gòu)建以電化學(xué)為特色的課程群時(shí)，基于以新經(jīng)濟(jì)、新技術(shù)為引領(lǐng)的“新工科”培養(yǎng)理念，堅(jiān)持“厚基礎(chǔ)、寬口徑、強(qiáng)實(shí)踐、重創(chuàng)新”等基本原則。首先需明確當(dāng)代電化學(xué)學(xué)科和行業(yè)對人才素質(zhì)和能力的要求，電化學(xué)知識(shí)結(jié)構(gòu)體系及其各分支之間的關(guān)系和內(nèi)在聯(lián)系，厘清電化學(xué)各門課程間的關(guān)系;其次，明確電化學(xué)各分支在整個(gè)電化學(xué)知識(shí)體系中的地位與比重，各門課程對電化學(xué)知識(shí)體系的貢獻(xiàn)和培養(yǎng)功能，確定專業(yè)課程的門類，在整個(gè)專業(yè)課程中比重，加強(qiáng)電化學(xué)課程設(shè)置的系統(tǒng)性、全面性和合理性，以構(gòu)建一個(gè)電化學(xué)特色鮮明的緊跟行業(yè)發(fā)展需求的科學(xué)合理的人才培養(yǎng)方案和課程教學(xué)體系。

1.厚基礎(chǔ)、寬口徑：在應(yīng)用化學(xué)專業(yè)自身較大的專業(yè)涵蓋面的基礎(chǔ)上，合理設(shè)置政治思想類、公共基礎(chǔ)類、學(xué)科基礎(chǔ)類、電化學(xué)基礎(chǔ)與應(yīng)用、電化學(xué)工程及設(shè)計(jì)和工程實(shí)踐類課程的門類與比重。

2.強(qiáng)實(shí)踐：強(qiáng)化學(xué)生實(shí)踐能力的培養(yǎng)，通過社會(huì)實(shí)踐、實(shí)訓(xùn)、實(shí)習(xí)、實(shí)驗(yàn)、課程設(shè)計(jì)和畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）等課程教學(xué)強(qiáng)化學(xué)生動(dòng)手能力、操作能力和運(yùn)用所學(xué)理論知識(shí)分析和解決實(shí)際問題能力的培養(yǎng)。實(shí)訓(xùn)主要包括軍事技能訓(xùn)練、大學(xué)英語實(shí)踐和仿真實(shí)訓(xùn);實(shí)習(xí)包括金工實(shí)習(xí)、認(rèn)識(shí)實(shí)習(xí)、生產(chǎn)實(shí)習(xí)和畢業(yè)實(shí)習(xí);實(shí)驗(yàn)包括C語言程序設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)、普通物理學(xué)實(shí)驗(yàn)、電工學(xué)實(shí)驗(yàn)、四大基礎(chǔ)化學(xué)實(shí)驗(yàn)（無機(jī)化學(xué)、分析化學(xué)、有機(jī)化學(xué)和物理化學(xué)）、化工原理實(shí)驗(yàn)和應(yīng)用化學(xué)（電化學(xué)）專業(yè)實(shí)驗(yàn);課程設(shè)計(jì)包括電化學(xué)設(shè)備與工程、化學(xué)電源設(shè)計(jì)和化工產(chǎn)品生產(chǎn)工藝流程設(shè)計(jì)等。其中實(shí)習(xí)和實(shí)訓(xùn)階段，由校內(nèi)具有工程實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)的老師與企業(yè)業(yè)務(wù)水平高、責(zé)任心強(qiáng)的技術(shù)人員聯(lián)合指導(dǎo)。

3.重創(chuàng)新：設(shè)置創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)類課程和包括科技立項(xiàng)、學(xué)科競賽、學(xué)術(shù)論文等形式的學(xué)生創(chuàng)新實(shí)踐計(jì)劃，并通過專業(yè)實(shí)驗(yàn)（參與教師的科研活動(dòng)）、企業(yè)項(xiàng)目設(shè)計(jì)與研究、畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）、大學(xué)生研究性學(xué)習(xí)和創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目、大學(xué)生“挑戰(zhàn)杯”競賽、“互聯(lián)網(wǎng)+”、大學(xué)生科技創(chuàng)新活動(dòng)、學(xué)科競賽、學(xué)術(shù)論文等方式實(shí)現(xiàn)對學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)能力的培養(yǎng)。

（二）課程群構(gòu)建方案

以電化學(xué)行業(yè)對人才素質(zhì)能力的要求為導(dǎo)向，根據(jù)課程性質(zhì)及其在人才培養(yǎng)中的功能與作用，將整個(gè)課程按課程群進(jìn)行設(shè)置和歸類，構(gòu)建以電化學(xué)為特色的功能明確、特色鮮明的適應(yīng)專業(yè)素質(zhì)能力要求的專業(yè)課程群。

1.以培養(yǎng)政治思想覺悟高、道德高尚和心理健康為目標(biāo)的政治思想類課程群：包括思想道德修養(yǎng)與法律基礎(chǔ)、中國近現(xiàn)代史綱要、形勢與政策、馬克思主義基本原理概論、毛澤東思想和中國特色社會(huì)主義理論體系概論、大學(xué)生心理健康教育與指導(dǎo)、軍事理論和以人文社科類為主的公共選修課等。其中思想政治類課程占總學(xué)分（175學(xué)分）的9.14%、人文社科類為主的公共選修課占5.14%。

2.以“寬口徑、厚基礎(chǔ)”為特點(diǎn)的公共基礎(chǔ)類課程群：包括高等數(shù)學(xué)、線性代數(shù)、數(shù)理統(tǒng)計(jì)與概率論、普通物理學(xué)、普通物理學(xué)實(shí)驗(yàn)、C語言程序設(shè)計(jì)、C語言程序設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)、電工學(xué)及實(shí)驗(yàn)、大學(xué)英語和大學(xué)體育等。

3.以培養(yǎng)具有堅(jiān)實(shí)化學(xué)化工學(xué)科基礎(chǔ)知識(shí)的學(xué)科基礎(chǔ)課程群：包括無機(jī)化學(xué)、有機(jī)化學(xué)、分析化學(xué)和物理化學(xué)等四大基礎(chǔ)化學(xué)及實(shí)驗(yàn)、分離化學(xué)、化工安全與環(huán)保、精細(xì)化學(xué)品化學(xué)、文獻(xiàn)檢索和科技論文寫作以及計(jì)算機(jī)在化工中的應(yīng)用等。

4.以培養(yǎng)系統(tǒng)電化學(xué)基礎(chǔ)知識(shí)和應(yīng)用能力為目標(biāo)的電化學(xué)基礎(chǔ)與應(yīng)用課程群：根據(jù)“新能源”和“新材料”等戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)對電化學(xué)技術(shù)人才的需求，構(gòu)建以電化學(xué)原理為基礎(chǔ)和核心，電化學(xué)合成、電化學(xué)測試技術(shù)、電解工程、電鍍工藝學(xué)、金屬腐蝕與防腐蝕、電子化學(xué)品和新能源開發(fā)為電化學(xué)原理的應(yīng)用和補(bǔ)充，材料化學(xué)、應(yīng)用化學(xué)專業(yè)英語、應(yīng)用化學(xué)專業(yè)實(shí)驗(yàn)等為輔助的課程群。

5.以電化學(xué)工程設(shè)計(jì)能力為目標(biāo)的電化學(xué)工程及設(shè)計(jì)課程群：構(gòu)建以電化學(xué)設(shè)備與工程設(shè)計(jì)和化學(xué)電源為核心，化工原理、化工儀表及自動(dòng)化、化工技術(shù)經(jīng)濟(jì)為設(shè)計(jì)基礎(chǔ)，畫法幾何與工程制圖和化工制圖為設(shè)計(jì)制圖手段，化學(xué)電源設(shè)計(jì)、電化學(xué)設(shè)備與工程課程設(shè)計(jì)、化工產(chǎn)品生產(chǎn)工藝流程設(shè)計(jì)和畢業(yè)設(shè)計(jì)等為具體實(shí)踐的課程群。

6.以培養(yǎng)學(xué)生工程實(shí)踐能力的工程實(shí)踐課程群：包括金工實(shí)習(xí)、認(rèn)識(shí)實(shí)習(xí)、生產(chǎn)實(shí)習(xí)、仿真實(shí)訓(xùn)和畢業(yè)實(shí)習(xí)等。

（三）核心課程建設(shè)

通過綜合分析“新能源”和“新材料”等戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)對電化學(xué)專業(yè)技術(shù)人才的知識(shí)能力和素質(zhì)的要求，以及各門課程的功能與作用，按精品課程的要求重點(diǎn)建設(shè)電化學(xué)原理、化學(xué)電源和電化學(xué)設(shè)備與工程設(shè)計(jì)等3門核心課程，充分發(fā)揮核心課程對整個(gè)課程體系的引領(lǐng)、帶動(dòng)和示范作用，提高本專業(yè)的辦學(xué)水平。

建設(shè)內(nèi)容包括教學(xué)大綱、考試大綱和實(shí)踐教學(xué)大綱等教學(xué)文件的編寫與修訂，教案與教學(xué)課件的編寫與優(yōu)化，試題（卷）庫的建立，數(shù)字化教學(xué)資源、教學(xué)輔導(dǎo)資料以及教學(xué)視頻等教學(xué)資源建設(shè)。同時(shí)借鑒國內(nèi)外課程改革成果，建立常態(tài)化的教學(xué)內(nèi)容更新機(jī)制。為進(jìn)一步加強(qiáng)學(xué)生的實(shí)踐和運(yùn)用所學(xué)理論知識(shí)解決實(shí)際問題的能力，本專業(yè)圍繞上述核心課程建設(shè)，增設(shè)了“化學(xué)電源設(shè)計(jì)”“電化學(xué)設(shè)備與工程課程設(shè)計(jì)”和“化工產(chǎn)品生產(chǎn)工藝流程設(shè)計(jì)”等課程設(shè)計(jì)，強(qiáng)化了應(yīng)用化學(xué)專業(yè)實(shí)驗(yàn)中電化學(xué)方面實(shí)驗(yàn)內(nèi)容的科學(xué)性和系統(tǒng)性，組織有關(guān)教師編寫出版了《電化學(xué)設(shè)備與工程設(shè)計(jì)》《電化學(xué)實(shí)驗(yàn)》和《化工產(chǎn)品生產(chǎn)工藝流程設(shè)計(jì)》等3部教材，以及《化學(xué)電源設(shè)計(jì)指導(dǎo)書》和《電化學(xué)設(shè)備與工程課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)書》。

四、結(jié)語

“新能源”和“新材料”等戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)對電化學(xué)技術(shù)人才的需求量日益增加，對人才的綜合素質(zhì)和創(chuàng)新意識(shí)與能力不斷提高。

參考文獻(xiàn)

[1]封順，徐世美，岳凡，王吉德.高校應(yīng)用化學(xué)專業(yè)發(fā)展模式淺析[J].高等理科教育，2005（3）：116-119.

[2]薛衛(wèi)東，趙睿，唐先忠.應(yīng)用化學(xué)特色專業(yè)的建設(shè)與人才培養(yǎng)[J].教育與教學(xué)研究，2015，29（6）：68-70.

[3]王素青，辛春玲，劉美芳，李丹，李考學(xué).應(yīng)用化學(xué)專業(yè)有機(jī)化學(xué)教學(xué)改革的探討[J].廣州化工，2019，47（3）：136-138.

[4]佘慧娟.應(yīng)用型高校應(yīng)用化學(xué)專業(yè)儀器分析課程教學(xué)改革[J].化工設(shè)計(jì)通訊，2019，45（1）：162，164.

[5]黃志良.《化工環(huán)保與安全》教學(xué)改革探索[J].山東化工，2018，47（19）：124-125.

[6]熊麗萍，何忠義，雷娟紅，劉堅(jiān).我校應(yīng)用化學(xué)專業(yè)《基礎(chǔ)化學(xué)實(shí)驗(yàn)》的創(chuàng)新教育初探[J].教育現(xiàn)代化，2018，（35）：31-32.

[7]羅蘭棟，陳晨鈺.淺談應(yīng)用化學(xué)專業(yè)綜合實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革[J].現(xiàn)代鹽化工，2018（6）：70-71.