新工科背景下無(wú)機(jī)及分析化學(xué)課程體系建設(shè)*

程金生，萬(wàn)維宏

(韶關(guān)學(xué)院英東食品學(xué)院，廣東 韶關(guān) 512005)

當(dāng)前，新一輪世界科技革命和產(chǎn)業(yè)變革孕育興起[1]，為適應(yīng)新的科技產(chǎn)業(yè)形勢(shì)，培養(yǎng)高科技產(chǎn)業(yè)人才，各國(guó)都主動(dòng)調(diào)整高等教育結(jié)構(gòu)，發(fā)展新興前沿學(xué)科專業(yè)，發(fā)布工程教育改革前瞻性戰(zhàn)略報(bào)告，如美國(guó)在2011-2013年相繼推出“先進(jìn)制造業(yè)國(guó)家戰(zhàn)略計(jì)劃”及“制造業(yè)創(chuàng)新網(wǎng)絡(luò)計(jì)劃”[2]，德國(guó)于2013年提出“工業(yè)4.0戰(zhàn)略實(shí)施建議”[3]，日本在2014年發(fā)布“制造業(yè)白皮書(shū)”[4]等。

2016年 6 月林蕙青副部長(zhǎng)主持討論工程教育改革時(shí)，提出“新工科”概念[5]。 2017 年2月18日，綜合性高校工程教育發(fā)展戰(zhàn)略研討會(huì)在復(fù)旦大學(xué)召開(kāi)，提出“復(fù)旦共識(shí)”。2017年4月8日，工科優(yōu)勢(shì)高校研討“新工科建設(shè)路線圖”，形成“天大路線”。2017年8月21日，工科優(yōu)勢(shì)高校工作組成立暨研討會(huì)。國(guó)家也積極鼓勵(lì)新工科人才培養(yǎng)相關(guān)項(xiàng)目，培養(yǎng)具有戰(zhàn)略型、創(chuàng)新性、系統(tǒng)化、開(kāi)放式特征的“新工科”專業(yè)人才[6-8]。

1 課程現(xiàn)狀

以韶關(guān)學(xué)院為例，《無(wú)機(jī)及分析化學(xué)》是食品科學(xué)與工程、食品質(zhì)量與安全、食品營(yíng)養(yǎng)與檢驗(yàn)教育、化學(xué)工程、環(huán)境工程等專業(yè)一門(mén)重要學(xué)科基礎(chǔ)課程。合計(jì)48學(xué)時(shí)，3學(xué)分。本課程要求學(xué)生掌握近代無(wú)機(jī)化學(xué)和分析化學(xué)的基本理論，如化學(xué)反應(yīng)基本原理、物質(zhì)結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)理論、數(shù)據(jù)分析處理等。以食品相關(guān)專業(yè)為例，通過(guò)本課程的學(xué)習(xí)可使學(xué)生具備初步分析、處理食品工業(yè)中一般元素化學(xué)，化學(xué)熱力學(xué)、動(dòng)力學(xué)基礎(chǔ)及適用于食品工業(yè)領(lǐng)域的一些較復(fù)雜食品樣品分析檢測(cè)問(wèn)題的能力，具備認(rèn)真嚴(yán)謹(jǐn)、務(wù)實(shí)探究的食品行業(yè)職業(yè)素質(zhì)，為后續(xù)學(xué)習(xí)其他專業(yè)課程打好基礎(chǔ)。尤其是食品專業(yè)《無(wú)機(jī)及分析化學(xué)》實(shí)驗(yàn)、實(shí)訓(xùn)環(huán)節(jié)不少內(nèi)容均緊密與食品工業(yè)、食品工藝相結(jié)合，最大程度實(shí)現(xiàn)產(chǎn)教融合，讓學(xué)生畢業(yè)后可快速在食品產(chǎn)業(yè)無(wú)縫上崗，這是化學(xué)工程、環(huán)境工程、生物工程等其他專業(yè)《無(wú)機(jī)及分析化學(xué)》課程的不同之處。

但現(xiàn)有食品科學(xué)與工程、食品質(zhì)量與安全等相關(guān)專業(yè)《無(wú)機(jī)及分析化學(xué)》課程相當(dāng)多課堂教學(xué)仍簡(jiǎn)單的采取PPT+板書(shū)，外加少量互動(dòng)教學(xué)的教師主導(dǎo)型教學(xué)模式。學(xué)生下課后基本上忘得差不多了。同樣的，該課程實(shí)踐實(shí)訓(xùn)教學(xué)環(huán)節(jié)由于設(shè)備臺(tái)套數(shù)限制，不少實(shí)驗(yàn)實(shí)訓(xùn)采用教師演示，學(xué)生觀摩的方式，極少向?qū)W生展示貴重儀器內(nèi)部結(jié)構(gòu)，而且很多《無(wú)機(jī)及分析化學(xué)》實(shí)驗(yàn)、實(shí)訓(xùn)均在最優(yōu)化條件下進(jìn)行，學(xué)生仍對(duì)儀器的工作原理及內(nèi)部結(jié)構(gòu)不完全掌握，更欠缺復(fù)雜樣品環(huán)境下，自主儀器操作和綜合分析能力。這也直接導(dǎo)致畢業(yè)生進(jìn)入相關(guān)企業(yè)后，在不經(jīng)系統(tǒng)崗前培訓(xùn)前提下，無(wú)法快速在該領(lǐng)域獨(dú)立上崗，與我們的當(dāng)前“新工科”背景下人才培養(yǎng)目標(biāo)和初衷相悖。

2 主要改革舉措

立足于提高學(xué)生的實(shí)踐動(dòng)手能力和創(chuàng)新精神，依據(jù)“以學(xué)生為中心”、“全面工程教育”及“產(chǎn)教融合”等“新工科”人才培養(yǎng)內(nèi)涵，以培養(yǎng)食品科學(xué)與工程應(yīng)用型人才需要的《無(wú)機(jī)及分析化學(xué)》課程優(yōu)化和教學(xué)內(nèi)容改革為核心，合理設(shè)置優(yōu)化課程內(nèi)容，優(yōu)化知識(shí)結(jié)構(gòu)及知識(shí)體系，建設(shè)符合新工科要求的《無(wú)機(jī)及分析化學(xué)》新課程標(biāo)準(zhǔn)、教學(xué)大綱、知識(shí)體系、電子教案、教學(xué)設(shè)計(jì)、教學(xué)課件、習(xí)題及試題庫(kù)、授課錄像資源庫(kù)、實(shí)驗(yàn)視頻庫(kù)(含儀器實(shí)訓(xùn)視頻)等(圖1)。

圖1 初步建設(shè)的《無(wú)機(jī)及分析化學(xué)》在線課程截屏

本課程也積極按照工程及科技教育認(rèn)證要求，建設(shè)符合“新工科”內(nèi)涵的跨學(xué)科、跨學(xué)院的師資隊(duì)伍建設(shè)，納入更多有食品相關(guān)企業(yè)背景的雙師雙能型教師，建設(shè)與本專業(yè)《無(wú)機(jī)及分析化學(xué)》教學(xué)實(shí)踐內(nèi)容相匹配的大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)導(dǎo)師庫(kù)。

深入優(yōu)化開(kāi)展與《無(wú)機(jī)及分析化學(xué)》教學(xué)內(nèi)容相匹配，產(chǎn)教融合，面向產(chǎn)業(yè)需求的更多校外實(shí)踐基地開(kāi)發(fā)建設(shè)；在暑期安排專門(mén)的“暑期實(shí)踐教學(xué)”模塊，以志愿報(bào)名的原則，融合英東食品科學(xué)與工程“3+1”、“2+2”、“2+2+1”等成熟教學(xué)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，通過(guò)校內(nèi)、校外雙導(dǎo)師模式，選送學(xué)生赴韶關(guān)市食品藥品檢驗(yàn)所、韶關(guān)市質(zhì)量計(jì)量監(jiān)督檢驗(yàn)所、韶關(guān)市出入境檢驗(yàn)檢疫局、深圳市出入境檢驗(yàn)檢疫局、通標(biāo)國(guó)際(SGS)、廣東省質(zhì)量監(jiān)督糧油檢驗(yàn)站(韶關(guān))等已有較好合作基礎(chǔ)的校外實(shí)踐基地進(jìn)行與《無(wú)機(jī)及分析化學(xué)》密切相關(guān)的暑期實(shí)踐教學(xué)，讓學(xué)生更直接地將課堂所學(xué)無(wú)機(jī)化學(xué)基礎(chǔ)知識(shí)及精密儀器檢測(cè)技術(shù)與食品工業(yè)生產(chǎn)及檢測(cè)實(shí)際應(yīng)用結(jié)合起來(lái)。深入實(shí)施面向食品產(chǎn)業(yè)急需及未來(lái)發(fā)展、面向?qū)W科前沿技術(shù)發(fā)展及學(xué)生志趣的《無(wú)機(jī)及分析化學(xué)》特色課程體系改革與實(shí)踐。聯(lián)合粵北、廣東等本地規(guī)模化食品企業(yè)，緊扣食品產(chǎn)業(yè)儀器檢測(cè)手段，舉辦學(xué)生專業(yè)技能訓(xùn)練、學(xué)科競(jìng)賽及創(chuàng)新、創(chuàng)業(yè)實(shí)踐訓(xùn)練，提高學(xué)生食品技能及創(chuàng)新、創(chuàng)業(yè)能力。

在教學(xué)過(guò)程中，教學(xué)團(tuán)隊(duì)著重將一些重要的、常用的精密儀器檢測(cè)方法與食品工業(yè)相結(jié)合，用動(dòng)畫(huà)或仿真軟件的形式進(jìn)行演示，并錄制實(shí)驗(yàn)視頻，方便學(xué)生在業(yè)余時(shí)間學(xué)習(xí)，使得本來(lái)抽象的原理、復(fù)雜的操作過(guò)程具體化，形象化，進(jìn)一步提高學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性，并讓學(xué)生記憶更加深刻，且能直接聯(lián)系到食品工業(yè)實(shí)際應(yīng)用中。實(shí)驗(yàn)課則安排學(xué)生全程參與實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備，每位同學(xué)均親自動(dòng)手進(jìn)行儀器操作，最大程度掌握儀器操作要點(diǎn)。

除《無(wú)機(jī)及分析化學(xué)》外，上述建設(shè)成果也為其它地方院校食品科學(xué)與工程、藥學(xué)、生物工程、化學(xué)工程、環(huán)境工程等不同專業(yè)應(yīng)用型人才培養(yǎng)《現(xiàn)代食品檢測(cè)技術(shù)》、《波譜分析》或《食品分析》、《藥物分析》等相關(guān)課程體系建設(shè)提供一定參考，具有較好的示范推廣效果。課程的深入實(shí)施有望在粵東西北乃至廣東地區(qū)形成較具影響力的應(yīng)用型人才培養(yǎng)《無(wú)機(jī)及分析化學(xué)》教學(xué)團(tuán)隊(duì)。

3 結(jié) 語(yǔ)

本文遵循“新工科”理念及要求，根據(jù)《國(guó)家中長(zhǎng)期教育改革和發(fā)展規(guī)劃綱要(2010-2020)》的要求及食品產(chǎn)業(yè)當(dāng)前和未來(lái)發(fā)展要求，結(jié)合作者多年來(lái)教學(xué)實(shí)踐，探討了“新工科”背景下建設(shè)融合“全面工程教育”、“產(chǎn)教融合、科教協(xié)同”等新工科內(nèi)涵的《無(wú)機(jī)及分析化學(xué)》課程體系。強(qiáng)化產(chǎn)教協(xié)同培養(yǎng)，讓學(xué)生更直接地將課堂所學(xué)基礎(chǔ)知識(shí)及精密儀器檢測(cè)技術(shù)與食品工業(yè)生產(chǎn)及檢測(cè)實(shí)際應(yīng)用結(jié)合起來(lái)，培養(yǎng)具有“新工科”內(nèi)涵的寬基礎(chǔ)、強(qiáng)能力、產(chǎn)教融合的食品科學(xué)與工程領(lǐng)域應(yīng)用型人才。