一流化學(xué)專業(yè)建設(shè)的探索與實踐

姜林，蘇燕，鐘欣芮，馬曉爽，張赟，鄭成斌，胡常偉

四川大學(xué)化學(xué)學(xué)院，成都 610064

專業(yè)是人才培養(yǎng)的基本單元和基礎(chǔ)平臺，是建設(shè)一流本科、培養(yǎng)一流人才的“四梁八柱”[1]。四川大學(xué)化學(xué)學(xué)院以培養(yǎng)一流人才為目標，立德樹人為根本，基于學(xué)科特色及優(yōu)勢[2]，結(jié)合“雙一流”及“雙創(chuàng)實驗中心”建設(shè)契機，培養(yǎng)具有突出的化學(xué)智慧、化學(xué)感悟、化學(xué)視野和鮮明的川大烙印的高水平拔尖創(chuàng)新人才。

1 立德樹人，建設(shè)“課程思政”榜樣課程

思政課是落實立德樹人根本任務(wù)的關(guān)鍵課程，作用不可替代[3]。課程思政建設(shè)是當前專業(yè)課程教學(xué)改革的重要內(nèi)容[4]。學(xué)院圍繞落實立德樹人根本任務(wù)和為黨育人、為國育才的初心使命，努力將社會主義核心價值觀貫穿于課程建設(shè)和人才培養(yǎng)的各層次、各類別、全過程，引導(dǎo)廣大師生做社會主義核心價值觀的堅定信仰者、積極傳播者、模范踐行者，將思政元素與專業(yè)知識進行有機融合，建立以化學(xué)專業(yè)核心基礎(chǔ)課為中心的“課程思政榜樣”課程群，覆蓋19門課，97門次。透過一個個生動案例活化專業(yè)課堂，其中綠色化學(xué)課堂在講授資源有效利用時，引入習(xí)近平總書記關(guān)于能源戰(zhàn)略“四個革命，一個合作”的重要論述，激發(fā)大學(xué)生的愛國熱情和民族自尊心，把愛國主義的精神內(nèi)化為一種動力。同時，充分發(fā)揮教師垂范作用，潤物細無聲：如原四川大學(xué)校長鄢國森先生在2012年蘆山地震當天以80高齡仍然堅持為研究生上“群論”，以身作則，以實際行動感染學(xué)生，讓學(xué)生真切體會到老一輩學(xué)者對學(xué)識傳承的執(zhí)著和熱愛；馮小明院士堅持為新生開展入學(xué)教育，引導(dǎo)學(xué)生如何踐行“綠水青山就是金山銀山”的理念。

2 明確人才培養(yǎng)目標，打造一流課程體系

國務(wù)院印發(fā)的《統(tǒng)籌推進世界一流大學(xué)和一流學(xué)科建設(shè)總體方案》中明確指出，“培養(yǎng)拔尖創(chuàng)新人才”是雙一流高校和學(xué)科建設(shè)重要任務(wù)之一[2]，培養(yǎng)創(chuàng)新人才的關(guān)鍵之一在于培養(yǎng)模式[5]。學(xué)院以化學(xué)大類招生，以拔尖班為示范，形成拔尖班-基地班-化學(xué)類(化學(xué)/應(yīng)用化學(xué))的梯隊式本科創(chuàng)新人才培養(yǎng)體系。進校通識培養(yǎng)2年，在大二下學(xué)期根據(jù)學(xué)生興趣愛好自愿選擇化學(xué)/應(yīng)用化學(xué)專業(yè)。2020年新增本碩博貫通式培養(yǎng)的強基計劃，為國家重大戰(zhàn)略領(lǐng)域輸送后備人才，促進一流本科專業(yè)建設(shè)。

學(xué)院課程體系全面落實《化學(xué)類專業(yè)本科教學(xué)質(zhì)量國家標準》[6]，以適應(yīng)社會未來發(fā)展趨勢對人才需求為導(dǎo)向，突出一流人才培養(yǎng)，刻上川大烙印。在專業(yè)必修課程體系中，除扎實四大化學(xué)基礎(chǔ)知識外，將“綠色化學(xué)”“現(xiàn)代合成化學(xué)”和“高分子科學(xué)導(dǎo)論”確定為必修課程，以形成學(xué)生未來對人類社會可持續(xù)發(fā)展的知識體系，將“化學(xué)信息學(xué)”和“放射化學(xué)”確定為特色課程，加強“綜合實驗拓展訓(xùn)練”，同時，開設(shè)二級學(xué)科深入的選修課程、基礎(chǔ)學(xué)科交叉融合課程，為將來的研究生階段打下學(xué)科基礎(chǔ)。完善了試驗班-基地班-化學(xué)類(化學(xué)/應(yīng)用化學(xué))專業(yè)教學(xué)計劃(表1)，充分發(fā)揮學(xué)生主觀能動性、選擇性，鍛煉動手能力和實驗技能，在夯實基礎(chǔ)的前提下鼓勵學(xué)生的個性化發(fā)展[7]。

表1 四川大學(xué)化學(xué)學(xué)院化學(xué)專業(yè)課程體系示例

加大了課程設(shè)置層次與梯度，積極推進課堂教學(xué)改革(圖1)：必修課實行課程團隊制，課程負責(zé)人由責(zé)任心強、潛心教學(xué)、關(guān)愛學(xué)生的教授擔(dān)任，團隊教師老中青結(jié)合，課程內(nèi)容專業(yè)，授課形式有活力，積極開展各種教研教改活動，堅持新學(xué)期教研活動和每月兩次的教學(xué)研討制度；嘗試線上、線下多種授課方式，著力打造五大“金課”：以專業(yè)特色課“綠色化學(xué)”和“放射化學(xué)”為突破口，建設(shè)學(xué)院首批MOOC課程。特別邀請柴之芳、趙宇亮兩位院士和多位校內(nèi)外行業(yè)內(nèi)知名專家共同講授“放射化學(xué)”，讓學(xué)生在學(xué)習(xí)中初步領(lǐng)悟放射化學(xué)研究方法及應(yīng)用，進一步鞏固四川大學(xué)放射化學(xué)在國內(nèi)的地位；全英文Green Chemistry課程已推送到教育部首批國際平臺在線課程。高分子科學(xué)導(dǎo)論(雙語)和大學(xué)化學(xué)(II) 2門課程入選首批國家級一流本科課程[8]。王玉忠院士參與建設(shè)的高分子科學(xué)導(dǎo)論(雙語)，以科研和產(chǎn)業(yè)發(fā)展為導(dǎo)向，注重多重知識的結(jié)合與運用，通過研究性學(xué)習(xí)，提高學(xué)生的動手能力和創(chuàng)新意識。大力推進課程教學(xué)改革，推進“探究式-小班化”教學(xué)和全過程學(xué)業(yè)評價：必修課100%小班化，個別人數(shù)較多的班級，實行“大班授課，小班輔導(dǎo)”。重視非標答案、過程化考核，改變期末一考定成績，在課堂中引入“討論”“小測”“階段自述”等，平時成績占50%以上，解決了傳統(tǒng)學(xué)業(yè)評價“學(xué)生死記硬背”無法有效驅(qū)動教與學(xué)的問題。

圖1 課堂改革思路

學(xué)院的課程體系除了使本院學(xué)生受益外，還與西部其他高校頻繁交流教學(xué)經(jīng)驗，并積極承擔(dān)各種教學(xué)研討會，接受訪問學(xué)者和進修教師，對兄弟院校創(chuàng)新人才培養(yǎng)模式起到了良好的示范和輻射作用。

3 重視“過程培養(yǎng)”，拉動科研教學(xué)融合創(chuàng)新

錢偉長先生在20世紀80年代就提出：“你不上課，就不是老師；你不搞科研就不是好老師。教學(xué)沒有科研底子，就是一個沒有觀點的教育，沒有靈魂的教育[9]。”教師從事科學(xué)研究，有助于及時將科學(xué)技術(shù)前沿知識引入課堂，更新教學(xué)內(nèi)容，提高教學(xué)質(zhì)量；同時，也有助于教師用創(chuàng)新的思維方法引導(dǎo)學(xué)生，培養(yǎng)創(chuàng)新思維，提高學(xué)生的創(chuàng)新能力[10]。學(xué)院始終堅持科研融入教學(xué)，“過程培養(yǎng)”融入科研訓(xùn)練，促使學(xué)生由被動適應(yīng)轉(zhuǎn)為主動求索，在實踐中思考問題、解決問題。高級職稱教師上課比例100%。探索前沿融合型教學(xué)方式，切實推動五個“進課堂”，將最新科研成果融入到教學(xué)中：院士等國字號人才進課堂、教師科研成果進課堂、前沿學(xué)科動態(tài)進課堂、社會科技熱點問題進課堂、頂尖在線教育進課堂。將課程中的“傳授專業(yè)知識”和“引領(lǐng)核心價值”兩者有機結(jié)合，深度分析、充分挖掘課程中所承載的前沿元素，引入科研成果，如實驗教學(xué)中引入了不對稱催化合成(節(jié)約資源)、苯一步氧化功能化(原子經(jīng)濟型新反應(yīng))、水作溶劑的有機合成和高分子聚合反應(yīng)(清潔溶劑)、生物質(zhì)轉(zhuǎn)化(環(huán)境保護與可再生資源利用)等最新研究成果，培養(yǎng)學(xué)生人文關(guān)懷、環(huán)境保護、節(jié)約資源等理念，激發(fā)科研興趣，啟迪科研思維。

夯實和協(xié)同第一、第二課堂創(chuàng)新實踐活動。本科生科研訓(xùn)練覆蓋率達100%，在學(xué)習(xí)和重復(fù)真實科研成果的基礎(chǔ)上有所創(chuàng)新，通過親身體驗前沿科學(xué)的真實研究過程，訓(xùn)練學(xué)生的科學(xué)思維能力、實驗動手能力以及解決實際問題的能力，提高綜合素質(zhì)。設(shè)計基于興趣引導(dǎo)和個性指導(dǎo)的化學(xué)創(chuàng)新能力提高過程的階梯式科研引導(dǎo)方案(圖2)：對低年級的學(xué)生，通過邀請校內(nèi)外專家、教授開展各類學(xué)術(shù)報告會和學(xué)術(shù)講座，開設(shè)新生討論課，增強專業(yè)興趣，提升專業(yè)自豪感，活躍學(xué)生思維，激發(fā)創(chuàng)新精神，幫助學(xué)生了解學(xué)科前沿，了解學(xué)院教師研究工作開展情況；大二根據(jù)科研團隊提供的科研訓(xùn)練項目，采取雙向選擇、學(xué)院調(diào)配等方式安排學(xué)生進入各課題組進行科研訓(xùn)練；高年級本科生在課題組接受科研訓(xùn)練，以科研團隊和責(zé)任教授形式針對學(xué)生具體情況進行個性化培養(yǎng)。近五年獲大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)項目488項(國家級46項、省級62項)；參與發(fā)表SCI論文222篇，其中以第一作者在ACS Catal.、J. Mater. Chem. A等期刊上發(fā)表20篇。

圖2 階梯式科研引導(dǎo)方案

強化以“創(chuàng)意-創(chuàng)新-創(chuàng)業(yè)”為核心的創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育，基礎(chǔ)學(xué)科的交叉融合往往導(dǎo)致重大科學(xué)發(fā)現(xiàn)和新思想、新理念的產(chǎn)生，對學(xué)生的創(chuàng)新能力的培養(yǎng)尤為重要。結(jié)合化學(xué)學(xué)院與藥學(xué)院共建的“綠色化學(xué)與創(chuàng)新藥學(xué)雙創(chuàng)平臺”，學(xué)院通過打破學(xué)科壁壘、促進學(xué)科交叉、激活源頭創(chuàng)新，培養(yǎng)學(xué)生“創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)”理念。以雙創(chuàng)軟硬件平臺建設(shè)為契機，重點打造i創(chuàng)街，構(gòu)建智創(chuàng)化學(xué)與精準測量綜合訓(xùn)練平臺、放射化學(xué)雙創(chuàng)訓(xùn)練平臺，與藥學(xué)院共建活性分子構(gòu)建與評價訓(xùn)練平臺，開展學(xué)科交叉培養(yǎng)及雙創(chuàng)模式探索。同時，引入科技型企業(yè)、風(fēng)險投資機構(gòu)等社會資源，引導(dǎo)學(xué)生與資本和市場充分對接。學(xué)生獲四川省“互聯(lián)網(wǎng)+”大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)大賽金獎3項，省銀獎2項，“‘好食機’全球首創(chuàng)便攜食品安全檢測儀”入選全國“大眾創(chuàng)業(yè)，萬眾創(chuàng)新”雙創(chuàng)活動周，這是四川大學(xué)首個科研轉(zhuǎn)化參展項目。

4 傳承“化學(xué)魂”，推動川大高水平教材體系建設(shè)

人才培養(yǎng)需多方面條件，教材建設(shè)和課程建設(shè)相輔相成。學(xué)院制定《四川大學(xué)化學(xué)學(xué)院教材建設(shè)管理辦法》，鼓勵教師開展教材研究，編寫出版高水平、高質(zhì)量教材，推進理論創(chuàng)新和專業(yè)建設(shè)，促進教學(xué)質(zhì)量的全面提高。建立優(yōu)秀教材編寫激勵保障機制。將教材編寫工作納入年終工作量考核。對于各級評優(yōu)和獲得國家、省級規(guī)劃建設(shè)教材，學(xué)院給予資助和獎勵。

同時，學(xué)院積極與化工出版社、科學(xué)出版社等聯(lián)系，為教師的教材出版做好鋪墊。積極探索信息化、智能化發(fā)展環(huán)境下高等院?；瘜W(xué)專業(yè)課程和教材之間的新型相互關(guān)系，以及課程建設(shè)、教材建設(shè)的新途徑，與科學(xué)出版社及西南地區(qū)多所高校合作，建設(shè)“高等院?；瘜W(xué)類數(shù)字課程”。目前已承擔(dān)《分析化學(xué)》《有機化學(xué)》《無機化學(xué)》《物理化學(xué)》《有機化學(xué)實驗》等化學(xué)基礎(chǔ)課程教材的編委，參與編撰工作，培育優(yōu)秀教材。近幾年共出版教材10本，其中國家規(guī)劃教材4本。

5 加強國際化，提升學(xué)生國際視野和國際競爭力

學(xué)院緊密圍繞化學(xué)學(xué)科特色，從“課程、師資、學(xué)生、辦學(xué)”四個層次加強“國際化”(圖3)：以“111引智計劃”“海外名師計劃”“國際課程周”“大川視界”海外訪學(xué)等為依托，聘請或邀請包括諾貝爾獎得主在內(nèi)的高端外籍教師到校任教、開設(shè)短期課程或進行學(xué)術(shù)交流，構(gòu)建多模式的國際化師資隊伍；學(xué)習(xí)國內(nèi)外先進的教育理念，啟用英文原版教材；鼓勵學(xué)生走出去和接納外國留學(xué)生，開展多層次的學(xué)生國際化培養(yǎng)；積極承辦各類國際會議及合作研究等。近五年學(xué)科教師參加國際高端學(xué)術(shù)會議并作報告115人次，學(xué)生出國(境)交流達220余人次，其中參加重要國際會議并做口頭報告30余人次，與近10所國際知名高校或科研機構(gòu)建立學(xué)生聯(lián)合培養(yǎng)合作關(guān)系，舉辦各類國際高端學(xué)術(shù)會議9次，每年邀請40余人次境外專家來院舉辦講座及學(xué)術(shù)交流。2020年沖破疫情封鎖，定制英國劍橋大學(xué)“云端前沿課堂”，20名優(yōu)秀本科生參與線上學(xué)習(xí)研討。加強與“一帶一路”國家的學(xué)術(shù)交流與合作：邀請來自印度、哈薩克斯坦的外籍專家來校學(xué)術(shù)交流，接收來自印度、巴基斯坦、尼泊爾等地的留學(xué)生來校攻讀學(xué)位。

圖3 國際化體系

6 彰顯學(xué)科烙印，促進一流本科專業(yè)建設(shè)

學(xué)院以“雙一流”學(xué)科為依托，建設(shè)“化學(xué)與綠色化工”學(xué)科群，打通基礎(chǔ)研究與工程轉(zhuǎn)化的邊界，實現(xiàn)傳統(tǒng)學(xué)科的交叉融合與跨越式發(fā)展。加強教學(xué)科研基地建設(shè)，2008年獲國家理科基礎(chǔ)科學(xué)研究和教學(xué)人才培養(yǎng)基地，2009年評為國家拔尖人才培養(yǎng)試點單位和國家特色專業(yè)，2011年獲基金委放射化學(xué)特殊學(xué)科點，2017年在第四輪學(xué)科評估中獲評A?，2019年化學(xué)專業(yè)入選首批國家一流本科專業(yè)建設(shè)點(雙萬計劃)，2020年入選強基計劃試點單位和基礎(chǔ)學(xué)科拔尖學(xué)生培養(yǎng)計劃2.0基地?；瘜W(xué)學(xué)科進入ESI (Essential Science Indicators)前1‰，現(xiàn)為0.41‰。Nature Index[11]全球排名第8位。目前學(xué)院建有環(huán)境與火安全高分子材料省部共建協(xié)同創(chuàng)新中心、環(huán)保型高分子材料國家地方聯(lián)合工程實驗室、能源植物生物燃油制備及利用國家地方聯(lián)合工程實驗室、綠色化學(xué)與技術(shù)教育部重點實驗室(2013年和2019年連續(xù)兩次評估優(yōu)秀)、環(huán)境友好高分子材料教育部工程研究中心等14個國家級及部省級科研基地。學(xué)科建設(shè)為學(xué)院的人才培養(yǎng)提供有力的學(xué)科支撐，國家及部省級科研基地是學(xué)生創(chuàng)新實踐的重要基地，為專業(yè)教學(xué)提供優(yōu)質(zhì)資源。

7 結(jié)語

四川大學(xué)化學(xué)學(xué)院以建設(shè)一流專業(yè)和一流學(xué)科為目標，始終把立德樹人作為根本任務(wù)，將培育家國情懷、行業(yè)理想和學(xué)術(shù)精神融入教學(xué)中，促進學(xué)生成為國家棟梁和社會精英，取得顯著成效。今后將以一流專業(yè)建設(shè)為契機，努力打造一流本科教育。

致謝：感謝兄弟院校、社會各界對四川大學(xué)化學(xué)學(xué)院一流專業(yè)建設(shè)的支持；感謝四川大學(xué)的資助。