新工科背景下湖南大学应用化学专业的改革与建

我国高等教育体系为传统工程人才的培养做出了重要贡献，造就了一大批国之重匠。随着世界范围内新一轮科技革命和产业变革的蓬勃兴起，不同学科之间交叉融合[1]，传统的专业型工程人才培养模式已经难以满足新兴产业发展需求。“中国制造2025”“一带一路”等建设需要一大批创新能力突出、实践能力强的高素质、跨学科、复合型人才。

应用化学与材料、能源、环境、医药、农业、信息、电工电子、石油化工、航空航天等众多产业息息相关，直接影响着这些产业的发展层次和水平[2]。在新一轮科技革命和产业变革高速发展的背景下，如何发展应用化学是一个摆在我们面前的重大课题。按照“新工科”理念对现有专业进行改造，主要是加强知识应用能力的拓展，强化专业的应用特色建设，加强与行业企业对接，完善协同育人机制建设等，使专业人才培养能够更好地适应新技术、新产业、新业态的发展和行业产业发展的需要[3-5]。本文主要介绍了我校应用化学专业在新工科背景下，通过调整专业培养目标、课程体系、教学内容和教学模式，突出人才培养的中心地位，满足新兴战略产业人才需求方面所做的工作及思考。

1 新时期应用化学专业的培养目标

根据本校办学定位和人才培养总目标，本专业目标在于培养具有家国情怀和良好的科学文化素养，掌握化学、化工及材料等学科的基础知识和实验技能，具备应用化学思维、实践能力、创新创业意识、终身学习能力、国际视野，德智体美劳全面发展的高素质的应化创新人才。预计学生毕业五年后能够成为从事应用化学、金属腐蚀与防护、新能源材料、高分子化学及精细品化学、表面技术与工程领域研究开发和生产管理的杰出人才和骨干。毕业要求可以概括为：

(1)具有人文底蕴和家国情怀，崇尚科学，遵守职业道德规范，能够自觉践行社会主义核心价值观，有服务国家、服务人民的意识。

(2)有宽阔的国际视野，具有安全意识、环保意识和可持续发展理念，能够理解“人类命运共同体”思想的科学内涵。

(3)具有较高的专业综合素质：具有完整的化学、化工、材料知识体系，掌握化学实验方法与技能，具有运用现代信息技术和手段获取专业信息的能力，具备创新和批判精神，具备初步开展应用化学科学和技术研究的能力。

(4)具有良好的口头和书面表达能力，能够与同行、社会公众进行有效沟通与交流；具有团队协作精神和能力，能够在团队中发挥自身的优势和作用。

(5)具有终身学习意识，能够根据社会发展的需要，自我管理、自主学习，实现个人的可持续发展。

2 应用化学专业核心课程设置与改革

湖南大学应用化学专业以应用电化学、腐蚀科学与防护技术、高分子合成与涂料应用、绿色能源为特色专业发展方向，具理工融合特色，在课程设置方面体现厚基础和重专业双重特色。然而，我校应化专业核心课程往往在第三学年才开始，理论学习任务重、时间长，而实验和实践教育力度明显不足，存在“重理论、轻实践应用”的问题。为了在“新工科”背景下，培养具有扎实科学、技术、工程背景的综合型创新人才，应用化学在专业教育教学过程中进行了全面的改革，主要体现在：(1)改善课程体系，突出能力培养。在课堂教学中加大应用案例、实际问题的探讨，着重培养学生分析解决实际问题的能力；(2)学科交叉融合，培养创新能力。加强学生数学、物理、化学、材料学等方面的知识学习，培养具有多学科背景的创新型人才；(3)对接产业需求，与时俱进。针对近年来国家对能源、材料领域的重大需求，聚焦该领域的研究前沿，将其融入到课堂或实践实验教学，保持教学内容的时效性甚至领先性。以下介绍我们在金属学与金属材料、电化学动力学及金属腐蚀及防护理论课程方面的改革与思考。

2.1 金属学与金属材料课程改革

金属学与金属材料是我校应化专业的专业核心课之一，该课程属于物理、化学、材料学交叉融合性学科，是引导学生掌握本专业领域特别是金属材料科学基本原理的入门课。主要内容包括金属材料的晶体结构与性能、纯金属材料的结晶过程、二元合金的相图与合金的凝固、铁-碳合金相图、钢在加热及冷却时的转变以及工业用钢铁材料的热处理工艺等，对培养学生的综合创新能力非常重要。其存在的主要问题为课程内容知识点缺乏关联性；课程教学内容过于注重理论，忽视了实际应用。针对这些问题，我们从课程知识体系逻辑化、课堂教学兴趣化、课堂内容多样化三方面入手建设。首先对课程内容进行全面梳理，抓住“组织-性能-强化途径”这一脉络，建立课程逻辑，用知识树进行总结，让知识形成网络关联性。其次，结合工业生产实际案例以及金属材料相关的前沿科研进展，寻找讨论主题进行集体讨论，让学生由被动接受转变为主动查找资料。通过组织学生讨论或辩论，对学生提出的知识点随时纠正补充，教学相长，培养学生发现、分析、解决问题的能力。

文章来源：《中国腐蚀与防护学报》 网址: http://www.zgfsyfhxb.cn/qikandaodu/2021/0708/889.html