大学化学教学中多层次培养平台的构建

摘 要：高等教育发展水平是一个国家发展水平和发展潜力的重要标志，在实现中华民族伟大复兴的事业中，高等学校必须牢牢抓住全面提高人才培养能力这个核心点。以学生为本、因材施教是教育要遵循的普遍规律，也是大学人才培养的重点和难点。南开大学化学学院秉承“允公允能、日新月异”的南开精神，摸索尝试建立多层次的培养平台，为培养适合新时代发展的“公能型”人才做出了有益的努力。

关键词：化学教学；多层次；人才培养；因材施教；教学计划

高等学校作为高素质人才培养基地，肩负着培养祖国建设者的使命。党的十九大报告指出，建设教育强国是中华民族伟大复兴的基础工程。习近平总书记2016年在全国高校思想政治工作会议上指出，办好我国高校，办出世界一流大学，必须牢牢抓住全面提高人才培养能力这个核心点。归根结底，建设高等教育强国最具标志性的内容就是要培养一流人才。因此，建设一流本科、培养一流人才是中国高等教育新时代内涵式发展的最核心的标准[1]。

我国的高等教育经过了学习苏联、学习西方的阶段，在进行通才教育和培养专门化人才方面都进行了尝试。在知识飞速发展、社会多元化的21世纪，我们一直在探索适合时代发展的培养模式[2]。单一模式的培养方式不能满足时代要求，任何一刀切的教育方法都是不可取的。化学专业本科生在学期间受到专业培训，具备了良好的专业知识和科学素养，步入社会后有着广阔的发展前景，既可在科研院所、高等院校从事科学研究，也可以在现代化企业中从事产品研发或技术支持，还可以自主创业，在化学相关领域开疆拓土。为了适应当前社会发展要求，建设一流本科、培养一流人才，须建立因材施教、多层次教学的人才培养模式。南开大学化学学院构建了多层次人才培养平台，为学生开辟多通道成才途径做了有益的尝试。

一、坚持以学生为本，搭建多层次、多出口培养平台

南开大学化学学科创建于1921年，是中国最早创建的化学学科之一。依托学科优势，南开化学专业的人才培养在国内外一直享有很高的声誉，毕业生受到社会的高度评价。进入21世纪以来，南开化学秉承传统，坚持以学生为本的教学理念，真抓实干，改革教学计划，修订培养方案，大幅度提升学生自主学习的能力，目前改革初见成效。

为了适应分层教学的要求，学院将原有课程体系进行改革。针对学生来源不同、基础不同、发展目标不同的特点，建立了多层次人才培养平台。

1.拔尖人才培养试验计划

2009年，教育部实施“基础学科拔尖学生培养试验计划”。南开大学首批入选该计划。化学学院每年通过笔试、面试，选拔出热爱化学、数理基础好、有志于化学研究的学生，单独成班（即化学伯苓班），实施拔尖人才培养试验计划。化学伯苓班实施导师制、小班化、个性化和国际化等一系列培养方案，以创造一流的学习环境与氛围，努力使受该计划支持的学生成长为化学及相关学科领域的领军人物，并逐步跻身国际一流科学家队伍。实施该计划以来，已有5届学生完成学业，毕业学生84人，全部进入国内外高校和研究所进一步深造，部分学生进入世界排名前100的高校攻读博士。

2.优势互补，培养理工双修人才

2000年底，天津市政府与教育部签订共建南开大学、天津大学协议，两校实行独立办学、紧密合作的办学模式，实现优势互补，资源共享。南开大学化学学院与天津大学化工学院利用双方学科优势，共同建设分子科学与工程专业，成为国家级特色专业。该专业从2003年开始招生，南开大学与天津大学各招收30名学生，共同培养，前两年在南开大学学习，后两年在天津大学学习，毕业时完成基础化学和化学工程的学习，修完207学分，可获得理学学士和工学学士双学位。该专业毕业生以基础扎实、实践能力强得到社会的普遍赞誉，为两校合作建立的首批国家级2011协同创新中心“天津化学化工协同创新中心”提供了人才基础。

3.关注生命科学，拓宽基础学科影响力

20世纪后半叶生命科学各领域所取得的巨大进展，特别是分子生物学的突破性成就，在人口、地球环境、食物、资源与健康等重大问题的解决方面发挥重要作用。在21世纪生命科学能否继续蓬勃发展，很大程度上依赖于数学、物理和化学等基础学科的概念、方法创新。为了培养交叉学科人才，适应新世纪科学发展要求，南开大学开设了化学生物学专业，2012年起开始招生，培养具有坚实的化学与生物学基础知识和较广泛的化学生物学交叉领域知识，熟练掌握化学与相关生物学实验技能，具备从事化学生物学交叉领域科学研究的基本能力，创新意识强、综合素质高的专门人才。目前该专业已毕业学生41人，其中23人在国内外高校继续深造，2人获得南开大学及瑞典乌普萨拉大学双学士学位。

4.实用科学，为国民经济保驾护航

化学是一门实用科学，每一次化学学科上的巨大飞跃、突破，都会促进社会经济的大发展。化学工业对于改进工业生产工艺、发展农业生产、合成新材料、巩固国防建设、发展高精尖技术、提高国家综合实力等方面都发挥很大作用。化学学院于1998年招收材料化学与物理专业本科生，该专业于2014年调整到新成立的材料科学与工程学院，从2015年起化学学院恢复应用化学专业招生，培养既具有坚实化学基础，又具有运用化学的基本理论和实验技能进行應用研究和技术开发能力的创新性人才。

二、因材施教，建立柔性教学计划

大学新生来自于五湖四海，学业水平存在差异。为了更好地体现以学生为本，因材施教，2014年学院参照教育部高等学校化学类专业教学指导分委员会的《高等学校化学类专业指导性专业规范》[3]，较大幅度地调整了教学计划。基础好的学生可以选择进度快的教学计划，在两年内将专业课修完，基础薄弱的学生则可以选择在较长时间里完成学业，同时在课程设置上也做了一定调整。

1.公能素质教育与专门化教育相结合

“允公允能、日新月异”是南开校训，也是南开始终坚持的育人特色。“公能”素质教育的核心理念是“以德为先、能力为重、全面发展、勇于创新”。它具有多层次性和系统性，包括在人本层面，要求全面发展，人格丰富健全；在专业层面，要求优良的职业道德和专业素养，知识深厚，具有突出的创新和实践能力；在发展层面，要求公能兼备，具有爱国爱群之公德、服务社会之能力。

在课程体系中，增设了文化素质课程“当代化学前沿”“改变世界的化学”为化学学院指定选修课。这些课程可以帮助学生从化学的历史、化学的发展、化学的前沿等角度深入了解学科发展的历史，兼顾知识的传授和品格的塑造，提升学生的前瞻意识、问题意识和社会责任感，全面提高学生综合素质。化学学院还面向全校开设了“化学与社会”“身边的化学”“智能材料与人类进步”等文化素质课程，以期更好地普及化学知识，提高学生的化学素养。

在课程教学计划中，提高了数学、物理的教学标准，将所有专业的高等数学由生化类调整为物理类，增加了难度和学时学分。随着化学科学的深入发展，未来的化学将越来越依赖于数学，而化学与物理学的联系也日益紧密。数学是各学科的基础，加强数学能力的培养，无论对继续从事化学研究，还是转入其他学科发展都是必要的准备。

化学专业必修课也进行了调整，增设高分子化学、化工基础和化工基础实验为化学专业必修课。高分子科学自20世纪中叶蓬勃发展起来，高分子材料极大地丰富了人们的生活。高分子化学和化学工程，是化学科学实用性的具体表现。学习化工基础和高分子化学知识，对于从事化学相关行业都是非常实用的知识储备。

2.增设两年制学业通道，让学生拥有更多的自主时间

按照化学伯苓班和分子科学与工程专业的教学计划，所有专业必修课学习在两年内完成，这使后续的科研训练、国际交流和化工课程学习成为可能。近年来，我们还为化学大类的学生开设了两年完成专业学习的通道，學生可以根据自己的实际情况，选择适合自己的教学计划。

拔尖人才班的校级公共必修课被重新整合，采取更加开放的考试形式，英语课由外籍教师承担。这样学生自主学习的时间增加，良好的英语沟通能力为阅读专业文献、参加国际学术交流创造了条件。

三、完善科研训练体系，充分调动学生主动性

南开大学化学实验教学中心是首批国家级实验教学示范中心之一，以“强化基础、注重综合、突出创新、培养能力、提高素质”为指导思想构筑了一体化、三层次、多形式的实验教学体系，为学生实验能力的培养提供了保障[4]。近年来，学院又有的放矢地开设了一系列的科研训练计划，更加充分地调动了学生的学习主动性。

1.逐层递进的实验室研修，启蒙科研意识

（1）学生在一年级开始实施实验室体验计划。学生自行联系1～3名指导教师，通过参加实验室的组会、参观、座谈等形式，尽可能多地了解本课题组及本学科领域发展的前沿方向，体验进行科学研究的基本方法。在一个月的时间内，通过4～5次体验，提交体验报告和收获感想。学生在大一结束的暑期参加为期一个月的暑期科研训练，包括安全培训、基本操作实习、文献检索、科普报告等，同时自己联系导师，填写暑期科研训练申请书，申请进入课题组进行科研训练，并在导师指导下，参照科研训练指南，进行各种科研训练，结束时填写结题报告书。

（2）学生在二年级时可申请面向本科生的各类课外科研创新计划，如“国家大学生创新性实验计划”“天津市大学生创新创业训练计划”“南开大学本科生百项工程”等。进入拔尖人才培养试验计划的伯苓班学生则必须主持承担项目。学生对参与此类项目非常积极，近三年的参与率高达81.7%。

（3）拔尖人才培养试验计划的学生从三年级起选择科研导师，按研究生培养模式进入实验室开展研究课题。一学期结束后需提交中期考核报告，一学年结束后需提交年度考核报告，参加由学院组织的答辩。最近学院面对全体学生实施了“卓越科研能力培养计划”，鼓励已完成大部分学分的学生参与集中科研训练，要求学生按照研究生的工作时间和工作模式参与该项计划，并将期间工作写入毕业论文，参加毕业论文答辩。

2.举办定期学术讲座，拓宽科研视野

学院每月举办伯苓讲座和青年伯苓讲座各一次，邀请国内外知名院士、专家和国家杰出青年科学基金获得者、优秀青年科学基金获得者分享他们的科研体会。诺贝尔奖获得者Jean-Marie Lehn，Karl Barry Sharpless，中科院院士唐本忠、李玉良、张希等都曾受邀与学生互动交流，受到学生的热烈欢迎。学院还定期组织到科研院所和高校参观交流，鼓励学生参加各种国际、国内会议以了解专业动态和学术发展，近年来每年参加各种学术会议的本科生约有50人次。

3.国内外交流，激发科研灵感

学生选择两年专业计划后，在三年级时已完成大部分课程。除可以联系科研导师进行科研训练外，学院鼓励学生到国际高水平大学或研究所进行4周到3个月的短期交流和6～18个月的长期交流。学生自主联系接收方，学院提供一定旅费资助和生活补贴。从2012级学生开始实施，几年来已有数十名学生在国际一流大学做过交流研究，并得到国外导师的好评。2014级肖奎同学于2017年9月至2018年3月在美国西北大学教授、2016年诺贝尔化学奖获得者J.Fraser Stoddart课题组完成了本科生国际交流项目，获得Stoddart教授的高度评价。2018年2月19日Stoddart教授在给肖奎的推荐信中指出：“肖奎同学将带着来自我的最高评价和推荐回到他的母校南开大学，他对科研工作的奉献和实践都能称得上是真正的典范，我坚信肖奎同学将成为一名杰出的科学家，导师和教师。”2012级学生在出国交流期间发表合作署名文章4篇。2017年暑期，美国加州大学伯克利分校著名化学家Omar M. Yaghi和Peidong Yang设计为期六周的科研精英高研班项目（Laboratory Research Experience Program），旨在为具备科研潜质、有热情抱负的年轻学生提供一个接受系统性训练、施展才华的机会，该项目面向全球大二以上学生招生，仅招收30名学生，经过化学学院内部选拔和加州大学伯克利分校的筛选，2014级化学伯苓班的3位学生顺利入选。这些国际交流项目给学生带来实质性的帮助，学生的自主学习能力、交流能力、科研能力得到大幅度提升，为后续科研生涯做好了充分准备。

四、多形式实践，接触行业前沿

化学是一门实用学科，化学专业的本科教育也是应用型人才的培养基地。有些学生毕业后到科研单位从事产品研发、技术支持、市场拓展等工作。为此，学院特别设立了专项基金资助本科生自行联系的企事业单位实践实习项目。实践项目应在一个月以上，项目结束后，学生提交实践总结报告、实践单位对其实践表现提供反馈意见。实践活动有效地开阔了学生的视野，加强了其实践能力，能使在学期间学到的知识在实际工作中加深体会和认识，帮助学生毕业时有更好的就业选择。学院已签约了七家相关企业作为人才培养合作开发基地，基地提供各类资源，开设职业技能教育课程及各种讲座沙龙；提供企业项目参与机会，为学生社会实践活动（调研、座谈、参观）提供方便；提供学生实习见习的岗位信息与机会等。

几年来我们的教学模式逐渐完善，初步搭建起化学教育中多层次培养平台。越来越多的学生进入国际一流高校继续深造，本科生参与科研并发表成果的数量逐年上升，选择就业的学生也受到用人单位的好评。

参考文献：

[1] 吴岩. 一流本科一流专业一流人才[J]. 中国大学教学，2017（11）：4-12.

[2] 陶琳，裴利民，程鹏. 南开大学化学院创新人才培养实践与体会[J]. 中国大学教学，2007（11）：27-30.

[3] 教育部高等学校化学类专业教学指导分委员会. 高等学校化学类专业指导性专业规范[M]. 北京：高等教育出版社，2011.

[4] 吴世华，杨光明，王秋长，等. 加强化学实验示范中心建设培养高素质创新人才[J].实验室科学，2006（3）：1-3.

[责任编辑：余大品]

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