地方院校理科应用化学专业人才培养方案修订建议

摘要：高校应用化学专业定位依学校的具体情况有所调整，虽然《化学类专业本科教学质量标准》与《工程教育认证通用标准》均具有规范和指导高校专业办学行为的作用，但二者的出发点与目标并不相同，如仅基于单一标准制订培养方案就难以适应学科与时代发展的需要。因此应参照《工程教育认证通用标准》明确应用化学专业培养目标、结合理科特点制订可衡量的应用化学专业毕业要求、依据毕业要求调整课程体系设置，构建与修订应用化学专业人才培养方案，提升人才培养水平。关键词：应用化学专业；培养方案；培养目标；毕业要求；课程体系人才培养方案体现学校的办学定位和办学指导思想，同时也是学校组织、管理、实施教育教学活动的基本依据。在教育部教育质量评估中心组织的专业评估与认证以及教育部授权中国工程教育专业认证协会组织的专业认证中，均把人才培养方案作为重要的评估指标和依据［1］。近年来，随着工程教育认证、临床医学专业认证、师范类专业认证［2］等工作的不断推进，对评估理念的认知和评估结果的关注均发生了显著的变化，尤其是评估理念由关注高校的资源投入与声誉向关注学生的学习与发展、强调“以学生学习与发展为中心”的OBE理念转变［3，4］。这一转变也倒逼人才培养方案的修订应该参照国际通行的工程教育专业认证标准设计，应遵循“反向设计”的思想制定与构建［5，6］。应用化学专业（以下简称“本专业”）属于化学类专业。在办学实践中，其定位依高校的具体情况有所调整，综合性大学、部分工科大学和应用型院校将应用化学定位为理科专业；部分工科和应用型院校将应用化学定位为工科专业。在可查阅的应用化学专业人才培养方案中，有相当一大部分理科、部分工科专业参照《化学类专业本科教学质量标准》［10］（以下简称“《质量标准》”）制订方案，仅有为数不多的工科、应用型院校以《工程教育认证通用标准》（以下简称“《通用标准》”）为指导制订方案。虽然《质量标准》与《通用标准》均具有规范和指导高校专业办学行为的作用，但二者的出发点与目标并不相同。《质量标准》是强制性标准［11］，其目标主要有三个：（1）在专业设置、办学条件等方面作出了必要的刚性规定，以确保基本的教学条件；（2）在专业建设与人才培养方面主要发挥指导作用，因此《质量标准》在确保办学质量的基础上，给学校留出特色发展的空间；（3）在专业本科教学质量方面起到评价参考的作用，指导专业内部保障机制的建设和完善。而《通用标准》以OBE理念为出发点，以学生为中心、以结果为导向［5］，规定了工程学科类专业毕业生应该具备的能力素质要求，是外部质量评价机制（工程教育认证）的重要依据之一。但仅基于单一《质量标准》或《通用标准》制定的培养方案渐渐难以适应学科与时代发展的需要，主要表现为，参照《质量标准》制订的应用化学专业培养方案存在特色不明显、可衡量性差的问题；而以《通用标准》为指导制订的应用化学专业培养方案易出现与相近工科专业培养方案雷同，学生就业趋窄、趋难的问题。针对这一问题，山西工学院材料工程学院与中北大学化学与化工学院联合组建的课改团队进行了多次深入的交流与探讨。现从培养目标、毕业要求、课程体系设置三个方面简要介绍修订实践过程及基本思路。一、参照《通用标准》，明确应用化学专业培养目标（一）参照单一标准制订培养目标的问题与原因剖析基于两类标准所制订的培养方案，在培养目标上存在显著差别，参照《质量标准》制订的培养目标易出现大同小异、同质化的现象，难以充分体现学校的办学定位与办学特色，培养目标的“可衡量性”较差。而参照《通用标准》制订的培养目标可一定程度上体现学校的办学定位和特色，能较为明确地反映人才的能力素质预期，同时由于培养目标以毕业要求作为支撑，更具有“可衡量性”。对参照《质量标准》制订的培养目标同质化问题进行分析，可发现其原因主要有以下几个方面。首先，《质量标准》所提出的培养目标是宏观的、指导性的，一些高校出于“保险起见，不出错”的思想，照搬或稍做修改后作为专业培养目标，故会导致同质化。其次，应用化学专业方向具有分散的特点，将化学原理渗透到某个领域便会衍生出一个应用化学的专业特色。即便是世界各国高校也尚未出现一个统一的应用化学模式和特色方向［8］。这一特点，一方面表明在培养目标中增加特色与方向较为容易；另一方面，特定的方向会致使培养目标趋窄，影响考生及家长对应用化学专业学生毕业的就业预期。出于这一原因，各专业点不愿意随便增加明显的特色与方向，进而导致同质化发生。最后，专业课程体系设置过程中，鉴于化学学科的基础特性，学科基础课通常占比较大，相应地专业课程占比较小，进而导致不同方向的学生培养过程相似度较高，最终导致培养目标趋同。此外，应用化学专业培养目标完全以工程教育认证标准为指导进行修订也不现实。因为该专业本质上应归类为理科专业，同时，在化学类专业教学指导委员会制订的《化学类专业本科教学质量标准》和《化学类专业教学基本内容》指导性文件中明确提出［8，10］：本科教育阶段虽带有专业教育的成分，但并非直接培养该专业的专家，而是着力培养具有宽广基础知识、基本理论和基本技能的专业人才；应用化学专业本科教学带有研究性，重在传授获取知识的思想和方法，着重培养学生的创新意识和科学品质，在有限的学时内难以安排理科属性之外的工科课程与工程训练。（二）兼顾两类标准的培养目标制订依据与举措高校应使应用化学专业培养目标在符合《质量标准》要求的基础上，兼具《通用标准》的特点，具体的培养目标建议如下。本专业的总目标是，以新材料产业与节能环保产业发展方向为导向，立足化学原料与制品制造和应用行业现状，服务山西和朔州地方社会经济发展，培养具有道德文化素养和社会责任感，掌握必备的自然科学基础知识、扎实的化学化工基本理论和专业实践能力，具备社会适应能力、创新精神，能胜任与化学相关的新材料、环境保护、医药、能源、化工、食品等领域从事产品检验与质量监督、生产操作与管理、环境监测与分析、技术开发与改进、安全生产与监督等工作的高级应用型人才。在总目标的基础上又细分为以下5个子目标：培养学生健康的体魄、健全的人格、良好的文化素养，具备高尚的职业道德和强烈的社会责任感，积极服务社会、践行社会主义核心价值观；掌握必备的数学、自然科学和应用化学专业基础知识，能够综合应用化学基本原理和方法等专业知识，遵守相关领域法律法规、技术标准；能使用现代工具分析、解决化学相关领域岗位工作中遇到的科学与技术问题；具有国际化视野，具备化学及其相关行业领域的实践和应用能力，能够在团队中分工协作、交流沟通、发挥骨干作用；在化学及其相关应用领域具有职业竞争力，能够承担化学及相关领域产品检验与质量监督、生产操作与管理、环境监测与分析、技术开发与改进、安全生产与监督等工作，成为所在企事业单位的技术或业务骨干；能与时俱进地拓展专业知识和专业技能，主动适应社会、环境变化和行业技术革新。上述培养目标的确定，一是结合了地方院校和服务地方的特点，明确了专业定位和服务对象［12］。本专业立足化学应用与技术开发、化学原料与化学制品制造等行业，服务山西地方社会经济发展。二是结合应用型人才培养的特点，明确了所培养人才预期从事的工作。在新材料、环境保护、医药、能源、化工、食品等领域从事产品检验与质量监督、生产操作与管理、环境监测与分析、技术开发与改进、安全生产与监督等工作。三是结合工程教育认证《通用标准》样式，从五个方面对培养目标（职业规范、专业能力、综合能力、职业成就和与时俱进）进行了详细描述，作为考察毕业目标是否达成的评价依据，使其具有“可衡量性”。二、结合理科特点，制订可衡量性应用化学专业毕业要求《质量标准》对应用化学专业毕业生从思想政治和德育、业务知识和能力、体育三个方面提出了具体要求。而《通用标准》则从12个方面针对毕业生提出了能力素质要求（见表1）。二者虽然包含的内容与表述存在差异，但本质上均属于基本要求，且所涉及的能力与素质基本类似。所不同的是，《质量标准》对相关能力的描述较为宽泛，而《通用标准》中的描述较为具体，同时强调以学生的产出作为衡量标准，要求学生通过本科阶段的学习获得毕业要求所描述的能力和素养（任务可落实），且该能力和素养可以通过学生的学习成果和表现判定其达成情况（效果可评价）。鉴于《通用标准》毕业要求的“可衡量”性，结合应用化学专业“可理可工”的特点，课改团队以人才培养目标为指引，参照《通用标准》制订了适合我校特点的毕业要求。同时考虑到我校应用化学专业的理科特点，课改团队在调研分析、查阅资料的基础上，对部分内容进行了修订，尽可能使毕业要求结合实际情况，兼具“可衡量”性，修订内容主要包括以下几个方面。一是结合应用化学专业理科属性，将相应的“工程”修订为“科学和（或）技术”。例如将《通用标准》第一条“工程知识”修订为“基础与专业知识”；第六条“工程与社会”修订为“应用技术与社会”。相应地，将《通用标准》中的“工程问题”修订为“科学和（或）技术问题”，详细修订内容（见下页表2）。二是结合地方应用型高校特点，在毕业要求3（设计/开发解决方案）和毕业要求4（研究）中特别强调对技术问题解决方案的设计能力和对技术问题研究的能力。在毕业要求5（使用现代工具）中特别强调对现代分析测试仪器的使用。在毕业要求6（应用技术与社会）中特别强调“应用技术实践方案”对社会、健康、安全、法律以及文化的潜在影响。三是依据OBE理念，以培养目标的达成和可实现为出发点，明确毕业要求中的学生相关能力和素质的描述，以形成对专业培养目标的有效支撑（见下页表2）。三、依据毕业要求，调整课程体系设置课程体系是为了落实人才培养目标，在一定教育理念的指导下对培养过程进行的一种系统化设计，课程体系是实现培养目标的载体，是保障和提高教育质量的关键。《质量标准》中未对课程体系、课程名称和每门课程对应的教学内容，以及学时和学分进行具体规定。但基于化学类专业的共同基本规律和基本要求，《质量标准》中指出了化学类专业理论课和实验课的基本教学内容［11］，并要求不同层次的学校须在该最低要求的基础上，依据自身的办学定位、办学优势和特色适当增加内容和细化要求。而《通用标准》是针对所有工科专业制订了能力素质要求，却没有对教学内容和课程体系进行明确规定，不过对课程与毕业要求的关系提出了明确要求。因此，课改团队在设置本专业的专业课程体系时，以《质量标准》中《化学类专业指导性专业规范》《应用化学专业化学教学基本内容》为指导，以同类应用型本科院校“课程体系”为参照，以《通用标准》对课程的要求和是否支撑“毕业要求”的达成为依据，结合国家及学校政策、学校定位和服务对象进行了课程体系的设置。主要考虑了几个方面的因素。一是采用模块化设计，突出特色育人课程，构建全方位育人课程格局。依据教育主管部门对通识课程设置的具体指导意见，设置通识教育类课程、数理基础类课程；以《质量标准》为指导，设置学科基础类课程；结合学院和地方发展需要设置专业类课程［13］。各模块学分及占比具体见表3。为方便与其他院校比较，课改团队结合化学学科的知识特点，参照文献［14］采用均衡参数x、学习参量y、特色模块z和预期效果E来评估课程体系特色与均衡性。E值采用公式（1）进行计算：E=z/xy

（1）其中均衡参数x为各模块学分占比之间的相对标准偏差（引用统计学公式直接计算）；学习参量y为学分总数/100；特色模块z为专业类课程模块所占总学分比重。各参数的计算结果见表4。与文献报道的典型理科应用化学专业相比，学习参量基本相当，特色模块分值相对较高，表明课程设置的特色相对较为明显。然而，与文献相比均衡参数数值偏大，预期效果数值偏小。课改团队认为这一结果是合理的，也是符合预期的。这是因为文献中的数值来源于名校或985高校的理科应用化学专业，该类院校定位为培养研究型人才，在其培养方案中有相对较多的数理基础类课程，均衡性相对较好，预期效果相应较大。二是在《质量标准》《高等学校化学类专业指导性规范》［10，15］指导下，增加实践教学环节占比，构建多层次实验教学体系和渐进式实习教学体系［16，17］。同样，为方便对比，采用实践占比a，方向集中度b，学科参量c和预期效果F评估培养方案中在实践——专业方向——学科基础三个方面的兼顾情况。F值采用公式（2）进行计算：F=a/bc

（2）其中实践占比a为实践环节占总学分比重；方向集中度b为某一方向专业选修课学分占全部方向专业选修课学分比重；学科参量c为学科基础业课与专业课学分比例。鉴于F值及相关参数尚无文献报道，课改团队通过对比山西、内蒙古、湖北等6所地方高校的应用化学专业培养方案，并对其课程体系数据进行类比分析，计算结果见表5。对比表中数据可以看出，本培养方案中实践环节占比为30%，高于所有同类地方院校实践环节占比，既满足了《质量标准》对实践环节的要求，又完全符合教育部《现代产业学院建设指南（试行）》［18］工科类专业实践教学学分的要求。较高的方向集中度b值和较低的学科参量c值表明该培养方案中有较大的专业课比例和较集中的专业方向，符合地方应用型高校的办学定位。同时，较大的F值进一步表明该方案的实践环节多，专业方向课程设置较为突出。如下页表5所示。*研究样本数据来源于网络下载的6所地方高校应用化学专业培养分案分析结果。此外，在实践环节本培养方案构建了实验和实习两类实践教学体系：其一是基于“基础实验—综合实验—创新实验”的多层次实验教学体系［19］；其二是基于“认识实习—生产实训—毕业实习—毕业论文（设计）”的渐进式实习教学体系［20］。两类实践体系遵循认知规律，使专业知识学习、专业技能训练、创新能力、工程素质得到多层次渐进式的培养。三是以应用化学教学内容为基础，结合理科应用化学特点，设置服务于产业链的专业方向课程体系［21］。应用化学专业理科属性的特点决定了其知识体系无法独立支撑产业链中的某一个环节，而整个产业链更显著存在多学科交叉融合。因此，课改团队基于无机材料制备方向设置了无