基于电化学特色的应用化学专业课程群的构建与实践
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[摘 要] “新能源”和“新材料”等战略性新兴产业对电化学技术人才的综合素质、创新意识与能力提出了更高要求。以电化学学科和行业对人才的需求为导向，构建以电化学为特色的功能明确、特色鲜明的适应专业素质能力要求的应用化学专业课程群;按精品课程的要求重点建设电化学原理、化学电源和电化学设备与工程设计等3门核心课程，充分发挥核心课程对整个课程体系的引领、带动和示范作用，提高本专业的办学水平和人才培养质量。
[关键词] 电化学特色;应用化学专业;课程群
[基金项目] 2017年度湖南省普通高等学校教学改革研究项目“基于电化学特色的应用化学专业课程群的构建与核心课程建设”（湘教 通[2017]452号，编号：238）;2016年度湖南省普通高等学校“十三五”专业综合改革试点项目“应用化学”（湘教通2016[276] 号）;2016年度国家级实验教学示范中心项目“化工与材料”（教高厅函2016[7]）
[作者简介] 刘立华（1969—），男，湖南隆回人，工学博士，博士研究生导师，湖南科技大学应用化学与制药工程系主任，教授（通信作者），主要从事环境功能材料与水污染治理技术研究;周智华（1973—），男，湖南双峰人，工学博士，湖南科技大学教务处处长，教授，博士研究生导师，主要从事生物材料研究;徐国荣（1970—），男，湖南醴陵人，工学博士，湖南科技大学应用化学与制药工程系，副教授，硕士研究生导师，主要从事电容器研究。
[中图分类号] G642.0 [文献标识码] A [文章编号] 1674-9324（2020）34-0152-03 [收稿日期] 2019-09-18
一、应用化学专业教学改革的现状
应用化学研究范围涵盖了整个化学化工领域，并与多门学科相互渗透，包括精细化学品化学、无机化学、有机化学、材料化学、环境化学、药物化学、应用电化学、应用光化学、能源化学、生物化学、工业分析化学等[1]。国内应用化学专业一般都是以培养学生具有应用化学、化工的基本理论、基本原理、基本知识和基本技能，并运用相关知识解决化学化工科研、技术开发、生产和化学品应用中问题的能力为培养目标。应用化学专业以其渗透性、综合性、边缘性及鲜明的应用特点正焕发出勃勃生机。但不同办学背景、不同办学基础条件和不同地域，开办的应用化学专业办学方向和目标各不相同，在培养方案和课程体系的设置存在很大的差异[2]。普遍存在培养目标广、宽泛，课程多而杂，缺乏深度和系统性等问题。
目前，开展应用化学专业教学改革的研究主要集中在某些课程、某些具体教学方法的研究与实践上，如课程教学改革[3-5]、实践教学体系改革[6，7]等。对专业总体发展方向和趋势的研究尚不多[1，2]，对应用化学专业课程体系，特别是对于专业特色课程群的构建与建设的系统研究甚少，尤其是构建以电化学为特色的应用化学专业课程群体系尚未见报道。
二、开展基于电化学特色课程群构建的重要性
《中国制造2025》《国家中长期科学和技术发展规划纲要（2006—2020年）》《节能与新能源汽车产业规划（2011—2020）》《国家“十二五”科学和技术发展规划》和《国民经济和社会发展第十三个五年规划纲要》等均明确指出“新能源”“新能源汽车”和“新材料”是我国重点支持发展的战略性新兴产业，是我国实现制造强国要突破的重点发展领域。在这些新兴产业领域中，电化学技术承担着不可或缺的关键作用，甚至是核心技术之一（见下图）。由此可见，国家中长期发展和新兴产业领域对电化学技术和电化学专业技术人才具有巨大的需求。
作为肩负国家和行业人才培养重任的高等院校应主动适应社会需求，及时调整专业的办学方向，凝练专业办学特色，调整、优化专业结构和课程体系。湖南科技大学应用化学专业于1999年获湖南省教育厅批准设立，于2000年开始招收本科生。本专业建立之初，就确立了“立足湖南，面向全国，坚持以学科和行业发展的需求为导向，确定专业的发展方向、定位和办学特色”的办学思路。在广泛调研基础上，逐步明确了以“应用电化学”为本专业的发展方向和办学特色，以培养电化学工程技术人才作为本专业的人才培养目标。
三、电化学特色课程群的构建方案与措施
（一）课程群的构建原则
为培养适应现代电化学学科和行业需求的高素质专业技术人才，在构建以电化学为特色的课程群时，基于以新经济、新技术为引领的“新工科”培养理念，坚持“厚基础、宽口径、强实践、重创新”等基本原则。首先需明确当代电化学学科和行业对人才素质和能力的要求，电化学知识结构体系及其各分支之间的关系和内在联系，厘清电化学各门课程间的关系;其次，明确电化学各分支在整个电化学知识体系中的地位与比重，各门课程对电化学知识体系的贡献和培养功能，确定专业课程的门类，在整个专业课程中比重，加强电化学课程设置的系统性、全面性和合理性，以构建一个电化学特色鲜明的紧跟行业发展需求的科学合理的人才培养方案和课程教学体系。
1.厚基礎、宽口径：在应用化学专业自身较大的专业涵盖面的基础上，合理设置政治思想类、公共基础类、学科基础类、电化学基础与应用、电化学工程及设计和工程实践类课程的门类与比重。
2.强实践：强化学生实践能力的培养，通过社会实践、实训、实习、实验、课程设计和毕业设计（论文）等课程教学强化学生动手能力、操作能力和运用所学理论知识分析和解决实际问题能力的培养。实训主要包括军事技能训练、大学英语实践和仿真实训;实习包括金工实习、认识实习、生产实习和毕业实习;实验包括C语言程序设计实验、普通物理学实验、电工学实验、四大基础化学实验（无机化学、分析化学、有机化学和物理化学）、化工原理实验和应用化学（电化学）专业实验;课程设计包括电化学设备与工程、化学电源设计和化工产品生产工艺流程设计等。其中实习和实训阶段，由校内具有工程实践经验的老师与企业业务水平高、责任心强的技术人员联合指导。 3.重创新：设置创新创业类课程和包括科技立项、学科竞赛、学术论文等形式的学生创新实践计划，并通过专业实验（参与教师的科研活动）、企业项目设计与研究、毕业设计（论文）、大学生研究性学习和创新实验项目、大学生“挑战杯”竞赛、“互联网+”、大学生科技创新活动、学科竞赛、学术论文等方式实现对学生创新创业能力的培养。
（二）课程群构建方案
以电化学行业对人才素质能力的要求为导向，根据课程性质及其在人才培养中的功能与作用，将整个课程按课程群进行设置和归类，构建以电化学为特色的功能明确、特色鲜明的适应专业素质能力要求的专业课程群。
1.以培养政治思想觉悟高、道德高尚和心理健康为目标的政治思想类课程群：包括思想道德修养与法律基础、中国近现代史纲要、形势与政策、马克思主义基本原理概论、毛泽东思想和中国特色社会主义理论体系概论、大学生心理健康教育与指导、军事理论和以人文社科类为主的公共选修课等。其中思想政治类课程占总学分（175學分）的9.14%、人文社科类为主的公共选修课占5.14%。
2.以“宽口径、厚基础”为特点的公共基础类课程群：包括高等数学、线性代数、数理统计与概率论、普通物理学、普通物理学实验、C语言程序设计、C语言程序设计实验、电工学及实验、大学英语和大学体育等。
3.以培养具有坚实化学化工学科基础知识的学科基础课程群：包括无机化学、有机化学、分析化学和物理化学等四大基础化学及实验、分离化学、化工安全与环保、精细化学品化学、文献检索和科技论文写作以及计算机在化工中的应用等。
4.以培养系统电化学基础知识和应用能力为目标的电化学基础与应用课程群：根据“新能源”和“新材料”等战略性新兴产业对电化学技术人才的需求，构建以电化学原理为基础和核心，电化学合成、电化学测试技术、电解工程、电镀工艺学、金属腐蚀与防腐蚀、电子化学品和新能源开发为电化学原理的应用和补充，材料化学、应用化学专业英语、应用化学专业实验等为辅助的课程群。
5.以电化学工程设计能力为目标的电化学工程及设计课程群：构建以电化学设备与工程设计和化学电源为核心，化工原理、化工仪表及自动化、化工技术经济为设计基础，画法几何与工程制图和化工制图为设计制图手段，化学电源设计、电化学设备与工程课程设计、化工产品生产工艺流程设计和毕业设计等为具体实践的课程群。
6.以培养学生工程实践能力的工程实践课程群：包括金工实习、认识实习、生产实习、仿真实训和毕业实习等。
（三）核心课程建设
通过综合分析“新能源”和“新材料”等战略性新兴产业对电化学专业技术人才的知识能力和素质的要求，以及各门课程的功能与作用，按精品课程的要求重点建设电化学原理、化学电源和电化学设备与工程设计等3门核心课程，充分发挥核心课程对整个课程体系的引领、带动和示范作用，提高本专业的办学水平。
建设内容包括教学大纲、考试大纲和实践教学大纲等教学文件的编写与修订，教案与教学课件的编写与优化，试题（卷）库的建立，数字化教学资源、教学辅导资料以及教学视频等教学资源建设。同时借鉴国内外课程改革成果，建立常态化的教学内容更新机制。为进一步加强学生的实践和运用所学理论知识解决实际问题的能力，本专业围绕上述核心课程建设，增设了“化学电源设计”“电化学设备与工程课程设计”和“化工产品生产工艺流程设计”等课程设计，强化了应用化学专业实验中电化学方面实验内容的科学性和系统性，组织有关教师编写出版了《电化学设备与工程设计》《电化学实验》和《化工产品生产工艺流程设计》等3部教材，以及《化学电源设计指导书》和《电化学设备与工程课程设计指导书》。
四、结语
“新能源”和“新材料”等战略性新兴产业对电化学技术人才的需求量日益增加，对人才的综合素质和创新意识与能力不断提高。
参考文献
[1]封顺，徐世美，岳凡，王吉德.高校应用化学专业发展模式浅析[J].高等理科教育，2005（3）：116-119.
[2]薛卫东，赵睿，唐先忠.应用化学特色专业的建设与人才培养[J].教育与教学研究，2015，29（6）：68-70.
[3]王素青，辛春玲，刘美芳，李丹，李考学.应用化学专业有机化学教学改革的探讨[J].广州化工，2019，47（3）：136-138.
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[5]黄志良.《化工环保与安全》教学改革探索[J].山东化工，2018，47（19）：124-125.
[6]熊丽萍，何忠义，雷娟红，刘坚.我校应用化学专业《基础化学实验》的创新教育初探[J].教育现代化，2018，（35）：31-32.
[7]罗兰栋，陈晨钰.浅谈应用化学专业综合实验教学改革[J].现代盐化工，2018（6）：70-71.
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