国内化学类专业“新工科”建设进展调研与改进建议

doi:10.3866/PKU.DXHX202207086

大学化学 >> 2023, Vol. 38 >> Issue (3): 9-21.doi: 10.3866/PKU.DXHX202207086

所属专题：化学“四新建设”专刊

国内化学类专业“新工科”建设进展调研与改进建议

周立亚², 张树永³, 杨屹⁴, 王尧宇⁵, 刘春明⁶, 王玉枝⁷, 万坚⁸, 惠新平⁹, 韩喜江¹⁰, 何熙璞², 鄢红⁴, 朱亚先¹^,*()

¹ 厦门大学化学化工学院, 福建厦门 361005
² 广西大学化学化工学院, 南宁 530004
³ 山东大学化学与化工学院, 济南 250100
⁴ 北京化工大学化学学院, 北京 100029
⁵ 西北大学化学与材料科学学院, 西安 710127
⁶ 长春师范大学化学学院, 长春 130032
⁷ 湖南大学化学化工学院, 长沙 410082
⁸ 华中师范大学化学学院, 武汉 430079
⁹ 兰州大学化学化工学院, 兰州 730000
¹⁰ 哈尔滨工业大学化工与化学学院, 哈尔滨 150001

收稿日期:2022-07-19 录用日期:2022-07-26 发布日期:2022-09-13
通讯作者: 朱亚先 E-mail:yaxian@xmu.edu.cn
作者简介:第一联系人：
^†共同第一作者，对本文工作同等贡献
基金资助:
教育部第二批新工科研究与实践项目(SXWLHXLX20202613)

Investigation and Improvement Suggestions on the Construction of "Emerging Engineering Education" in Domestic Chemistry Majors

Liya Zhou², Shuyong Zhang³, Yi Yang⁴, Yaoyu Wang⁵, Chunming Liu⁶, Yuzhi Wang⁷, Jian Wan⁸, Xinping Hui⁹, Xijiang Han¹⁰, Xipu He², Hong Yan⁴, Yaxian Zhu¹^,*()

¹ College of Chemistry and Chemical Engineering, Xiamen University, Xiamen 361005, Fujian Province, China
² School of Chemistry and Chemical Engineering, Guangxi University, Nanning 530004, China
³ School of Chemistry and Chemical Engineering, Shandong University, Jinan 250100, China
⁴ College of Chemistry, Beijing University of Chemical Technology, Beijing 100029, China
⁵ College of Chemistry & Materials Science, Northwest University, Xian 710127, China
⁶ College of Chemistry, Changchun Normal University, Changchun 130032, China
⁷ College of Chemistry and Chemical Engineering, Hunan University, Changsha 410082, China
⁸ College of Chemistry, Central China Normal University, Wuhan 430079, China
⁹ College of Chemistry and Chemical Engineering, Lanzhou University, Lanzhou 730000, China
¹⁰ School of Chemistry and Chemical Engineering, Harbin Institute of Technology, Harbin 150001, China

Received:2022-07-19 Accepted:2022-07-26 Published:2022-09-13
Contact: Yaxian Zhu E-mail:yaxian@xmu.edu.cn

摘要/Abstract

摘要：

为了推进第二批新工科研究与实践项目的实施，教育部化学类专业教学指导委员会针对国内化学类专业在“新工科”建设过程中设置专业特色方向、培养学生实践能力、开设适应新工科人才培养需要的课程、建设相关课程模块等情况开展了调研。本文对调研结果进行分析、对比和总结，找出化学类专业开展“新工科”建设存在的问题，并对未来的建设方向和重点提出建议。

关键词: 化学类专业, 新工科, 问卷调查, 教学建议

Abstract:

In order to promote the second batch of the research and practice project for emerging engineering education (3E) sponsored by the Instructional Committee of Chemistry Majors, Ministry of Education set up a survey on the progress of 3E construction based on chemistry majors. This survey mainly concerns the setting of specialty direction, training of students' practical ability, providing new courses for 3E requirements, and constructing of curriculum module for 3E. The survey results are analyzed in this paper. Some problems with the present construction of 3E majors based on chemistry are found. Some suggestions for future improvement are given.

Key words: Chemistry major, Emerging engineering education, Survey, Suggestion

周立亚, 张树永, 杨屹, 王尧宇, 刘春明, 王玉枝, 万坚, 惠新平, 韩喜江, 何熙璞, 鄢红, 朱亚先. 国内化学类专业“新工科”建设进展调研与改进建议[J]. 大学化学, 2023, 38(3): 9-21.

Liya Zhou, Shuyong Zhang, Yi Yang, Yaoyu Wang, Chunming Liu, Yuzhi Wang, Jian Wan, Xinping Hui, Xijiang Han, Xipu He, Hong Yan, Yaxian Zhu. Investigation and Improvement Suggestions on the Construction of "Emerging Engineering Education" in Domestic Chemistry Majors[J]. University Chemistry, 2023, 38(3): 9-21.

链接本文: https://www.dxhx.pku.edu.cn/CN/10.3866/PKU.DXHX202207086

https://www.dxhx.pku.edu.cn/CN/Y2023/V38/I3/9

图/表 23

表1

表2

表3

表4

表5

表6

图1

表7

图2

表8

表9

表10

图3

表11

表12

表13

表14

表15

表16

表17

表18

表19

表20

各专业开设特色课程(学分)的情况"

专业	领域	主要课程(学分)
化学	信息技术	计算量子化学及应用(2)、计算化学(2.5)、化学信息与化学计量学(2)
	材料科学	材料化学(2)、碳纤维材料(2)、复合材料(2)、功能高分子材料(1.5)、插层化学(2)、纳米化学(2)、生物医学纳米材料(2)
	分析检测	复杂物质剖析(2)、环境分析与监测(2)、分离科学与技术(2)、分离纯化技术(2)、生物传感与生物分析(2)、生物分析化学(3)、卫生检疫与生化检验(2)
	有机化学	现代有机合成(1)、有机立体化学(2)、有机合成化学(3)、天然产物化学(2)
	生命科学	生物化学(2)、酶与酶工程(2)、生物无机化学(3)、药物化学(2)、化学生物学实验(3)
	能源资源	现代能源材料(2)、太阳能转化与利用(2)、新能源化学(3)、核能与核燃料循环化学(3)、放射化学(3)、走进核科学技术(3)、资源化学(2)
	海洋科学	化学海洋学(4)、海水分析化学(2)、海洋腐蚀与防护技术(2)
	三级学科	催化化学(3)、电化学(3)、光化学(3)、绿色化学(3)
	其他	高科技中的化学之美(1)、科学伦理(1)、化学与创新(1)、研究计划(2)、探索型化学实验(2)、有机开放实验(1)、综合实验拓展训练(2)、化学实验设计(2)、化学综合设计实验(2)、创新实验(2)
应用化学(理学)	农药	农药合成、农药制剂、农药生物化学、农药毒理学、农药药械与施药技术
	其他	药物化学(2)、有机合成化学(3.5)、高分子化学(2)、分离科学(2)、化学生物学(双语) (2)、生物分析(2)、General Chemistry (2)、Physical Chemistry of Surfaces and Its Application in Developing Bio-Inspired Materials (2)、环境化学(双语) (2)、污染控制化学(2)、仪器分析(3)、仪器电子技术(2)、催化化学(2.5)、能源化学(3)、化学中的数学方法(2)、专业论文阅读与写作(英语) (2)、综合科研训练与实践(2)
	材料科学	纳米材料化学、新型分离技术、天然有机化学、精细化学品化学、聚合物结构与性能
能源化学	能源化学	能源化学(3)、能源材料合成(1)、能源材料分析(3)、碳材料化学(2)、能源化学实验(2)、能源材料合成实验(1)、能源材料分析实验(1.5)

表20

高校类型	占比/%
教育部直属高校	21.53
部省(自治区、兵团)合建地方高校	5.74
省(自治区、兵团)部共建地方高校	20.10
地方院校	51.67
民办院校	0.96

人才培养定位	化学/%	应用化学(理学)/%	应用化学(工学)/%	化学生物学/%	分子科学与工程/%	能源化学/%
基础研究型	54.28	20.00	1.92	66.67	100.00	33.33
应用研究型	22.86	53.75	53.85	0.00	0.00	66.67
应用型	22.86	26.25	44.23	33.33	0.00	0.00

开展“新工科”建设方式	化学/%	应用化学(理学)/%	应用化学(工学)/%	化学生物学/%	分子科学与工程/%	能源化学/%
增设新工科专业或专业方向	42.85	31.25	39.49	66.67	100	66.67
改革课程体系，适应新工科培养需要(如增加大数据、物联网等课程或课程模块)	42.86	32.50	29.77	0.00	0.00	0.00
开设“新工科”微专业	2.86	6.25	0.00	0.00	0.00	0.00
开设“新工科”第二学位专业(5年制或者4 + 2学制)	1.43	1.25	1.92	0.00	0.00	0.00
包含以上2种方式	7.14	23.75	17.31	33.33	0.00	0.00
包含以上3种方式	2.86	2.50	7.69	0.00	0.00	33.33
包含以上4种方式	0.00	2.50	3.82	0.00	0.00	0.00

专业特色方向个数	化学/%	应用化学(理学)/%	应用化学(工学)/%	化学生物学/%	分子科学与工程/%	能源化学/%
0	7.14	1.25	3.85	33.33	0.00	0.00
1	17.14	12.50	19.23	0.00	0.00	0.00
2–3	57.14	67.50	67.31	66.67	0.00	66.67
4–5	12.86	15.00	7.69	0.00	100.00	0.00
6个及以上	5.72	3.75	1.92	0.00	0.00	33.33

相关学科或行业	化学/%	应用化学(理学)/%	应用化学(工学)/%	化学生物学/%	分子科学与工程/%	能源化学/%
化学工程(含精细化学品)	51.42	57.50	82.69	0.00	0.00	66.67
生命科学	30.00	17.50	7.69	66.67	0.00	0.00
环境科学	40.00	42.50	34.62	33.33	0.00	0.00
材料科学	58.57	62.50	61.54	0.00	100.00	66.67
能源科学	45.71	52.50	40.38	33.33	0.00	100.00
医学药学	25.71	30.00	9.62	100.00	0.00	0.00
农林植保	0.00	11.25	1.92	33.33	0.00	0.00
地质矿产	4.29	2.50	3.85	0.00	100.00	0.00
海洋船舶	0.00	1.25	0.00	0.00	0.00	0.00
资源利用	18.57	18.75	11.54	33.33	0.00	0.00
分析监测	45.71	62.50	55.77	33.33	0.00	0.00
其他	15.71	6.25	1.92	0.00	0.00	0.00

国内化学类专业“新工科”建设进展调研与改进建议

Investigation and Improvement Suggestions on the Construction of "Emerging Engineering Education" in Domestic Chemistry Majors

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设置原因	化学/%	应用化学(理学)/%	应用化学(工学)/%	化学生物学/%	分子科学与工程/%	能源化学/%
行业特色	32.85	38.75	40.38	100.00	66.67	100.00
地域特色(地方经济社会发展需要、特色资源开发)	51.14	66.25	80.77	33.33	66.67	100.00
学科特色(学院的学科优势)	72.86	65.00	61.54	66.67	100.00	100.00
其他	5.71	5.00	0.00	0.00	0.00	0.00

课程或者课程模块	化学/%	应用化学(理学)/%	应用化学(工学)/%	化学生物学/%	分子科学与工程/%	能源化学/%
新一代信息技术(大数据、物联网、区块链、虚拟现实)	17.14	17.50	17.31	0.00	0.00	0.00
航空航天装备、航天及深空探测	2.85	1.25	0.00	0.00	0.00	0.00
海洋工程装备及高技术船舶、深海探测和资源开发	1.43	1.25	0.00	33.33	0.00	0.00
先进轨道交通装备	0.00	0.00	0.00	0.00	0.00	0.00
节能与新能源汽车、核能工程	17.14	21.25	23.08	33.33	100.00	100.00
新材料	77.14	82.50	80.77	100.00	100.00	66.67
生物医药及高性能医疗器械	24.29	22.50	21.15	66.67	100.00	0.00
矿业资源综合利用	8.57	10.00	19.23	0.00	0.00	0.00
环境保护与修复	35.71	38.75	32.69	0.00	0.00	0.00
其他	15.71	12.50	9.61	0.00	0.00	0.00

科研训练或者创新创业的必修学分数	化学/%	应用化学(理学)/%	应用化学(工学)/%	化学生物学/%	分子科学与工程/%	能源化学/%
无必修要求	5.71	3.75	3.85	0.00	0.00	0.00
1	8.57	8.75	3.85	33.33	100.00	0.00
2	27.14	32.50	30.77	33.33	0.00	33.33
3	12.86	12.50	11.54	33.34	0.00	66.67
4	11.43	16.25	9.62	0.00	0.00	0.00
5及以上	34.29	26.25	40.37	0.00	0.00	0.00

到企业实地实习的周数	化学/%	应用化学(理学)/%	应用化学(工学)/%	化学生物学/%	分子科学与工程/%	能源化学/%
0	7.14	0.00	0.00	0.00	0.00	0.00
1	14.29	6.25	0.00	0.00	0.00	0.00
2	20.00	17.50	11.54	33.33	0.00	33.33
3	8.57	16.25	19.23	0.00	0.00	0.00
4及以上	50.00	60.00	69.23	66.67	100.00	66.67

实践教学包含的内容	化学/%	应用化学(理学)/%	应用化学(工学)/%	化学生物学/%	分子科学与工程/%	能源化学/%
化工原理课程设计	32.86	32.50	75.00	0.00	100.00	33.33
化工过程开发课程设计	15.71	11.25	15.38	33.33	100.00	0.00
化工产品开发课程设计	11.43	7.50	13.46	33.33	100.00	0.00
金工实习(工程训练)	20.00	28.75	69.23	0.00	0.00	33.33
认知实习	52.86	70.00	82.69	33.33	100.00	66.67
生产实习	58.57	78.75	98.08	33.33	100.00	100.00
都不包含	8.57	3.75	0.00	33.33	0.00	0.00

理论教学内容	传递过程基本原理	化工单元操作	化学反应工程原理	工程制图	经典化工单元设备与操作	实验室安全与环保	以上任意2种内容	以上任意3种内容	以上任意4种内容	以上任意5种内容	以上任意6种内容	都不包含	未填写
专业单一选择情况/%	0.00	0.00	1.92	1.92	0.00	0.00	9.62	17.31	19.23	9.62	34.62	1.92	3.84
专业多项选择情况/%	46.15	63.46	75.00	88.46	63.46	71.15	–	–	–	–	–	1.92	3.84

选项	化学/%	应用化学(理学)/%	应用化学(工学)/%	化学生物学/%	分子科学与工程/%	能源化学/%
0人次	12.86	8.75	1.92	0.00	100.00	0.00
1人次	10.00	10.00	3.85	33.33	0.00	0.00
2–3人次	34.29	41.25	38.46	33.33	0.00	0.00
4–6人次	15.71	27.50	25.00	33.34	0.00	66.67
6人次以上	27.14	12.50	30.77	0.00	0.00	33.33

相关学科或行业	化学专业/%	应用化学专业(理学)/%	应用化学专业(工学)/%	化学生物学专业/%	分子科学与工程专业/%	能源化学专业/%
国有、民营、三资企业	29.11	36.69	36.90	4.11	0.00	4.11
党政机关	2.63	2.22	2.75	0.00	0.00	0.00
高等、中初等教育单位	11.24	6.03	4.80	1.67	0.00	1.67
科研设计单位	3.06	2.76	4.77	1.67	0.00	1.67
医疗卫生单位	1.15	0.75	1.57	13.55	0.00	13.55
升学	33.90	34.38	27.64	40.67	78.75	40.67
自主创业	2.94	2.61	3.92	0.00	0.00	0.00
部队	0.46	0.59	0.94	0.00	0.00	0.00
其他	11.23	11.00	10.94	5.00	21.25	5.00
未填写	4.28	2.97	5.77	33.33	0.00	33.33

1	张树永; 朱亚先; 郑兰荪. 大学化学, 2020, 35 (10), 2.
2	张树永; 朱亚先; 郑兰荪; 霍冀川; 宋丽娟; 徐华龙. 高等工程教育研究, 2021, (3), 21.
3	张树永; 朱亚先; 霍冀川; 宋丽娟; 徐华龙; 郑兰荪. 大学化学, 2020, 35 (10), 6.
4	教育部高等学校教学指导委员会; 等. 普通高等学校本科专业类教学质量国家标准(上), 北京: 高等教育出版社, 2018, 130
5	教育部. 普通高等学校本科专业目录(2020年版). [2022-07-02]. http://www.gov.cn/zhengce/zhengceku/2020-03/05/content_5487477.htm

[1]	程利平, 林琳, 肖秀珍. “AI赋能”高校教学改革与探索研究——以无机化学课程为例[J]. 大学化学, 2025, 40(9): 264 -272 .
[2]	龚良玉, 牛永盛, 王修中, 鲁莉华, 徐鲁斌, 李帅帅, 王杰. “农科教”融合培养“农化”背景丰富的化学类复合应用型人才路径探索与实践[J]. 大学化学, 2025, 40(8): 330 -337 .
[3]	何熙璞, 段文贵, 林桂汕. 四新视域下非化学类专业有机化学基础课教学的改革与实践——以广西大学生物科学类专业有机化学课程改革为例[J]. 大学化学, 2025, 40(7): 42 -47 .
[4]	沈海云, 刘禹彤, 江文革, 杨秋华. 新工科背景下大学化学课程创新与实践[J]. 大学化学, 2025, 40(6): 77 -84 .
[5]	朱脉勇, 吴述平. 新工科背景下无机化学课程思政教学初探[J]. 大学化学, 2025, 40(6): 101 -110 .
[6]	樊红霞, 张霞, 姚奇志, 刘永梅, 柴成文, 袁文霞, 王琛, 张树永. 高等学校化学综合/设计类实验课程思政建设建议[J]. 大学化学, 2025, 40(5): 206 -214 .
[7]	焦桓, 张颖, 闫毅, 毕淑贤, 刘永梅, 魏灵灵, 翟全国, 张树永. 化学类专业本科毕业论文(设计)课程思政建设建议[J]. 大学化学, 2025, 40(5): 215 -223 .
[8]	杨玲, 郭玉鹏, 计景成, 齐向娟, 秦川丽, 朱平平, 张树永. 高等学校化学类专业化学实验安全教育教学内容与教学要求建议[J]. 大学化学, 2025, 40(5): 15 -22 .
[9]	章文伟, 任艳平, 李维红, 邱晓航, 石梅, 刘欲文, 王志林. 高等学校化学类专业无机化学相关实验教学内容与教学要求建议[J]. 大学化学, 2025, 40(5): 23 -31 .
[10]	罗琼, 徐志广, 许旋, 王干全, 彭彬. 新工科教育模式下的结构化学课程教学创新探索[J]. 大学化学, 2025, 40(4): 200 -207 .
[11]	傅杨武, 胡传波, 陈书鸿. “新工科”背景下的地方院校物理化学课程教学改革与实践[J]. 大学化学, 2025, 40(3): 237 -244 .
[12]	王彦广, 惠新平, 丁玉强, 刘晨江, 陆展. 高等学校化学类专业有机化学理论课程教学内容调研与建议[J]. 大学化学, 2025, 40(2): 151 -158 .
[13]	张晓明, 李传波, 杨玉平, 邹斌, 李东祥. 虚实结合、内外双通，打造新工科专业综合设计实验教学的新形态——以锂离子电池设计与制作为例[J]. 大学化学, 2025, 40(1): 125 -132 .
[14]	宣孙婷, 沈行, 王鑫. 浅谈化学类学术型硕士研究生教育的现状及应对策略[J]. 大学化学, 2024, 39(6): 37 -41 .
[15]	颜红侠, 冯维旭, 姚军燕, 田威, 王睿. “课程思政”点亮理工科研究生专业课程教学[J]. 大学化学, 2024, 39(6): 122 -127 .

选项	化学/%	应用化学(理学)/%	应用化学(工学)/%	化学生物学/%
高端芯片制造、集成电路制造、电子化学品	20.83	9.52	7.14	0.00
新材料、功能材料、特种材料	83.33	85.71	71.43	100.00
先进制造、智能制造、微纳制造、智慧分子工程	16.67	23.81	0.00	0.00
国家安全、新能源开发和高效利用、资源开发与高效利用、新药创制	50.00	47.62	42.86	100.00
其他国家战略急需	12.50	9.52	21.43	0.00

专业	领域	主要课程(学分)
化学	信息技术	计算程序及数学算法在化学中的应用(4)、计算生物学(3)、计算化学(2)、应用化学中的大数据(2)
	生物生化	化学生物学进展(2.5)、化学生物学(2)、分子模拟与药物分子设计(2)、化学在生命科学中的应用(2)、生化分析原理与技术(2)
	分析检测	高等分析化学(2)、现代分析技术(1.5)、分析化学进阶(1.5)、现代仪器分析(2)、现代分离提取技术(1.5)、材料表征方法理论与实践(3)、物质结构鉴定与表征(3)
	无机化学	无机化学进阶(1.5)、配位化学(1.5)、无机合成化学(2)、纳米化学(2)
	有机化学	有机化学进阶(2)、中级有机化学(3)、金属有机化学(1.5)、有机合成化学(2.5)、现代合成原理(3)、高分子化学与物理进阶(2)、超分子化学(1.5)
	物理化学	物理化学进阶(2)、中级物理化学(3)、催化化学(1.5)、海洋物理化学(2)
	其他	化学前沿讲座(2)、科技论文写作与交流(2)、化学中的联想与设计(2)、环境化学(2)、研究型综合实验(1)、化学创新科研实践训练(2.5)、化学实验设计(2)、化学综合实验(2)
应用化学(理学)	生命科学	生物化学、生物活性分子设计、生物有机化学
	二级学科	高等有机化学(2)、中级无机化学(2)、高等无机化学、高等分析化学
	特色内容	功能高分子材料、无机材料合成化学、现代光谱分析、电化学分析
	其他	科学研究方法与论文写作(1)
能源化学	能源科学	锂/钠离子电池科学与技术(2)、计算能源化学(2)、核化学与放射化学(2)、能源经济(2)