2017年以来，教育部先后启动了新工科、新农科、新医科、新文科建设(简称“四新建设”)。作为中心学科，化学与数学、物理学共同构成了工学、农学和医学专业的学科基础，也是文科类专业学生科学素养的重要组成部分，在强化学生科研思维和创新能力、服务各专业开展“四新建设”方面发挥着独特而重要的作用^[1]。为了强化化学对“四新建设”的支撑作用，2018–2022年教育部高等学校化学类专业教学指导委员会(以下简称“化学教指委”)依托教育部新工科研究与实践项目^[2]，开展了化学支持“新工科”建设的思路和途径研究，形成了系列成果^[3–7]。与此同时，由山东大学牵头申请了中国高等教育学会重点项目“化学学科和专业支持‘四新’建设思路和路径研究”，组建了跨学科团队，设立了4个课题组分别开展化学服务新工科、新农科、新医科和新文科建设研究。为推进相关研究，项目组还与化学教指委和《大学化学》编辑部合作，先后于2020年5月推出了“化学类专业‘新工科’建设”专刊，2021年8月推出了“化学类专业特色建设”专刊，2022年5月又启动了“化学‘四新建设’专刊”，开展化学支持“四新建设”的案例征集和推广活动。

当前，虽然化学支持“四新建设”研究和实践已经取得了重要进展，但仍处于初期探索阶段，还存在认识不足、思路不清、措施不实等问题。本文对化学支持“四新建设”的进展、存在的问题和未来改革与建设的方向与重点进行了讨论，对推进化学支持“四新建设”具有一定的借鉴意义。

当前，大力推进“四新建设”已成为各高校主动适应国家发展战略、调整学科和专业布局、开展一流专业和一流课程建设、推动教学理念和教学方法改革的重要理念和抓手，其研究和实践已在全国普遍展开。通过检索CNKI数据库，截止2022年6月，国内期刊发表的与“四新建设”相关的论文已达1.36万篇，其中涉及化学的有433篇，涉及化学类专业的有157篇(见表 1)。

表 1显示，在“四新建设”中启动最早的新工科的研究最为广泛，已经涌现出了一大批依托化学开展新工科建设的成功案例(见后续讨论)。而依托化学开展新农科建设的论文则很少，支持新文科和新医科建设的论文则鲜见报导。为推进化学支持新农科建设，《大学化学》期刊在2022年8月推出了“‘新农科’背景下化学类专业与课程建设”专刊，集中刊发了31篇论文，介绍了以新农科理念推进专业和课程建设的进展和经验。

表 2给出了2015年以来，教育部本科专业目录^[8]中新增的四新专业情况。

虽然个别专业如能源化学工程、电子封装技术等专业设置的时间在2015年之前，但因其具有明显的四新专业特征，故也纳入统计。

表 2所列四新专业主要通过升级专业特色方向或者跨学科重新构建新专业这两种模式开展建设。如其中的涂料工程、精细化工、化妆品科学与技术、农药化肥等新专业，就是由应用化学的特色方向发展而来的。这些专业有些实际上是原来的工科专业，因为专业目录调整合并成了应用化学专业，现在又重新独立成为新专业。而能源化学工程、香料香精技术与工程则是从化学工程与工艺专业的特色方向转型发展而来的。其中的能源化学、化学测量学与技术、生物质能源与材料、生物质科学与工程则是根据国家战略急需和学科交叉融合发展的趋势，通过跨学科组建形成的复合型四新专业。

表 3给出了部分新设的与化学紧密相关的新农科、新文科、新医科专业所开设的化学类课程的情况。由此可见，这些四新专业与化学密不可分，是化学与其他学科领域交叉融合的结果，也是国家和地方经济社会发展的必然要求。

除了表 2所列的四新专业外，之前设置的很多本科专业，特别是定位培养复合应用型人才的专业，往往都体现了学科交叉融合、跨界整合，强化工程人才的基础研究能力培养或者促进科学向技术转化的“四新”特征。如化学类专业中的化学生物学、分子科学与工程、能源化学等专业。对这些专业进行四新改造，使之更好地适应四新建设需要，更好地培养开发新技术、培育新业态、开创新产业的四新人才，对促进专业改造升级，培养国家急需人才，具有重要意义^{[1, 5–7]}。

在现有专业下设置四新专业方向，是开展四新人才培养的重要方式。与设置四新专业需要申请和审批相比，设置四新专业方向具有周期短、针对性强、可以灵活调整等优点，适用于小批量培养特色化多样化人才。表 4给出了部分高校应用化学专业设置的特色专业方向，其中部分专业方向符合四新特征。

表 4是从2019年申报国家一流专业建设点的84个应用化学专业统计而来的。该表说明，设置专业特色方向的做法并不普遍。在化学教指委2022年上半年组织的一次化学类专业“新工科”建设调研中^[9]，参与调研的209个专业，共设置专业方向713个，平均每个专业设置了3.4个。其中，设置2–3个专业特色方向的平均占64.0%，没有设置专业方向或者专业方向过多的超过三分之一。这说明部分高校对设置专业方向、服务新工科建设和多样化人才培养还不够重视。

图 1给出了这209个专业设置的专业方向的统计。

调研显示，在这209个专业中共设置了713个特色专业方向，其中设置精细化学品、材料科学、分析监测、能源科学和环境科学特色方向的占比最多，设置医学药学、生命科学和资源利用特色方向的专业数量偏少，而设置农林植保、地质矿产和海洋船舶特色方向的则更少。在209个专业中，设置精细化学品方向的占了61.24%，设置材料科学和分析监测方向的分别达到60.29%和53.59%。这说明在特色方向设置方面存在明显的趋同性，多样化和特色化不足。在这些特色方向中，虽然有一些方向能够与工程、农林、医药等相衔接，但整体而言这些方向的前瞻性和引领性不明显，不太符合四新特征。这是当前高校在开展四新特色方向建设中普遍存在的问题。

微专业是设置专业方向之外另外一种设置方便快捷、不需经教育部审批或备案即可实施的交叉复合型人才培养新模式^[10]。该模式最早出现于2013年，我国的微专业建设始于2018年。以“微专业”为主题检索CNKI数据库发现，截止2022年6月，讨论微专业的论文一共有139篇，迄今尚无化学微专业的论文发表。事实是，华东理工大学2018年在我国率先推出的线下微专业就包含了化学工程与工艺、应用化学、高分子材料与工程3个化学化工类专业。但在严格的意义上，这些都属于辅修专业，与真正意义上的“微专业”还存在明显差别。2019年以来，山东大学先后设置的化学考古、医学植入体增材制造和卫生检验3个微专业则更加符合化学支持四新建设的特征。2022年中国农业大学开设的未来种业、植物生物安全、奶业科学与管理、合成生物学等微专业凸显了化学助力跨学院、跨学科、跨专业开展四新建设的内涵。

表 1显示，涉及化学与四新建设的论文数量庞大，但涉及专业和专业方向建设的只占少数，多数论文的关注点都在课程教学内容和教学方法改革上。但研究发现，虽然这些论文往往冠以“四新建设背景下”“四新建设视域下”，但实际讨论的内容和方法却与四新建设的基本理念和要求存在较大偏差。不少作者简单地将开展复合型人才培养、校地校企合作育人，以及培养学生的创新能力、工程意识归入四新范畴，而没有考虑新目标、新理念、新要求。这说明不少教师对四新的理解还不到位，没有抓住其本质。

通过第2部分的讨论我们可以看出，当前化学支持四新建设的基本思路主要包括：

(1) 跨学科新建四新专业。如设置新能源材料与器件、化学测量学与技术等(见表 2)；

(2) 将现有特色专业方向升级为四新专业。如将原应用化学专业的特色方向——新能源利用与化学转化升级为能源化学工程专业，将香料香精化妆品特色方向升级为化妆品科学与技术专业，分别构成新工科和新医科专业(见表 2)；

(3) 在化学类或者近化学类专业中新设置符合四新特征的专业方向。如在应用化学专业中增设电子化学品、智慧分子工程特色方向等(见表 4)；

(4) 设置基于化学的四新微专业。如设置化学与考古、化学与文物保护等微专业；

(5) 对现有应用型专业的课程体系和课程内容进行更新，使之更加符合四新培养需要。如在应用化学专业选修课中引入与新能源、尖端材料、增材制造、智慧化工等相关的课程，或者增加人工智能等信息化模块课程；

(6) 按照四新理念改革课程教学理念和教学模式。通过改革化学基础课教学，强化学生的科学素养、创新思维和科研能力，使化学更好地服务其他学科和专业的四新人才培养。

上述6种途径，与化学教指委通过开展新工科研究与实践项目给出的建议非常相似^[1]，但增加了2个途径，这说明化学支持新工科建设与支持四新建设的思路基本类似，但更加丰富。

从目前发表的论文看，不少作者并没有准确理解和把握四新建设的内涵和本质特征，将很多并不符合四新建设基本理念和基本特征的工作冠以四新建设之名，存在牵强附会的问题。加强对四新建设内涵的研究和学习，组织相关研讨和交流是必要的。2019年以来，高等学校应用化学教学研讨会已经连续3次将四新建设作为会议研讨交流的主题，《大学化学》出版了3期四新建设专刊，对促进化学支持四新建设发挥了积极作用。

表 2显示，目前基于化学设置的四新专业数量可观，但并不均衡，以新工科专业最多，新农科、新医科、新文科则很少。其中，新农科、新医科数量少与农林类、医科类高校的化学学科和专业发展水平不高、支撑作用不足有关。但即使是化学学科和专业很强的综合性大学，化学与农科、医科的交叉融合也往往不足。根据国家战略发展需要，在学校层面建立突破学科和专业界限建设四新专业的机制，集全校之力开展四新人才培养是必要的。此外，依托化学学科和专业自建的四新专业数量偏少，未来可以在资源化学、智慧分子工程^[4]、合成农业和合成生物、分子和精准医学方面积极开展探索。

表 4和图 1显示，目前在设置四新特色专业方向时存在的主要问题包括：多数专业设置的专业方向都比较传统，不符合四新建设的特征和要求；特色方向的设置趋同现象严重；特色方向设置时考虑学科特色比较多，与地方经济社会发展的衔接不足，这与学校习惯于“关门办学”、政产学研用协同育人落实不到位、对社会的需求和学生发展的需要关注不够有关。根据《国民经济行业分类与代码》(GB/T 4754–2011)，我国的国民经济可分为10个门类、21个大类、99个中类和小类，在21个大类中，与化学相关的达到14个，占三分之二。而C大类(制造业)所涉及的分类中有24个与化学密切相关。这说明开展化学特色方向建设和特色人才培养是有广泛的产业基础的，完全可以支撑专业的错位发展和优势发展。强化与地方特色资源、特色行业和头部企业的合作，与行业企业联合建设师资、课程和基地，开展联合培养，是提高专业特色方向的社会适应度、增强人才培养多样化的必然要求。

作为最具创新性的中心学科，化学是最容易产生新思路、新材料、新技术的学科，从而带动新产业、新业态的形成和发展^[11]。这种事例在化学发展史上比比皆是，可以说化学在建设微专业方面具有先天的优势。未来可以考虑在分子计算机、光学计算机、分子机械、纳米机器人、柔性显示、量子显示、生命健康、脑科学、生物育种、空天科技、深地深海、考古化学、文物化学、合成农业、分子和精准医学等能够酝酿重大科学创新和技术突破，且具有重要应用前景的领域设置微专业，体现微专业的前瞻性、引领性，更好地服务于四新建设。

为了适应四新建设的需要，化学类专业的人才培养首先需要完成从知识导向型向能力和素质导向型，再向批判和创新导向型的转变。这要求我们以新的人才培养目标为导向，坚持学生中心、产出导向理念，对专业教学的知识体系和教学体系进行战略性重构^[12]。而课程是人才培养的最基本单元，推动课程按照四新育人要求进行理念和方法的革命性转变，是最基础、最难也是最有意义的工作^{[13, 14]}，需要加快推进并长期坚持。

化学学科支撑四新建设目前已经取得重要进展。调研和分析表明，目前已经形成了新办四新专业、特色方向升级为四新专业、增设四新专业方向、开设四新微专业、对现有专业课程体系进行四新改造和以四新理念推进课程教学理念和教学方法改革等六条化学服务四新建设的路径。针对当前化学支持四新建设存在的问题，明确了未来的改革方向和建设的重点，强调了正确认识四新内涵、开拓视野、加强开放办学、增加办学多样性、强化理念和方法改革的重要意义。