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天津大学强基计划培养方案(应用化学)

发布时间:2022-04-01 00:00编辑:浏览次数:

根据《教育部关于在部分高校开展基础学科招生改革试点工作的意见》(教学〔2020〕1号)等文件要求,加强强基计划招生和培养的有效衔接,特制定培养方案如下。

应用化学专业

一、基本情况

1.专业简介

天津大学化学学科历史悠久,1911年天津大学的前身——北洋大学就设立了化学学科。新中国成立后,1951年成立了化学系,1952年院系调整时并入化学工程系,1983年复建化学系。1986年为适应国家建设需要和学科分布要求,设立了“应用化学”理科专业。1996年~2007年间,先后建立了化学各二级学科硕士点、博士点、一级学科博士点和博士后流动站。2009年应用化学专业被评为国家级特色专业。2017年,化学学科入选教育部“双一流”建设学科,同年成为天津大学进入ESI全球前1‰的三个学科领域之一。2018年,在理学院理科试验班(理化)大类招生与培养的基础上设置了“侯德榜化学英才班”,探索对优秀学生的专门化、特色化培养。

应用化学专业发挥天津大学新工科集群优势,面向国家重大战略需求,培养化学及相关交叉学科领域高层次拔尖人才。注重对学生家国情怀、全球视野的塑造和培养,依托化学、化工、材料、环境等化学相关学科领域的国家重大项目、国家重点实验室、国家级教育教学和科研创新专家人才,实施对强基计划学生的引领和培养,通过进一步夯实数理化基础、加强化学思维训练和创新意识与能力培养,来达成人才培养目标。

近年来应用化学专业和化学学科聚焦国际学科前沿和国家重大发展战略,形成了分子聚集态科学、光电功能材料、有机光电材料与器件、能源催化材料与技术、新分子生化反应设计与生物合成、纳米光子学与响应性智能材料、高效分离与识别介质与技术、化学理论与机制研究等一批在国内外有重要影响的特色研究方向。未来还将继续探索多学科交叉融合,瞄准学科前沿领域和国家重大需求,培养具有国际竞争力的高水平人才。

2.师资队伍

专业师资力量雄厚,现有教授44人,副教授42人。其中中科院院士2人,国家级教学名师1人,教育部长江学者特聘教授3人,国家自然科学基金委员会杰出青年基金获得者4人、优秀青年基金获得者5人,教育部新(跨)世纪人才3人。天津市教学名师5人。专任教师中99%的教师具有博士学位,超过86%的教师具有海外研修经历,45岁以下中青年教师占比超过60%,形成了一支高学历、年轻化、国际化的教师队伍。化学系每年还从全球范围内吸纳具有不同学科背景、有发展潜质的青年学者加入教师队伍,近两年通过“北洋青年科学家论坛”引进长聘教授6人,长聘副教授4人。教学名师、各类高层次人才、教授、副教授100%为本科生上课,高水平的师资队伍为应用化学专业人才培养提供了保障。

3.教学及科研条件资源平台

应用化学专业拥有良好的硬件和软件资源,以及科教协同育人和国际化合作育人资源,为强基计划人才培养提供了重要支撑。

硬件方面,建有“化学化工国家级实验教学示范中心(天津大学)”和“化学化工国家级虚拟仿真实验教学中心(天津大学)”。中心建筑面积15500 m2,设备台数1820台,总值1900万元,每年学校投入经费130万元。中心有40个本科生实验室,每个实验室的面积为120 ~180 m2,配备有电视、电脑等多媒体教学设施,可以同时容纳25个班的学生进行实验教学。化学系还建有5个大型仪器室、综合实验室和创新研究实验室,为学生提供开展化学创新研究训练的条件。

软件方面,化学系先后建成国家级基础课程教学基地和教学团队、天津市级基础化学实验教学团队,建设了物理化学、无机化学、有机化学3门“国家精品课”和“国家精品资源共享课”。2018年无机化学获评国家精品在线开放课。2019年,物理化学和大学化学在线课程由学校推荐参加国家级在线开放课评审。一流的教育教学资源能很好地满足强基计划人才培养需要。

化学系教师先后编写出版立体化系列教材及配套教辅书18套、电子教案4套、数字化网络资源8套。其中,《物理化学》和《无机化学》是“十二五”普通高等教育本科国家级规划教材,《有机化学》是面向21世纪课程教材。《物理化学》(第六版,2017)、《无机化学》(第五版,2018)和《有机化学》(第六版,2019)三套教材3年发行量超过48万册,为学生培养奠定了良好基础。

科教协同与国际化合作培养方面,专业积极利用国内外优质教育资源来提高人才培养质量。目前与包括美国加州大学伯克利分校、美国佐治亚理工学院、新加坡国立大学等10余所境外高校开展了多种形式的联合培养本科生项目。还与国家纳米科学中心、中科院理化研究所等国内知名科研院所签订了科教协同育人协议。科研院所通过设立专项奖学金、提供科研实习机会等,深度参与本科生和研究生的培养。此外化学系还畅通了国内、国际硕士生双向交流通道,这也为强基计划的实施提供了国际化的培养平台。

二、培养目标及培养要求

应用化学专业面向化学、化工、新能源、新材料等化学相关领域的国家重大战略需求,培养具有家国情怀、全球视野和社会责任感,具备先进科学理念、宽厚扎实的化学基础、突出的实践能力,能在化学及应用化学、化学相关交叉学科领域独立地、创造性地开展科学研究、技术创新及管理工作的高层次人才。

应用化学强基计划学生采用“3+1+N”模式,进行本-硕-博衔接培养,其中“3”为本科阶段,“1”为本科-研究生衔接过渡期,“N”为研究生阶段(N34),培养过程中视学业完成情况可获得学士、硕士或博士学位。毕业生的素质能力要求和分阶段衔接培养计划如下:

1.毕业要求

(1)品格:具有家国情怀、国际视野,在实践中能够正确认知自我,知行合一,激情自信,面对困难时具有坚韧不拔的意志。

(2)思维:具有创造性、批判性、系统性和多学科交叉创新思维,能探索发现事物的本质联系和规律。

(3)分析问题:应用数理化的基本原理分析、识别、表达复杂化学问题,并获得有效结论。

(4)研究能力:利用所掌握的化学知识、原理和研究方法,开展科学研究和技术创新。

(5)使用现代工具:能选择、使用适宜的技术方法、资源和现代信息技术工具,解决复杂科学问题。

(6)环境与可持续发展:能正确理解和评价化学研究过程及成果对环境、社会可持续发展带来的影响。

(7)职业规范:具备人文社会科学素养,能够在科学研究和工程实践中理解并遵守职业道德规范。

(8)个人和团队:个人德智体美劳全面发展,具有团队意识,能在多学科背景下的团队中充分发挥个人的作用。

(9)沟通:能够就复杂科学问题与同行及社会公众进行有效沟通,准确传递信息并回应指令。具备一定的跨学科、跨文化沟通交流能力和国际合作能力。

(10)终身学习:笃信好学,能适应社会和个人职业发展需要,自觉、自主地进行终身学习。

2.阶段性考核和动态进出办法

对强基计划学生实行个性化培养和开放式动态管理。大学第一年实施通识教育,夯实数理化基础,培养基本的实验动手能力。第二、第三年,在个性化培养方案指导下学习化学专业理论知识,参加实验训练和探索性实验项目,培养化学思维,强化实践能力。其中大学第二年经过实验室轮转和师生双向选择,确定学业导师并进入课题组,开始接受科研训练。大学第四年是本-研衔接阶段。学生可选修研究生课程,在导师指导下系统地开展科研工作,也可通过多种途径参加海外交流学习和实践,或者到与我校开展联合培养的科研院所实习,通过多种方式进一步提高专业知识、能力和水平。

分流办法:以强基计划人才培养目标为指导,对学生的思想道德品格、专业志向、学科兴趣、学习及科研能力进行综合评价,兼顾学生的个人意愿,实施分阶段考核和动态进出管理。

在每学年末设置考核节点对学生进行综合评价,未达到强基班培养要求的学生,如出现挂科、学分未达到培养方案要求的80%、出现其他严重问题等,将直接分流到普通班。另外采用同样的评价指标,从本专业其他班甄选10%的优秀学生,与强基班中排名后20%的同学进行流转考核及动态进出,强基班的规模维持不变。第三学年结束时留在强基班的学生进入本-研衔接,其他学生按照相应的培养方案参加毕业设计。

进入研究生阶段后,按照现有研究生管理体系进行培养和考核。教学管理委员会对学生的学业成绩和科研表现进行综合评价,不适合继续进行后续培养的学生,允许其在满足硕士毕业要求的前提下,参加硕士学位答辩。

三、毕业要求及授予学位

【本科毕业】(获学士学位)

完成本科阶段的学习,获得毕业所需学分:140+10+8,在品格、思维、知识、能力、视野等方面受到全方位的培养与锻炼,具备了在化学及相关学科独立开展工作的能力,参加毕业设计(论文)工作并通过论文答辩,授予学士学位。

【研究生毕业】(获硕士学位)

完成硕士阶段课程学习,获得毕业所需学分:166+10+8

面向化学学科未来发展重要领域,依托科研平台和科研项目确定研究课题,就所选课题开展深入系统的研究工作,取得优良的成果。达到硕士毕业要求,通过学位论文答辩,授予硕士学位。

【研究生毕业】(获博士学位)

完成博士毕业所要求的课程学习,获得学分:177+10+8

面向国家重大战略需求,依托大型科研平台、重大科研项目确定研究课题,就所选课题开展系统而深入的研究,取得突出的创新性研究成果,达到博士毕业要求,通过学位论文答辩,授予博士学位。

四、培养方式

设置个性化培养方案,实行学分制管理。尊重学生的学科专业兴趣,引导其面向国家重大战略需求确定未来发展方向,为其量身订制个性化的培养计划和方案;实行学分制管理,打破学科和专业限制,允许学生在全校范围内选课,也可以去其他学校选课,或者专门聘请教师开课。

贯彻名师引领、导师制培养。聘请学术大师、教学名师、高层次科研人才参与学生培养工作,开出高阶性特色课程,担任学业导师,对学生进行全方位、全过程的指导与培养。

实行小班化教学、小班化管理。强基计划学生单独编班,由教学名师和骨干教师讲授基础课;请化学及相关学科高层次人才讲授专业必修课,并结合学科前沿与个人科研方向开设高阶选修课;增加全英文课程的占比;提高选修课的学分比例,满足不同专业方向学生在知识、能力发展方面的需要。

突出科学研究的育人作用。利用化学及相关学科国家级教学基地、实验教学中心等一流教学资源,推动学生开展创新性实验研究;依托我校强大的化学、化工、材料学科群的科研实践平台,为学生提供一流的实践机会;借助国家2011计划天津化学化工协同创新中心、国家级和省部级重点实验室、承担国家重点项目的课题组的科研资源,培养学生的基础学科创新研究能力。

促进科教协同育人,培养国际竞争力。校内,发挥分子+研究院、AIE研究院等化学相关科研院的平台和人才优势,拓宽应用化学强基计划人才的专业发展方向;校外,进一步加强与国家纳米技术中心、中科院理化研究所、中科院化学所等科研院所的合作,推动联合培养本科生和研究生向纵深发展,并寻求与更多的科研院所开展科教协同育人合作。

应用化学专业与美国加州大学伯克利分校、美国佐治亚理工学院、新加坡国立大学、南洋理工大学等10余所国外知名高校开展了多种形式的本科生联合培养项目。此外,将通过资助学生参加国际会议、赴国外进行本科毕业设计、参加暑期研修、短期国外实践等,提高学生国际化视野、沟通交流能力与竞争力。

五、课程设置

从人才培养目标出发,构建适合学生未来发展的课程体系,通过灵活多样的模块化课程来满足不同专业方向学生的需求。

1.通识教育课程

包括思想政治理论课,体育与健康课,数学、物理和计算机课程,外语课,军事类课程以及法律、经管、社会类,文学、历史、哲学类,艺术类和新工科类等模块化课程。学生通过均衡选课来拓宽视野、避免偏狭,培养独立思考与判断力、社会责任感和健全人格,提升艺术与人文综合素养。

2.专业教育课程

由大类基础课、专业核心课、专业选修课、实践教学课程组成。大类基础课包括力学、电磁学、无机化学、实验室安全技术。核心课程包括分析化学、有机化学、物理化学、现代仪器分析、高分子化学、物质结构、生物化学。这些课程体现了化学教育的核心内容,是学生具备专业基本素质和解决化学问题所必需的课程。

专业选修课中,除了开设高等有机化学、表面化学、高分子物理、材料物理与化学(纳米科学入门)、有机光电子学、金属有机化学、精细有机合成化学、计算化学基础等10余门化学类选修课之外,还开设了工程制图基础、化工流体流动与传热、工业化学基础等交叉学科选修课。学生可从中选择适合自己专业方向的课程进行学习。选修课要求学分不低于28.5。

实践教学环节课程包括物理实验、四大化学实验等专业基础实验课,以及综合化学实验、化学课程设计与实验、计算机实习、化工过程虚拟仿真实习等高阶实验课,通过循序渐进的实验和实践训练,逐步培养学生化学研究动手能力。

3.特色课程

(1)化学素养类课程,如化学与社会、化学的今天和诺贝尔奖评价、改变世界的化学分子及发明创造方法论等,这些课程引导学生从化学的视角重新认识世界,并寻求利用化学来改造世界、为人类服务。

(2)研究创新类课程,包括化学研究与训练Ⅰ和化学研究与训练Ⅱ,以及本科生科研训练。这类训练课为学生综合运用所学知识开展科学研究提供支持,可有效提升学生的化学研究能力和水平。

(3)创新创业训练及课外实践,包括创新课程、创业实践、学科竞赛等,旨在鼓励学生更深入体验创新过程,体会化学对社会与人类的贡献与影响。

六、配套保障

1.组织保障

强基计划的实施与人才培养工作由学校有关部门统筹管理。教务处、研究生院、学工部、校团委协同相关部门,负责完成顶层设计、政策支持、激励保障、质量跟踪等工作。理学院和化学系建立“管理委员会”、“教学指导委员会”和“导师团队”三位一体的强基计划学生培养管理保障体系。管理委员会负责制订人才培养的政策措施,统筹各类教学资源,为强基班学生提供一流的师资条件和一流的学习条件,创造一流的学术环境与氛围,并不断开拓新渠道,扩大科教协同育人范围。教学指导委员会负责对教育、教学、实践、科研训练等具体过程实施管理,研讨制定培养方案,遴选导师,对学生进行综合评价等,通过规范教学过程来保障人才培养质量。

导师团队由师德高尚、责任心强、学术造诣高、科研创新能力强、能够坚持“以本为本”的教学名师和高层次人才组成,负责对自己指导的学生进行日常学业管理,引导学生树立远大理想,确定未来发展方向,规划课程学习和实践锻炼,并使学生尽早开始接受科研训练,通过科学研究促进知识学习、实践训练和综合素质的提升。

2.经费与资源保障

化学学科是“双一流”建设学科,学校对化学学科人才培养工作十分重视,除基本的教学设备费和业务费外,每年还单独划拨130万元用于改善实验教学办学条件。强基计划实施以后,学校相关的经费支持预计会持续增加,化学系将优先保证强基计划学生在实验、实践、创新训练(参加竞赛、国内会议等)、对外交流等方面的资金投入,并严格做到专款专用。

在现有资源基础上,化学学科还将积极为强基班学生争取更多的经费投入。进一步加强与国内外科研院所的合作,为学生争取更多的科研实践机会,提高联合培养奖学金的资助额度和比例。积极联系校友和其他社会资源,针对强基计划设立新的专项奖学金或创新基金。

3.师资保障

(1)实行上课教师遴选制。确保强基计划学生的基础课由教学名师及各教研室的骨干教师承担,教师要有博士学位及海(境)外交流经历。专业课教师则由科研能力突出的各类国家级和市级高层次人才担任。严格执行教师的师风师德规范。

(2)完善学业导师的遴选和评价机制。学业导师要热爱学生培养工作,有丰富的教学和科研经历,有充足的科研经费,指导过研究生,能保证有充足的时间和精力投入学生指导工作。优先支持承担重大科研项目、重点课题的教师担任学业导师。学业导师要率先垂范,指导和帮助学生建立学术思维,养成良好学术道德。教学指导委员会负责对学业导师的综合表现进行评价和反馈。

4.政策保障(免试推荐研究生、直博、公派留学、奖学金等方面政策):

应用化学专业严格执行学校和学院关于免试推荐研究生、直博、公派留学、奖学金评定的有关政策,针对强基计划下达的推荐免试研究生优惠政策和名额,保证全部用于这部分学生。国内外高校、科研院所针对强基计划设置的专项奖学金和科研基金,也将做到专款专用。在对外交流合作中,向对方重点介绍强基计划,并在相关合作协议中明确列出面向强基计划的内容。对强基计划学生前往国内外一流高校和科研院所攻读硕士和博士学位予以优先推荐。

5.其它激励机制

对学习成绩优异的强基计划学生,在条件允许的前提下优先提供更多的奖学金资助,允许其优先选择感兴趣的课题组和研究方向,优先享受一流的科研条件和平台资源。

确定在本专业衔接读博的学生,大学第四年起享受研究生科研补助,第五年起按照博士生进行培养,享受有关待遇。对达到毕业要求的研究生,给予提前毕业的机会。

强基计划招生及培养工作严格执行教育部相关政策规定。若遇教育部政策调整,则按新政策执行。本培养方案可能根据天津大学本科教育改革情况有所调整。