崔香梅，關云山，張志強

(青海大學化工學院，青海 西寧 810016)

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化工類研究生“結晶過程原理”課程建設與實踐*

崔香梅，關云山，張志強

(青海大學化工學院，青海 西寧 810016)

結晶過程原理作為化學工程與技術專業(yè)研究生的專業(yè)基礎課，在化工、結晶、材料等多學科領域具有重要的引導作用。以課堂教學與科研能力培養(yǎng)緊密結合的教學理念，引入學科前沿的新概念、新技術、新方法和科研案例，更新和完善課程內容；采用講授+Seminar機制+案例分析的教學組織模式，形成化學化工類結晶領域研究生教學改革示范性課程體系，提升了研究生科研綜合能力，效果良好。

結晶過程原理；示范性課程；Seminar；案例教學；研究生培養(yǎng)

近年來，教育部多次發(fā)文明確指出研究生課程學習的重要性，要求各級各部門加強研究生課程全面建設，促進研究生成長成才，推進研究生培養(yǎng)目的實現(xiàn)和質量保障[1]。這極大地推進了我國研究生課程建設工作的發(fā)展。西部高?；瘜W工程與技術專業(yè)研究生教育在生源質量、師資力量和軟硬件教學條件等方面與一流高校存在差距。因此，在研究生課程建設方面應更加注重專業(yè)知識的縱深拓展和對當前科學技術領域前沿成果的緊密跟蹤，以縮短差距培養(yǎng)優(yōu)秀的高層次人才。當前教育界Mooc、Seminar和案例等高效新穎的教學模式不斷被提出和實踐，其諸多教學成果是西部高校對現(xiàn)有教學模式重新審視、改革的優(yōu)秀范例。研究生課程建設應兼顧內容建設和教學方式方法改革，以提升課程效果?；诖?，充分考慮青海大學化學工程與技術學位點研究生課程“結晶過程原理”的知識結構特點和面向的群體需求，我們積極開展該課程建設，引入學科前沿成果，更新和完善課程內容，采用Seminar和案例相結合的教學模式組織課堂，旨在建立化學工程與技術專業(yè)研究生適用的、有利于培養(yǎng)研究生創(chuàng)新意識和創(chuàng)新能力的“結晶過程原理”課程體系和教學組織模式，切實提高西部高校研究生專業(yè)水平和科研創(chuàng)新能力[2]。

1 青海大學結晶過程原理課程建設背景

結晶過程原理是青海大學化學工程與技術學科點化學工程、化學工藝及應用化學各方向碩士研究生的一門專業(yè)基礎課。本課程講授結晶過程原理、結晶設備及其操作和優(yōu)化，要求研究生深入理解結晶過程原理，掌握結晶過程相關問題的分析思路和解決方法。本學位點的眾位導師及研究生所從事的科研領域涵蓋：具有地域資源特色的鹽湖鹵水和一般化工產品自然結晶、有機、無機、天然植物產品的特效結晶及晶體產品的制備、表征、結構與性能分析等。而本課程所涉及的結晶過程基礎理論和原理等主要知識點正好可以滿足研究生拓寬結晶學、晶體學和工業(yè)結晶等方面視野的需求，針對性和指導性強。另外，由于作為研究生課程的良好教學效果，本課程更名為“化工結晶過程原理及應用”被推薦為青海大學化學工程與工藝專業(yè)本科生的限選課程，納入到青海大學2014、2016本科培養(yǎng)方案和2013年教育部化學工程與工藝專業(yè)“應用型鹽化工卓越工程師”培養(yǎng)計劃課程體系中，即本課程今后面向的學生群體會更寬。在此背景下，為建設高水平的課程體系，促進拔尖創(chuàng)新研究型人才的培養(yǎng)而開展課程建設。我們在原有課程內容和框架基礎上，采用結晶學、材料學、化學工程學等多學科交叉視角，精心挑選結晶領域典型或前沿的新穎案例進行研討分析，希望通過課程教學內容、教學方式、方法的改革探索，優(yōu)化課程內容和結構、教學組織模式，建成以創(chuàng)新人才培養(yǎng)為基本目標的“結晶過程原理”研究生示范性課程教學體系。

2 課程內容更新和知識結構優(yōu)化

從學術角度來看，結晶過程是化工及其它工業(yè)部門的重要操作單元，不僅在早期的鹽湖水結晶制鹽，還在近年發(fā)展迅速的有機、高分子、油脂、輕工、醫(yī)藥、水處理等前沿領域應用廣泛。20世紀50年代結晶過程的理論研究再次引起高度關注，進而逐漸成為倍受關注的熱點技術，且在工業(yè)結晶理論、生產工藝及裝置研究方面都已取得長足發(fā)展。但隨著結晶新產品、新方法、新工藝的不斷涌現(xiàn)，結晶過程理論仍需繼續(xù)完善。

基于結晶領域學科發(fā)展現(xiàn)狀，我們在原有課程內容和知識體系基礎上，充分考慮青海大學化學工程與技術學位點研究生的知識需求，跟蹤結晶領域發(fā)展動態(tài)，引進前沿的新概念、新技術和新方法，縱深拓寬結晶過程，更新了課程內容。并注重處理好結晶過程基本理論與新知識的關系，旨在以改革后課程教學內容為依托，使研究生靈活掌握課程核心知識點并引導其運用于科研實際，建立有利于引導和培養(yǎng)研究生創(chuàng)新意識和創(chuàng)新能力、能夠在化學化工專業(yè)結晶領域教學改革中發(fā)揮示范作用的課程體系。

本課程采用葉鐵林主編的化工結晶過程原理及應用(第二版)為主要參考教材[3]，選增課程內容來源于結晶學方面國內外權威著作和精品課程教案，并輔以期刊上的有益文獻。課程原有內容僅涉及溶液結晶過程的基本理論，重點內容有：結晶體系的形成；結晶熱力學；晶體在溶液體系中的結晶過程描述；結晶過程的動力學特征；結晶產物的特性、結晶分離原理及應用；結晶過程普適設備的工作原理及過程放大等。通過建設后的課程內容比較豐富、知識結構更加全面合理(如表1所示)，包括更新后的結晶過程基礎理論(第一部分)和基礎理論在實際科研中應用(第二部分)。

表1 改革后“結晶過程原理”課程教學大綱

緊密跟蹤世界信息高科技的發(fā)展，助力研究生以國際學術視野提升科研綜合素養(yǎng)，是開拓研究生課程內容建設的新方向[4]。理論部分講授完畢后，采用Seminar模式師生共同了解和學習結晶領域新近科研成果和發(fā)展動態(tài)，提高研究生的課堂參與度，激發(fā)研究生的學習興趣。更重要的是，引導研究生聯(lián)想和思考本課題組相關研究問題，以案例引導學生運用所學嘗試分析和解決結晶理論在實際科研中的應用問題。7個案例的研討學習過程，使得研究生對于第一部分的結晶熱力學、動力學等多方面知識點的理解更加深入和具體，促進了研究生對基礎理論的理解和消化，同時也讓研究生了解這些基礎理論的應用領域和解決問題的方法，基本達到引導工科研究生在理論聯(lián)系實際中提升綜合科研能力和實力的培養(yǎng)目的。

3 課程教學組織模式改革

有效的教學組織模式可調動研究生主觀能動性[5]，提升課程教學效果，如Seminar[6]和案例[7]教學。課程建設中我們不僅增加課堂討論學時權重，還積極推行啟發(fā)式教學方法，采用“教師講授+Seminar機制+案例分析”的課程教學組織模式，提高研究生參與度，進而提升教學效果。充分利用案例教學和Seminar教學的優(yōu)點，在課程第二部分采用教師以案例為核心提出問題、研究生圍繞核心問題參與教師組織的Seminar研討、互動交流中深化理論知識的理解、最后教師總結的課堂組織模式。研究生參加一次研討，需完成文獻調研、信息整合、制作PPT、觀點表述、提出質疑和解答等多方面工作。以教學大綱的研討案例3為例[8]，教師給出案例討論要點：多溫溶解度及介穩(wěn)區(qū)寬度測定方法、均相成核和誘導期測定、雜質對溶解度、介穩(wěn)區(qū)寬度和成核動力學的影響以及結晶理論在鹽湖鹵水實際問題解決中的應用。研究生查閱文獻，認真精讀篩選到的符合討論要點的資料，制作PPT講稿，充分表達自己對知識點及其應用的理解，提出該方向課題的研究意義、存在問題及獲得的啟示。最后，師生進行多方位的綜合探討，深入剖析形成最后結論。本課程共設7個討論案例，基本涵蓋理論部分核心知識點。改革后的教學組織模式，不僅將結晶學科基礎理論傳授給研究生，還激發(fā)了研究生學習興趣和主觀能動性，訓練和培養(yǎng)了研究生查閱文獻整合信息的能力和學術表達能力，助力研究生以國際學術前沿視角開展科學研究工作。

4 結 語

在近幾年的教學中，筆者采用研究生課堂教學與科研能力培養(yǎng)緊密結合的教學理念，由結晶過程原理課程的前沿性和多學科交叉性特點出發(fā)，引入學科領域經典和前沿研究成果，注重理論與實踐相結合，增加實際科研案例，更新和完善了課程內容。同時，采用“教師講授+Seminar機制+案例分析”的課程教學組織模式，注重啟發(fā)和引導研究生自主學習，激發(fā)研究生的創(chuàng)新思維，引導化學化工類研究生在理論聯(lián)系實際中提升綜合科研能力和實力，實施效果良好。傳統(tǒng)的理論講授、案例教學和Seminar的教學方式各有利弊，只有根據(jù)課程內容和授課對象的特點，促進這些方法的有機融合，方能夠取得更好的教學效果。研究生課程建設是一項復雜的系統(tǒng)工程，以提升研究生綜合能力為目的的課程全面建設將是今后持續(xù)努力的方向。

[1] 林露. 教育部：探索研究生綜合考核制度，切實加強課程建設工作[J]. 陜西教育(高教), 2015(3):30.

[2] 肖竹平，馮秋菊，歐陽玉祝. 提高欠發(fā)達地區(qū)理工類研究生培養(yǎng)質量的途徑，廣州化工，2014,42(9)：205-207.

[3] 葉鐵林. 化工結晶過程原理及應用.2版[M]. 北京:北京工業(yè)大學出版社, 2012:1-369.

[4] 靳蕃. 緊密跟蹤世界信息高科技的發(fā)展開拓研究生課程建設新方向[J]. 學位與研究生教育, 1994(4):25-26.

[5] 鄧躍全,霍冀川,劉才林,等. “產、學、研”教學模式在《化學建材》課程建設中的應用[J]. 廣州化工，2012,40(1):137-138.

[6] 葛伊莉,廖業(yè)可. 基于創(chuàng)新能力培養(yǎng)的Seminar教學模式探索與實踐[J]. 化工高等教育, 2014(4):5-8,43.

[7] 康曉紅,程志明,李智,等.案例教學模式在工科化學教學中的應用[J]. 化學教育, 2016,37(2):47-5.

[8] Jiaoyu Peng，Yaping Dong，Liping Wang，et al. Effect of impurities on the solubility, metastable zone width, and nucleation of kinetics of borax decahydrate [J]. Ind. Eng. Chem. Res., 2014(53):12170-12178.

Construction and Reformation of Graduate Demonstration Course of Crystallization Process Principle*

CUIXiang-mei,GUANYun-shan,ZHANGZhi-qiang

(College of Chemical Engineering, Qinghai University, Qinghai Xining 810016，China)

As a specialized curriculum for the graduate student majoring in Chemical Engineering and Technology, Crystallization Process Principle course plays an important guiding role in chemical industry, crystallization, materials and other multi-disciplinary fields. The curriculum content was updated and improved by taking the teaching concept of combining the classroom teaching model and scientific research ability promotion, introducing the new concepts, new technologies, new methods and research cases of the academic frontiers. The course organization model of “theory teaching+seminar+case analysis method” was adopted and a brand new demonstration course system for the graduate students in chemical crystallization field was formed. Practice proved that these aspects in teaching reform improved the graduate students’ comprehensive ability for scientific research.

Crystallization Process Principle; demonstration course; seminar; case teaching; graduate education

青海大學研究生課程建設項目(No:qdyk-160105)。

崔香梅(1980-)，女，博士，副教授，主要從事化學工程與技術專業(yè)研究生課程教學。

G643.0

A

1001-9677(2016)020-0151-03