曹 陽,劉 榮

(貴州大學(xué) 化學(xué)與化工學(xué)院，貴州 貴陽 550025)

在全面提高教育質(zhì)量已上升為國家戰(zhàn)略、政府意志和社會共識這一大背景下，課程的地位、課程的價值、課程的作用日益凸顯，受到高校前所未有的重視[1]。隨著教育體制改革的不斷深化，國家對工程師培養(yǎng)的“工程性與創(chuàng)新性缺位”問題一直沒能很好解決提出了許多政策。國內(nèi)學(xué)者對卓越工程師質(zhì)量規(guī)格開展了一些研究，通過對美、歐、日工程教育專業(yè)認證標準的分析，形成《工程創(chuàng)新人才基本要求大綱》[2]，在新形式下，各專業(yè)也進行培養(yǎng)方案和培養(yǎng)計劃的調(diào)整，其中最明顯之處在于課程門類減少了，課堂學(xué)時數(shù)大量地壓縮了。尤其要順應(yīng)在教育體制改革的總目標下充分發(fā)揮傳授知識、創(chuàng)造知識和運用知識的功能，滿足工程教育認證要求學(xué)生應(yīng)具有復(fù)雜工程問題的解決能力。

因此，本?；ぴ斫虒W(xué)團隊在對化學(xué)工程與工藝、環(huán)境工程、生物工程、釀酒工程、過程裝備與自動化等相關(guān)專業(yè)課程教學(xué)的特點進行了深入研究分析，尤其在工程教育認證則要求學(xué)生應(yīng)具有復(fù)雜工程問題的解決能力的背景下，對該課程進行了一系列調(diào)整，以期完成在人才培養(yǎng)中承擔著教授學(xué)生工程科學(xué)技術(shù)知識、培養(yǎng)學(xué)生工程技術(shù)能力的雙重教育任務(wù)，加強實踐性、設(shè)計性和綜合性，旨在提高學(xué)生的創(chuàng)新能力、應(yīng)用能力，以及分析和解決復(fù)雜工程問題的能力[3]。

1 化工原理課程體系及教學(xué)方法改革與實踐的內(nèi)容

1.1 以應(yīng)用為導(dǎo)向，建立進階式化工原理課程新體系

改革傳統(tǒng)的課程體系和教學(xué)模式，以應(yīng)用為導(dǎo)向，建立圖1所示“認識實習+理論教學(xué)+實驗實訓(xùn)+綜合課程設(shè)計”的進階式新課程體系。

在化工原理理論課程開課前的認識實習中強化化工單元操作過程的認知實踐，使學(xué)生初步認知化工單元操作，化工設(shè)備、以及完整的化工生產(chǎn)過程，建立結(jié)合工程實際的化工單元操作基本概念。

圖1 以應(yīng)用為導(dǎo)向的進階式化工原理課程體系示意圖

在理論教學(xué)階段，改革傳統(tǒng)課內(nèi)實驗?zāi)Ｊ?，單獨開展實驗課，在原有實驗基礎(chǔ)上，增加開放型、綜合性實驗項目，教學(xué)從“以教為中心”向“以學(xué)為中心轉(zhuǎn)變”。同時，強化工程訓(xùn)練，開展復(fù)雜化工單元操作的計算機仿真實驗、遠程控制實驗，讓學(xué)生將工程認知現(xiàn)象進一步與基礎(chǔ)理論學(xué)習結(jié)合起來，達到學(xué)以致用的教學(xué)目的。

在課程設(shè)計階段，將傳統(tǒng)教學(xué)中同一學(xué)期分別獨立開設(shè)的化工原理課程設(shè)計和過程機械設(shè)備基礎(chǔ)課程設(shè)計整合，構(gòu)建體現(xiàn)完整工程設(shè)計的綜合課程設(shè)計，形成面向?qū)I(yè)的課程設(shè)計教學(xué)新模式。新的課程設(shè)計體系，變原來分別獨立的分塊課程設(shè)計為完整的單元過程設(shè)計，有利于學(xué)生將化工原理單元操作理論與專業(yè)基礎(chǔ)課程緊密結(jié)合，形成“學(xué)有所為”的心理暗示，并初步建立化工生產(chǎn)過程綜合設(shè)計的思想，為后期專業(yè)課程學(xué)習奠定堅實的理論基礎(chǔ)和認知基礎(chǔ)。

由此，建立了一種基于由現(xiàn)象至本質(zhì)認知過程的化工原理課程教學(xué)新體系，形成“工程概念建立->基礎(chǔ)理論學(xué)習->實驗實訓(xùn)->化工工藝與設(shè)備設(shè)計”的以學(xué)為中心的階梯式學(xué)習進程，有效提升了化工原理課程的教學(xué)效果。

1.2 運用多元化教學(xué)方法，優(yōu)化傳統(tǒng)教學(xué)手段

如圖2所示，將傳統(tǒng)板書與多媒體課件有機結(jié)合，利用傳統(tǒng)黑板教學(xué)強化理論基礎(chǔ)、公式推導(dǎo)；應(yīng)用多媒體課件，以圖形、動畫揭示教學(xué)難點，實現(xiàn)課堂中階梯式教學(xué)，強化教學(xué)效果；借助網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺，利用網(wǎng)絡(luò)課件、課程論壇、網(wǎng)絡(luò)作業(yè)等與學(xué)生進行交流，為學(xué)生提供自主學(xué)習的時間和空間；采用課堂討論、翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)形式，激發(fā)學(xué)生的自主學(xué)習和主動學(xué)習能力。

圖2 多元化教學(xué)方法示意圖

1.3 創(chuàng)新考核方法，構(gòu)建以學(xué)為中心的課程評價體系

創(chuàng)新考核模式，提出并實踐“一頁紙開卷”考試模式。學(xué)生考前根據(jù)課程學(xué)習要求和學(xué)習體會，自行總結(jié)整理課程要點，以“一頁紙”的形式帶入考場，以調(diào)動學(xué)生的學(xué)習積極性，培養(yǎng)學(xué)生自學(xué)和歸納總結(jié)、靈活運用理論知識的能力。化工原理課程采用統(tǒng)一考試、統(tǒng)一評卷，檢驗學(xué)習效果。

1.4 開展多元化實踐教學(xué)，提升學(xué)生自我實踐能力

通過開設(shè)大學(xué)生學(xué)科競賽指導(dǎo)課程、慕課、專題講座等多種形式，以公開課或工作室形式系統(tǒng)地指導(dǎo)學(xué)生參與科研訓(xùn)練、學(xué)科競賽、工程實踐、專利申請。有效補充了原有單一實驗、及課程設(shè)計實踐教學(xué)方式的不足，形成了較為完善的以學(xué)為中心的多元化實踐教學(xué)模式，極大提升了學(xué)生的自我學(xué)習和自我實踐能力。

1.5 優(yōu)化師資結(jié)構(gòu)、加強師資培訓(xùn)，確保課程教學(xué)質(zhì)量

逐步形成了以課程負責人和骨干教師為主要教學(xué)力量、青年教師為基礎(chǔ)的年齡、職稱、學(xué)歷結(jié)構(gòu)合理的教學(xué)梯隊。通過傳幫帶、進修、積極參與工程實踐等多種方式，課題組師資水平得到極大提高。

2 改革過程中的總結(jié)

(1)建立了符合認知理論的進階式化工原理課程新體系。通過一系列的教學(xué)改革，以應(yīng)用為導(dǎo)向，建立了基于認知過程的“認識實習+理論教學(xué)+實驗實訓(xùn)+綜合課程設(shè)計”的課程新體系，形成了以學(xué)為中心的化工原理課程階梯式學(xué)習過程。

(2)提出了一種面向?qū)I(yè)的課程設(shè)計教學(xué)新模式。將針對單元操作基礎(chǔ)理論應(yīng)用的化工原理課程設(shè)計、及針對化工實際生產(chǎn)過程的過程機械設(shè)備基礎(chǔ)課程設(shè)計兩門課程整合，變獨立的分塊課程設(shè)計為完整的綜合性單元過程設(shè)計，從而形成一種新型的面向?qū)I(yè)的課程設(shè)計教學(xué)新模式，將化工原理理論教學(xué)與后續(xù)專業(yè)課程緊密結(jié)合在一起。

(3)形成了完善的多元化教學(xué)方法。在教學(xué)手段上，將傳統(tǒng)板書、多媒體課件、網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺有機結(jié)合，形成多元化的教學(xué)模式，提升教學(xué)水平；在教學(xué)理念上，以學(xué)為中心，采用翻轉(zhuǎn)課堂、工程實例探討、專利申請等多種形式，激發(fā)學(xué)生學(xué)習積極性。

(4)提出并實踐了一種“一頁紙”考試模式。以學(xué)為中心，為培養(yǎng)學(xué)生自主學(xué)習、歸納總結(jié)、以及靈活運用理論知識的能力，本課題組提出并實踐“一頁紙開卷”考試模式，使考試方式更加科學(xué)合理，有效調(diào)動了學(xué)生的學(xué)習積極性。

3 結(jié)語

從近三年學(xué)生對化工原理課程教學(xué)的評價和反饋情況看，效果的提升是明顯的，尤其表現(xiàn)在學(xué)生積極參加科研訓(xùn)練主動性、學(xué)科競賽能力都得到了很大提升。學(xué)生參加省級及以上學(xué)科競賽項目也取得優(yōu)異的成績，特別需要提出的是，團隊教師成立了貴州大學(xué)首個大學(xué)生專利工作室，向?qū)W院低年級學(xué)生講授專利申請相關(guān)政策、方法和技巧，現(xiàn)已申請實用新型專利67項，授權(quán)61項，提升了學(xué)生的創(chuàng)新實踐能力。教師在通過學(xué)生及學(xué)校反饋問題和意見，對學(xué)生學(xué)習情況及效果進行客觀評價，總結(jié)實驗教學(xué)工作情況。通過項目實際運行和實驗驗證，增強學(xué)生對知識的理解和對實驗教學(xué)的重視程度，有利于日后運用實踐檢驗?zāi)芰?。?nèi)容、教學(xué)方法、教學(xué)手段、教材建設(shè)等方面的進一步改革、完善，不僅需要學(xué)校的高度支持，也需要學(xué)院在具體建設(shè)過程中給予積極支持和政策的扶持。高水平的教師隊伍、先進的教學(xué)理念、創(chuàng)新的教學(xué)內(nèi)容、豐富的教學(xué)實踐及科學(xué)的管理體系是我們永遠的努力方向。