耿龍龍，李榮春，王志剛，張秀玲

(德州學(xué)院化學(xué)化工學(xué)院，山東 德州 253023)

眾所周知，人才是創(chuàng)新的核心要素，特別是十九大將“人才強國戰(zhàn)略”寫入報告，以凸顯國家對人才資源的關(guān)注和重視。而高等學(xué)校作為創(chuàng)新型人才培養(yǎng)的高地，在服務(wù)國家戰(zhàn)略對高素質(zhì)人才需求方面具有不可替代的作用。因此，如何提高學(xué)生的專業(yè)素養(yǎng)和創(chuàng)新能力成為高等學(xué)校普遍關(guān)注的問題。以化工專業(yè)人才培養(yǎng)為例，目前大都選用與理科相似的理論講授-專業(yè)實驗搭配的模式[1]。需要指出的是，雖然學(xué)生能夠掌握相對全面的理論知識，由于忽略了工科專業(yè)對儀器設(shè)備以及操作經(jīng)驗的依賴，造成學(xué)生的實踐創(chuàng)新能力相對不足。尤其是隨著近年來精密機械，網(wǎng)絡(luò)技術(shù)以及人工智能等與現(xiàn)代化工的相互融合和促進，當(dāng)前學(xué)生的知識儲備和創(chuàng)新能力已不能滿足現(xiàn)代產(chǎn)業(yè)的要求[2]。因此，探索和開發(fā)有效的教學(xué)模式，有效提升學(xué)生的知識儲備，尤其是實踐創(chuàng)新能力，對滿足國家和現(xiàn)代企業(yè)的人才需求意義重大。本文在總結(jié)當(dāng)前學(xué)生能力培養(yǎng)的階段和特點的基礎(chǔ)上，以《化工原理》課程中離心泵性能為例介紹了基于遞進式能力培養(yǎng)的教學(xué)模式，該模式通過對教學(xué)資源進行整合尤其是結(jié)合學(xué)生認(rèn)知規(guī)律進行遞進式能力培養(yǎng)，對于提高學(xué)生的動手能力和創(chuàng)新能力具有較強的現(xiàn)實意義。

1 基于遞進式能力培養(yǎng)的教學(xué)模式設(shè)計思想

目前，傳統(tǒng)的化工專業(yè)課程受應(yīng)試教育的影響，大都采用課堂講授的模式進行。如《化工原理》課程離心泵性能部分的講授，一般先通過圖片介紹離心泵的基本結(jié)構(gòu)、作用以及使用過程中注意事項；隨后通過介紹其性能參數(shù)(如揚程、流量、效率等)的定義以及公式推導(dǎo)，最后進一步通過練習(xí)和習(xí)題進行知識鞏固[3]。通過對比不難發(fā)現(xiàn)，傳統(tǒng)模式在學(xué)生的學(xué)習(xí)過程中存在諸多局限，一方面圖片信息相對片面，學(xué)生大都通過剛性記憶的方式進行學(xué)習(xí)。另外，即使學(xué)生記住了公式并能夠順利完成習(xí)題，上述模式的效果僅限于學(xué)生能夠做對習(xí)題，對學(xué)生的實踐和創(chuàng)新能力培養(yǎng)相對不足。

遞進式能力培養(yǎng)模式基于學(xué)生的認(rèn)知和能力形成的規(guī)律，將課程培養(yǎng)目標(biāo)進行分解并按照知識點的難易和相互關(guān)系，通過由易至難、逐級遞進的呈現(xiàn)方式進行教授[4]。在學(xué)習(xí)過程中的不同階段分別利用動態(tài)圖片、實物模型以及仿真操作等環(huán)節(jié)促進學(xué)生對知識點的理解和掌握。另外，還將充分發(fā)揮啟發(fā)教學(xué)、情境設(shè)置、案例分析等模式加強學(xué)生對知識點的運用和拓展[5]。通過該模式的開展，學(xué)生掌握的不僅僅是基本定義和相應(yīng)的公式，而是能夠站在操作工人甚至工程師的角度去思考和處理問題。

2 基于遞進式能力培養(yǎng)的教學(xué)模式模塊構(gòu)建

遞進式能力培養(yǎng)教學(xué)模式摒棄老師講-學(xué)生聽這一傳統(tǒng)模式，而是根據(jù)知識模塊的內(nèi)容進行分解，并根據(jù)不同知識點的特點選擇相應(yīng)的教學(xué)資源，通過知識點呈現(xiàn)的先后順序?qū)崿F(xiàn)前為后用，相互協(xié)同，反復(fù)鞏固的效果，最終使學(xué)生的能力逐級提升的一種教學(xué)模式。以《化工原理》課程離心泵性能部分的內(nèi)容為例，根據(jù)知識特點可分為離心泵結(jié)構(gòu)組成認(rèn)知，離心泵揚程-流量關(guān)系探究，離心泵性能測定實驗以及離心泵開車仿真模擬四個階段進行教授(圖1)。

圖1 基于遞進式能力培養(yǎng)的教學(xué)模塊配置

如圖1所示，在第一階段，由于學(xué)生第一次接觸流體輸送設(shè)備，我們通過認(rèn)識學(xué)習(xí)的方式引導(dǎo)學(xué)生近距離觀察和拆裝離心泵的實物模型，讓學(xué)生對離心泵結(jié)構(gòu)和組成以及流體輸送原理具有明確的認(rèn)知。在第一階段的基礎(chǔ)上，通過課堂講授的方式讓學(xué)生了解離心泵的性能參數(shù)并結(jié)合輸送和控制過程掌握離心泵的主要性能參數(shù)(揚程-流量)之間的關(guān)系。由于此階段相對抽象且計算量較大，需要進一步鞏固學(xué)生對知識的理解和熟悉程度。因此，在第三階段我們將利用化工原理實驗的離心泵性能測定項目，在加深學(xué)生對第二階段知識點理解的同時強化學(xué)生的實踐動手能力，通過實驗探索和驗證鞏固學(xué)生的知識儲備。此外，結(jié)合現(xiàn)代企業(yè)的生產(chǎn)控制現(xiàn)狀，我們還進一步增加離心泵開車仿真模擬控制階段，通過模擬企業(yè)中控室的環(huán)境檢閱學(xué)生的知識運用能力，進一步培養(yǎng)學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題、分析問題和解決問題的能力。

3 基于遞進式能力培養(yǎng)的教學(xué)模式實施效果

該模式在充分研究傳統(tǒng)教學(xué)以及當(dāng)前新型模式的基礎(chǔ)上，結(jié)合學(xué)生的認(rèn)知和能力培養(yǎng)的特點提出，通過對現(xiàn)有的教學(xué)資源進行整合并對知識框架進行分解，使學(xué)生的學(xué)習(xí)內(nèi)容和能力培養(yǎng)逐級提升，最終培養(yǎng)學(xué)生具有扎實專業(yè)知識的同時具有較強實踐和創(chuàng)新能力。通過對本模式一年來的實施和探索進行總結(jié)，具有以下幾點優(yōu)勢：首先，本模式摒棄傳統(tǒng)以教為主的講授模式，以學(xué)生為主體且充分考慮其學(xué)習(xí)能力和規(guī)律，引導(dǎo)學(xué)生參與學(xué)習(xí)和探索，有利于學(xué)生自我學(xué)習(xí)能力的培養(yǎng)；其次，本模式對相關(guān)教學(xué)資源進行分解并針對教學(xué)主線進行整合，避免了傳統(tǒng)模式中各自開展造成的知識點錯位現(xiàn)象，通過不同環(huán)節(jié)相互聯(lián)系，互為補充，逐級提高，有利于學(xué)生對知識點的鞏固和實踐能力的培養(yǎng)；最后，本模式結(jié)合需求方對人才能力和質(zhì)量的要求，進一步增加仿真實訓(xùn)環(huán)節(jié)來打通學(xué)生對知識的了解-掌握-運用-拓展，最終形成完整的知識體系，有利于學(xué)生創(chuàng)新能力和創(chuàng)新思維的培養(yǎng)。

4 結(jié)論

本文通過總結(jié)傳統(tǒng)教學(xué)模式并結(jié)合學(xué)生認(rèn)知和能力培養(yǎng)的特點，針對基于遞進式能力培養(yǎng)的教學(xué)模式進行了探索，并在《化工原理》課程教學(xué)過程中獲得了較好的教學(xué)效果。通過引導(dǎo)學(xué)生參與探究并開展知識的驗證和拓展，使學(xué)生在掌握專業(yè)知識的同時養(yǎng)成了較強的實踐動手能力和創(chuàng)新能力。