刁振恒 孫 德 李貞玉 劉瑩謙 王承學(xué)
(1.長春工業(yè)大學(xué)化學(xué)工程學(xué)院 吉林·長春 130012;2.長春工業(yè)大學(xué)留學(xué)生院 吉林·長春 130012)
工程教育認證是工程教育質(zhì)量保障體系的堅實基礎(chǔ),是推進中國工程教育制度改革的重要組成,是工程教育質(zhì)量提高的重要環(huán)節(jié),也是我國工程教育質(zhì)量監(jiān)管體系完善的關(guān)鍵,對我國工程師制度和工程教育的國際互認起到?jīng)Q定性作用[1]?!痘瘜W(xué)反應(yīng)工程》作為化學(xué)工程與工藝專業(yè)核心課程之一,涉及催化原理、化工熱力學(xué)、物理化學(xué)、化工數(shù)學(xué)、化工設(shè)備機械基礎(chǔ)等相關(guān)課程,對學(xué)生基礎(chǔ)化學(xué)知識的掌握有一定要求,又因其包含大量高等數(shù)學(xué)的相關(guān)知識和運算,一直被學(xué)生認為是化工專業(yè)最難學(xué)會的專業(yè)課程。整個課程主要研究反應(yīng)器設(shè)備的設(shè)計與開發(fā),工業(yè)反應(yīng)過程的操作分析與優(yōu)化,技術(shù)的革新與工業(yè)生產(chǎn)的實際處理,這也是化工專業(yè)學(xué)生不得不面對的工程技術(shù)問題[2]。為了讓學(xué)生更好的掌握《化學(xué)反應(yīng)工程》,并且能將理論知識與工程實踐相結(jié)合解決實際工業(yè)生產(chǎn)遇到的各種問題,本校教學(xué)團隊結(jié)合現(xiàn)有教學(xué)理念、方法進行進一步的探索,通過不斷地實驗并尋找不足與問題,逐步將工程教育認證融入到課程教學(xué)中。本文將從教學(xué)理念、教學(xué)模式和考核體系等方面進行研究探討。
中國工程專業(yè)教育認證的核心理念體現(xiàn)在以學(xué)生為教學(xué)中心,培養(yǎng)社會經(jīng)濟發(fā)展所需要的人才,建立教學(xué)過程質(zhì)量監(jiān)管機制并用于專業(yè)的不斷進步。工程認證的大力發(fā)展,可以為中國工程教育質(zhì)量監(jiān)控體系的構(gòu)建,工程教育改革的推進以及工程教育質(zhì)量的提高,起到很大的促進作用。此外,工程認證的發(fā)展還可以建立與工程師制度相銜接的工程教育認證體系,增強工程教育人才對產(chǎn)業(yè)發(fā)展的適應(yīng)性,促進國際對中國工程教育的認可,提高我國在工程教育方面的國際競爭力[3],使我國高校生承擔(dān)起祖國和人民所給予的實現(xiàn)中華民族偉大復(fù)興的中國夢的使命與擔(dān)當(dāng)。
《化學(xué)反應(yīng)工程》的教材種類繁多,不同版本有著各自不同的特色,對教學(xué)模式也有著不一樣的要求。我校采用的是王承學(xué)主編的教材《化學(xué)反應(yīng)工程》作為主要參考書,該書本著理論緊密結(jié)合實際應(yīng)用的觀念,真正做到精煉教學(xué)內(nèi)容,簡化推理過程,夯實基礎(chǔ),通俗易懂。對于學(xué)生應(yīng)該重點學(xué)習(xí)的前六章內(nèi)容做了大量精簡,包括均相理想反應(yīng)器設(shè)計、均相反應(yīng)動力學(xué)、氣—固相催化反應(yīng)器設(shè)計、氣—液及氣—液—固相反應(yīng)器設(shè)計等內(nèi)容,簡化復(fù)雜的數(shù)學(xué)推理過程,關(guān)鍵知識點加以標注,壓縮化學(xué)反應(yīng)工程課程教學(xué)學(xué)時。
在課程教學(xué)中,僅僅使用板書來講解化學(xué)反應(yīng)工程是遠遠不夠的,不僅浪費時間而且課程內(nèi)容也不夠生動形象,不利于學(xué)生在課上專注精神去學(xué)習(xí)理解[4]。為了適應(yīng)學(xué)生學(xué)習(xí)需要,運用多媒體與板書相結(jié)合技術(shù),使課程內(nèi)容更便于學(xué)生接受。多媒體使學(xué)生對教學(xué)內(nèi)容既有一個直觀立體的視覺感受,又能高效的利用教學(xué)時間,可以將省下來的時間用于對復(fù)雜煩瑣公式的推導(dǎo)講解。
傳統(tǒng)教學(xué)模式是“以教師為主體”,難以達到“以學(xué)生為主體”的教學(xué)理念?,F(xiàn)在傳統(tǒng)教學(xué)模式的基礎(chǔ)上進行改良,結(jié)合云課堂教學(xué)模式,如線上線下模式、翻轉(zhuǎn)課堂模式等[5-6],教師主要起引導(dǎo)學(xué)習(xí)的作用,而讓學(xué)生成為教學(xué)中最關(guān)鍵的一環(huán),這樣能夠讓學(xué)生更專注地先投入到提前預(yù)習(xí)中,讓學(xué)生更多的成為課堂上的主體,以便學(xué)生對課程內(nèi)容有一個初步了解;然后課中針對性提升,提出相關(guān)的知識點問題以激起學(xué)生們的好奇心和探索欲,使學(xué)生對知識的理解不是僅僅流于表面而是可以學(xué)以致用深層次去探索挖掘真理;課后鞏固,用留下貼合社會工業(yè)發(fā)展的實際性問題和作業(yè)的方式來循序漸進地提高學(xué)生們探究的主動性和積極性,做到對課程內(nèi)容的消化吸收,使知識真正深入學(xué)生內(nèi)心,而不是為了應(yīng)付考試突擊學(xué)習(xí)。
僅僅憑借課堂上的授課很難讓同學(xué)們完全認識理解知識內(nèi)容,從而導(dǎo)致部分同學(xué)對于課上的知識點消化不好、吸收不良。針對同學(xué)們在課堂上學(xué)習(xí)《化學(xué)反應(yīng)工程》的過程中知識點過于抽象死板,我校積極采取教學(xué)與實驗相結(jié)合的教學(xué)方式,在實驗中彌補課堂中同學(xué)的學(xué)習(xí)的盲點和不足,在課堂之外,實驗室里為同學(xué)們搭起一個以“實踐是檢驗真理的唯一標準”的“第二課堂”。
在化學(xué)反應(yīng)工程教學(xué)模式的研究和探索中,關(guān)鍵的問題在于如何讓知識學(xué)以致用。通過對反應(yīng)動力學(xué)、理想反應(yīng)器種類、特點以及非理想反應(yīng)器特點、設(shè)計等知識點的學(xué)習(xí),學(xué)生們初步了解了如何針對實際生產(chǎn)需要進行反應(yīng)器參數(shù)的計算,在實驗中也理解認識實驗裝置和掌握了親自動手能力,但系統(tǒng)地進行實際生產(chǎn)過程中的反應(yīng)器設(shè)計、強化和優(yōu)化,依舊是非常困難的。在教學(xué)過程中,我校鼓勵并指導(dǎo)學(xué)生參加由教育部化工專業(yè)教育指導(dǎo)委員會主辦的“化工設(shè)計大賽”和“互聯(lián)網(wǎng)+化學(xué)反應(yīng)工程課模設(shè)計大賽”,讓學(xué)生充分利用化學(xué)反應(yīng)工程的基礎(chǔ)知識,進行反應(yīng)器設(shè)計和工藝優(yōu)化,結(jié)合實驗課上的經(jīng)驗與動手能力,培養(yǎng)學(xué)生自主學(xué)習(xí)的能力,提高學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性,加深學(xué)生對化學(xué)反應(yīng)工程知識的理解和把握,強化學(xué)生的工程實踐能力。
當(dāng)前社會的發(fā)展需求對于高校大學(xué)生來說更加注重于創(chuàng)新型思維。但傳統(tǒng)的大學(xué)授課模式過于強調(diào)對知識點的掌握和鞏固而忽視了對于大學(xué)生的創(chuàng)新型思維的啟發(fā)和激勵,我校大力鼓勵同學(xué)們大膽想象,將課堂上所學(xué)到知識與創(chuàng)新型思維相結(jié)合,打破傳統(tǒng)經(jīng)驗思想的束縛,基于現(xiàn)有的知識點和理論進行大膽的假設(shè)和求證,著力于解決實際工業(yè)生產(chǎn)過程中一些比較棘手的問題。提倡同學(xué)們在課上、課間、課下積極主動地與老師展開討論。
教學(xué)考核是對教師教學(xué)成果、學(xué)生對所學(xué)知識掌握情況進行檢驗的重要環(huán)節(jié)。多元化考核體系在傳統(tǒng)型單獨從期末成績評價學(xué)生學(xué)習(xí)的基礎(chǔ)上,進一步提出改革,從學(xué)生課堂表現(xiàn)、出勤率到作業(yè)完成情況、期末考試成績,以及平時階段性的測試,全方位地考核學(xué)生綜合素質(zhì)。針對平時階段性的測試,也不僅局限于試題的測試,可以增加一些反應(yīng)器設(shè)計方面的能力與創(chuàng)新型思維的考查。并且從傳統(tǒng)的個體同學(xué)成績分析轉(zhuǎn)變到整體班級教學(xué)成績分析評估,以找出教師在平時授課時所忽略的細節(jié)加以改正,在大量樣本數(shù)據(jù)分析反饋下,不斷地完善《化學(xué)反應(yīng)工程》這門學(xué)科的科學(xué)的系統(tǒng)的全面的授課教學(xué)體系。
《化學(xué)反應(yīng)工程》作為理論性和應(yīng)用性很強的一門交叉學(xué)科,課程內(nèi)容難點重點突出,但其在工業(yè)應(yīng)用中,在定性的指導(dǎo)方面發(fā)揮了很大的作用。為了讓學(xué)生在實際上更高效的掌握和利用課程知識,以承擔(dān)起未來國家和社會發(fā)展對于化工學(xué)子提出的要求和面臨的考驗,教學(xué)改革不能只重視形式而不重視效果,要做到形式與內(nèi)容相統(tǒng)一,這是一個長久的計劃和目標,需要課程不斷地更新與迭代,需要教師不斷地創(chuàng)新和努力,需要每一個化工人的真誠參與及付出,在新的教學(xué)體系下使得學(xué)生更好地學(xué)習(xí)化學(xué)反應(yīng)工程,具有扎實的專業(yè)知識和綜合素質(zhì)。