劉 清 豆振江 倪燁陽
(南京工業(yè)大學 化工學院,江蘇 南京 211816)
自2018年9月,“00后”大學生作為教育的受眾登上了時代舞臺。與“90后”相比,他們成長于物質(zhì)和精神更加豐富的時代,擁有更加良好的條件和教育氛圍。他們性格更加自信樂觀,追求潮流與創(chuàng)新,價值取向多元化[1],實用主義傾向更加明顯。他們更偏向于思考課程的實際化應用,導致對課程的理論基礎(chǔ)學習不重視,缺乏分析問題與解決問題的能力?;瘜W反應工程是在化工學習過程中的一個重要的學科[2],對于打牢學生的化工學習的基礎(chǔ),強化日后在工程中需要的分析能力具有十分重要的意義?;瘜W反應工程不僅涉及的知識面廣,如高等數(shù)學、物理化學、化工原理、化工熱力學、傳遞過程等[3],而且還需要靈活運用工程數(shù)學軟件,如Matlab、Aspen等。不僅如此,現(xiàn)階段大學教學任務的繁重大大縮短了化學反應工程的課時,老師們不得不加快講課進度,從而導致學生學習這門課程時難度加大、學習動力不足,這是當前教學改革與化學反應工程的最大矛盾。伴隨化學反應工程技術(shù)的深入發(fā)展,已成為當今化工行業(yè)生產(chǎn)技術(shù)改革和開發(fā)的核心內(nèi)容[4],化學反應工程的教學地位愈發(fā)重要。因此如何改善教師的教學的方式,營造良好的學習氛圍,調(diào)動學生學習的積極性,提高教學效果成為化學反應工程一直以來的改革攻堅目標。
作為時代的新生兒,“00后”逐漸進入高校,并且成為了高校學生中的主力軍。他們生活在信息發(fā)達的互聯(lián)網(wǎng)時代,傳統(tǒng)的教育觀念已經(jīng)無法完全適應“00后”的發(fā)展需求[5],信息的多元化似乎已經(jīng)讓他們與“90后”成為了截然不同的群體。
與“80、90后”相比,“00后”是在移動互聯(lián)網(wǎng)—信息大爆炸的時代下長大的,從小就接觸了電腦、智能手機、iPad等各種電子產(chǎn)品,網(wǎng)絡(luò)信息的發(fā)達讓他們更早更方便的接觸了多樣性的文化,養(yǎng)成了多元化的思想,心態(tài)也更加開放,同時完備的教育讓他們也很理性,敢于追求自己的真實想法,但由于他們不同于“80、90后”的生活環(huán)境,也讓他們的想法很少被社會理解,所以一些墨守成規(guī)的突破也被稱之為個性張揚。如果說“80后”注重物品質(zhì)量和價格,“90后”追求生活的好玩、有趣,那么“00后”具有更強的個人意識和精神追求。他們喜歡張揚自己的個性、勇于表達自己的內(nèi)心,更加注重生活價值,為自己喜歡的買單,為自己的個性買單,活出自己想要的樣子。
足不出戶也可知天下事,在以前可能是褒揚。“00后”學生成長的20年,國家經(jīng)濟快速發(fā)展、科技不斷進步、文化更加自信,同時也是互聯(lián)網(wǎng)飛速發(fā)展、信息大爆發(fā)的20年,在這個時代手機、電腦已經(jīng)步入了大眾的生活之中,借助發(fā)達的網(wǎng)絡(luò)社交軟件,“00后”可以輕易的認識各種地方的人甚至外國人。但網(wǎng)絡(luò)社交似乎也成為了他們唯一的交流方式,內(nèi)向、靦腆,已經(jīng)成了他們的大眾特點。
物質(zhì)上更加豐富,精神上沒有包袱,使得“00后”大學生的價值取向更加多元化,他們會結(jié)合時代背景的發(fā)展、社會需求、自身能力等各個方面來規(guī)劃設(shè)計個人的成長路線。由于受到傳統(tǒng)應試教育和就業(yè)壓力的影響,“00后”大學生在學習內(nèi)容的選擇上傾向于更加具有實用價值的技能,而對基礎(chǔ)理論知識的學習不夠嚴謹和重視。
化學反應工程與眾多化學工程核心課程都有聯(lián)系,融合了化工原理、物理化學、化工熱力學、化工傳遞過程等化工知識的精華,不僅如此,還對高等數(shù)學知識有較高的要求。這對于沒有經(jīng)歷過工廠實際操作且沒有進行化工過程設(shè)計的本科生來說可謂是十分困難,因此有很多學生覺得化學反應工程這門學科內(nèi)容過于抽象,學起來十分吃力,公式繁多且不易理解。化學反應工程課程中有復雜難懂的公式和邏輯推理,經(jīng)驗性的內(nèi)容較多,涉及的概念術(shù)語很多。綜合性、理論性和實踐性都很強,要求學生具有扎實的基礎(chǔ)知識和較強的理解能力,要知其然并知其所以然。
反應工程這門課程的教學主要包括理論課、上機課兩部分,教學任務繁重,但是部分高校已經(jīng)將其由最初的64個學時縮短為48個學時。面對這種情況,老師們通常會采取壓縮教學內(nèi)容,提高講課速度,去追趕教學進度。因此導致部分學生因接收能力不足而感到學習吃力,學習動力不足。
化學反應工程是建立在數(shù)學、化學及物理等基礎(chǔ)學科上卻又有著自己特點的應用學科分支,也是化學工程學科的重要組成部分。反應工程這門課要求我們不僅有化工原理的知識儲備,還要有良好的數(shù)學基礎(chǔ)、內(nèi)容非常繁雜且缺少內(nèi)在聯(lián)系。學生在學習的過程中會缺乏目的性,從而感到枯燥無聊,最后產(chǎn)生厭學情緒。
目前,反應工程的實驗課仍然是使用傳統(tǒng)的先在課堂上講授理論知識,再到實驗室開展實驗教學環(huán)節(jié)的教學方法。原理的教學和實驗的分離,導致學生只能按照課本上的步驟機械地重復實驗的過程,而實驗原理卻沒有充分理解,理論知識和實踐無法充分結(jié)合,在實驗過程中遇到問題往往不能獨立解決,亦或者只是簡單的想拿到實驗課的學分,從而草草地應付實驗,使得教學效果大大下降。
在如今這個互聯(lián)網(wǎng)高度發(fā)達的時代,應該確立的是一種全新的“為學習服務”教育觀。作為新世紀的孩子,“00后”成長于中國移動網(wǎng)絡(luò)時代,可以毫不夸張的說互聯(lián)網(wǎng)雖然不是空氣,但能呼吸的地方都有了網(wǎng)絡(luò)。針對化學反應工程課時縮短,課堂上老師不得不精煉教學內(nèi)容,這就需要學生利用碎片時間。慕課、超星、雨課堂等形成開放式的教學模式。課堂上老師理清思想脈路,幫同學疏導反應工程理論的內(nèi)在聯(lián)系。課下同學們借助互聯(lián)網(wǎng)對這些專業(yè)知識進行補充,不僅可以拓展學生獲取知識的途徑,促進學生自學習慣的養(yǎng)成,而且可以開闊學生的視野,開發(fā)學生創(chuàng)新性的思維。
化學反應過程包括著化學和物理兩種現(xiàn)象。物理現(xiàn)象包括動量、質(zhì)量、熱量的傳遞,再根據(jù)化學反應,即構(gòu)成了化工的基礎(chǔ)“三傳一反”。以化學反應過程中的反應器為例,從反應器的角度看,其存在化學反應的同時,也存在著一些復雜的傳遞過程。所以在反應器的設(shè)計與分析中,要綜合研究化學反應和傳遞現(xiàn)象,分析它們的關(guān)系和作用,當然也要掌握各種現(xiàn)象的本質(zhì),這樣才能分清主次,針對關(guān)鍵解決問題。尤其對于現(xiàn)階段的00后,實用性是他們的首要追求,教師圍繞著教學目標和教學任務尋舉相應的實例,從教材和實例著手,解析學生的困惑,激發(fā)學生的學習興趣。
怎樣調(diào)動學生學習的積極性,一直以來是個重大難題。尤其對于“00后”,他們更偏向于依賴互聯(lián)網(wǎng)獲取知識,在課堂上與老師交流甚少。在傳統(tǒng)課堂中,老師“一對多”上課,由于學生的接受能力不同,教師很難顧及各種水平的學生。為了期末教學任務的順利完成,老師無奈地選擇無差別授課,導致很多學生易積累疑難,不會的知識也來越多,從而對課程的學習產(chǎn)生挫敗感,產(chǎn)生厭學的思想,無法從學習中獲得成就感。采用翻轉(zhuǎn)課堂模式,學生先通過自學,有了一定的課本理解和知識儲備,使得在課堂上學生可以靈活向老師提出問題,師生之間會有更加頻繁的互動,從而在互相學習的過程中答疑解惑、完成作業(yè)等,使得教學質(zhì)量更高。
化學反應工程課程綜合性極強,應根據(jù)不同的教學需求,把以往僅有期末考核的考察方法改為筆試、課程設(shè)計、平時作業(yè)結(jié)合三個部分來考察學生對反應工程的了解??疾旆绞饺缦拢汗P試,占綜合成績60%,采用閉卷的方式,重點考察學生對重要模型,以及基本理論的掌握情況。課程設(shè)計,占綜合成績30%,由老師提供課程設(shè)計的具體要求,學生進行問題的解決并自己設(shè)計實驗的流程,主要考查學生設(shè)計反應器的能力及是否能用自己所學的知識解決問題,可結(jié)合Aspen和Matlab等輔助軟件強調(diào)來進行過程和計算,鍛煉激發(fā)學生的動手能力。平時作業(yè),占綜合成績10%,作業(yè)作為老師檢驗教學效果的重要工具,借此判斷與比較學生接收能力。
化學反應工程是一門具有一定難度的綜合性學科,學科交叉的特點在未來只會被拓展的更廣闊。近幾年來,不少的教師團隊對反應工程的教學改革進行了不斷的探索,進行應用型創(chuàng)新人才的培養(yǎng)。在教學環(huán)節(jié)教師要全面激發(fā)學生學習興趣,充分利用現(xiàn)代化技術(shù)幫助學生提高對反應工程的了解與運用能力。在課程內(nèi)容建設(shè),應該圍繞基本原理展開,讓學生在學習的過程中打下堅實的基礎(chǔ),學會分析問題和解決問題的能力。只有發(fā)揮出學生學習本門課程的積極性、主動性,才能使得教學事倍功半。在今后的教學中,我們將不斷得深化改革,從老師、同學等多方面綜合考慮,注重學生綜合能力地培養(yǎng),為我國化工行業(yè)輸送大批優(yōu)秀的實用型人才。