徐梅松，盧佳麗

（貴州大學 化學與化工學院，貴州貴陽 550000）

隨著經(jīng)濟的快速發(fā)展，我國高等教育從撥亂反正、整頓提高為主的模式邁向全面實施素質(zhì)教育的時代[1]?，F(xiàn)在，中國特色社會主義進入新時代，高等教育在新時期有新的挑戰(zhàn)。面對新挑戰(zhàn)，高等院校應該合理進行教育教學改革，制定合適的教學培養(yǎng)方案。工程教育專業(yè)認證是以培養(yǎng)工科畢業(yè)生滿足行業(yè)質(zhì)量標準為核心，以滿足畢業(yè)要求為導向的一種評價機制[2-4]。為滿足高等教育服務于地方經(jīng)濟的要求，多數(shù)高校通過工程教育專業(yè)認證的培養(yǎng)模式進行教學改革，提高了高等教育的教學質(zhì)量。該培養(yǎng)模式要求教育者制定的教學目標和畢業(yè)要求相契合，授課過程中注重培養(yǎng)學生的設計思維理念。近年來，高校工科學生多，工科專業(yè)布點數(shù)廣泛。所以，工程教育培養(yǎng)模式無論是對于學生成長，還是對學科發(fā)展都發(fā)揮著重要的作用。但是，工程問題日益復雜，舊的教學機制已無法滿足工程認證的要求[5-7]。

化工設計是化工類學生的專業(yè)必修課，是在完成基礎專業(yè)課（如化工原理、物理化學和化學反應工程等）的學習后，開設的一門相對較綜合的課程。該課程的特點是：理論與實際聯(lián)系十分緊密，涉及的知識面廣，工程實踐性強，體現(xiàn)為復雜性、綜合性和系統(tǒng)性。本課程學生需要掌握完整工藝流程的可行性分析，其中包括工藝路線的確定、物料衡算、能量衡算、流程圖的繪制、儀表流程圖、設備選型和經(jīng)濟核算等知識點?；ぴO計是將實驗室的小試實驗轉(zhuǎn)化為工廠實際生產(chǎn)的重要體現(xiàn)[8-10]。為此，要探索更加合理的教學內(nèi)容，從而增強學生的學習主動性、創(chuàng)新性和思維性，這門課程的教學目的是培養(yǎng)學生工程設計能力、創(chuàng)新實踐能力和工藝計算能力。

1 傳統(tǒng)教學模式存在的主要問題

1.1 教學內(nèi)容體系不夠完善

化工設計課程的實踐性較強，引導學生將一個理論上能發(fā)生的化學反應實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化。例如：從單元操作到管道布置；從前期原材料的來源到后期的產(chǎn)品及三廢的處理；從一套裝備的設計到化工廠選址等。這些過程都體現(xiàn)了把理論知識應用到化工設計的實際工程中。但是，這門課程的學時有限，學生要掌握的內(nèi)容不僅多且復雜，很難系統(tǒng)地掌握。另一方面，在教學過程中，由于時間和地域的限制，教師不能面面俱到，只限于介紹書本的理論知識，無法與工程應用聯(lián)系在一起，難以做到學以致用。

1.2 教學方法過于傳統(tǒng)

該門課程的教學方法，多數(shù)還是強調(diào)教師的主體作用，而以學生為中心、以實踐為中心的教法例如翻轉(zhuǎn)課堂、案例教學法等還未普及，學生大多是被動地接受和死記相關(guān)理論。其次，課堂上教學方式單調(diào)，往往采取的是板書和PPT相結(jié)合，沒有引導學生進行一些與課程知識相關(guān)的課題研究。課堂氛圍不活躍，學生的興趣和積極性較低。這種教學方法弊大于利，帶來的壞結(jié)果是學生喪失學習的動力，失去深入研究課題的激情，也極大削弱了學生自主學習、探索化工過程研究問題的興趣。另外，雖然學生能夠通過參加各類實習，例如認識實習等，來增加對化工工藝流程、設計原理、設計規(guī)范的理性認識。但是由于學生在實習之前對工廠工藝流程、生產(chǎn)內(nèi)容等熟悉程度不夠，就不能夠在實習過程中有效思考并提出高質(zhì)量的問題，導致不能把在課堂上學到的理論與工廠實際工藝流程相結(jié)合。因此，如何加強教學實踐環(huán)節(jié)，是迫切需要解決的問題。從化工設計這門課程的教學方式找突破口，制定持續(xù)改進的課程內(nèi)容是重中之重。

1.3 考核方式單一

學生的成績評級以最后考試成績?yōu)橹?，通常采用期末一張試卷決定成績的考核方式，試題質(zhì)量和考試成績分析都達不到知識性命題和能力性命題相結(jié)合要求，嚴重影響了學生學習效果?？己朔绞教珕我桓緷M足不了化工設計課程的導向，對解決工程問題能力的提升效果不明顯。

2 化工設計課程教學改進

化工設計課程教學承擔著化工學生向化工工作者轉(zhuǎn)變的重要使命，也是化工專業(yè)實現(xiàn)工程教育認證的重要保障。教學的持續(xù)改進將是實現(xiàn)合格性認證工程教育的堅實基礎，這就要求教育者既要抓住主線，又要守住底線。以“理論結(jié)合實踐”為主旨在規(guī)定的課時內(nèi)讓學生掌握更多的工程知識，與此同時培養(yǎng)學生的創(chuàng)新能力和實踐能力，為企業(yè)培養(yǎng)應用型工程技術(shù)人才。

2.1 改革教學模式，提升教學效果

2.1.1 合理設置教學內(nèi)容，提高學生學習興趣

“照本宣科”的授課模式基本上是遵循教材的編排模式進行教學，教師沒有任何拓展，不與實際相結(jié)合，旨在完成課本內(nèi)容。這樣雖然能讓學生掌握課程的主要學習內(nèi)容，但限制了學生的專業(yè)視野和化工及相關(guān)學科知識面的延伸和拓展，無法激起學生學習的主動積極性。

在該門課的授課過程中，應結(jié)合課程自身特點，把握化工設計的重難點，充分把工藝設計與理論相結(jié)合。傳授理論知識的同時，調(diào)動課堂氛圍，從工廠實例工藝出發(fā)，通過課上和課下的討論模式，激發(fā)學生對化工設計的興趣，間接培養(yǎng)學生的工程思維能力。

根據(jù)實際工程問題的解決思路，把教學內(nèi)容進行重新歸納和整理。例如：將化工設計課程的主要問題以“化工過程：原料→化學反應過程→化工分離過程→產(chǎn)品”抽提成化工過程如何建廠、如何選擇工藝技術(shù)路線、能量的最優(yōu)化匹配等。教材是課程內(nèi)容的體現(xiàn)之一，改革后不再規(guī)定具體的某本教材，而是提供多本參考書、歷年化工學科競賽中自主開發(fā)原創(chuàng)性案例，編寫案例指導書、講義、教學課件等，將新知識、新理論、新技術(shù)和新工藝引入課堂教學過程，激發(fā)學生對化工學習的興趣，培養(yǎng)化工專業(yè)類學生發(fā)現(xiàn)問題、分析問題和自主解決問題的能力。

2.1.2 “以教師為主體”轉(zhuǎn)變成“教師主導、學生主體”的互動模式。

通過翻轉(zhuǎn)課堂，活躍課堂氛圍，使整個教學過程教師和學生互動起來。教師持續(xù)改進教學方法和內(nèi)容，最大程度地發(fā)揮面向產(chǎn)出的效果。

教師引導學生梳理思路，構(gòu)建工藝流程體系。首先，教師應該教學生利用中國知網(wǎng)、維普和Web of Science等網(wǎng)站進行查閱和下載文獻。另外，引導學生查閱相關(guān)工藝流程的化工國家行業(yè)標準，并對文獻進行閱讀、整理和分析，以學習小組的形式分享文獻調(diào)研。老師考察的方式主要是以學習報告或PPT宣講等形式匯報。最后，評價方式通過三方點評：老師評，同學評和自評。整個過程都以學生為中心，老師只起到主導的作用，充分發(fā)揮學生的主觀能動性。

2.2 改進課程的考核模式

化工設計具有綜合性極強的特點，若單單以期末考試的形式考核，學生全面掌握課程知識能力體現(xiàn)不出來，同時不能公平公正反映學生的成績。工程教育認證的要求是課程目標和畢業(yè)要求相呼應，為此制定詳細的課程目標（表1），提高學生自主學習能力，達到畢業(yè)要求的指標點。為提高面向產(chǎn)出效果，開展多種形式的考核模式。把化工設計單一的考核模式改為由文獻調(diào)研分享會（10%）、大作業(yè)（30%）、期中考核（15%）、小作業(yè)（15%）和期末考試（30%）五部分組成。同時，每個部分都要進一步細化，任課教師及時跟蹤學生的反饋信息，并注重過程的考核。具體細化考核如表2所示。

表1 化工設計課程目標

表2 課程目標、考核方式及細化考核

3 改革效果與存在的問題

化工設計教學課程需要持續(xù)改進，形成閉環(huán)。學生對化工項目進行設計，弄清基本的設計思路，應用相關(guān)化工軟件解決實際工程問題。近幾年，為了更好地使化工設計的教學實踐得到補充和加強，將設計競賽的題目引入該門課程的考核，激勵學生主動參加各種設計大賽。另外，參賽團隊的作品可作為該門課程大作業(yè)的考核，無需單獨準備，不光為學生節(jié)約時間還提高了作業(yè)的質(zhì)量。這樣改革的目的是鍛煉化工專業(yè)學生的綜合能力，體現(xiàn)“教師主導、學生主體”的教學方法。正是該門課程教學改革的進行，增加了學生對設計的好奇和興趣，近幾年競賽成績突出，無不顯示了學生對設計的追求和挑戰(zhàn)。

但是化工設計實踐環(huán)節(jié)的改革，極大增加了學生的工作量，要想完成一份較好的設計，學生只能利用課余時間，即使教學計劃中安排的有教學時間，也是杯水車薪。鑒于化工設計實踐環(huán)節(jié)對培養(yǎng)學生開放式思維和實際工作能力所能發(fā)揮的巨大作用，怎樣為這一環(huán)節(jié)安排更多一點時間，確實是個值得考慮的問題。

4 結(jié)語

化工設計是一門以豐富的理論基礎為依托、與實踐緊密聯(lián)系的課程。以工程教育認證的要求為準繩，根據(jù)設計實例的開展步驟和思路，重新歸納教學模塊，同時結(jié)合現(xiàn)代模擬軟件技術(shù)，把化工競賽和項目設計引入課程內(nèi)容，將理論和實踐有效結(jié)合，改革考核方式，提升學生的綜合設計能力。