鄭育英 方巖雄 劉全兵 楊楚芬 謝紹朐

摘? 要：化工原理是化工類及相關(guān)專業(yè)的核心專業(yè)基礎(chǔ)課，對于夯實(shí)化工創(chuàng)新人才的專業(yè)基礎(chǔ)知識，培養(yǎng)學(xué)生工程能力和激發(fā)科技強(qiáng)國意識至關(guān)重要。然而，該課程長期以來的教育理念和教學(xué)方法滯后于行業(yè)發(fā)展變化和社會對高素質(zhì)工程技術(shù)人才的需求。為此，該課程改革緊扣專業(yè)人才培養(yǎng)方案，以成果導(dǎo)向教育理念進(jìn)行教學(xué)設(shè)計(jì)，構(gòu)建基于“雨課堂+BOPPPS”的有效教學(xué)模型。通過重組教學(xué)內(nèi)容、構(gòu)建思維導(dǎo)圖，拓展教學(xué)資源和教學(xué)平臺，改革課程評價(jià)機(jī)制，全方位融入課程思政，教學(xué)效果得到極大提升，實(shí)現(xiàn)從教學(xué)到教育的轉(zhuǎn)變路徑。

關(guān)鍵詞：化工原理；成果導(dǎo)向；課程思政；教學(xué)改革；教學(xué)模型

中圖分類號：G642? ? ? 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A? ? ? ? ? 文章編號：2096-000X（2024）03-0142-04

Abstract： Principles of Chemical Engineering is the core professional basic course of chemical engineering and related majors. It is very important for consolidating the professional foundation knowledge of innovative chemical talents， cultivating students' engineering capabilities， and boosting the student's awareness of rejuvenating the country through science and technology. However， a long-term educational philosophy and teaching methods of this course lag behind the development and changes of the industry， and the social needs for high-quality engineering and technical personnel. Therefore， this course reform is closely linked to the professional talent training plan， and the teaching design is carried out with the concept of outcome based education（OBE）. Then， an effective teaching model based on "Rain Classroom + BOPPPS" is constructed. The teaching effect has been greatly improved by reorganizing the teaching contents， constructing the mind map， expanding the teaching resources and teaching platform， reforming the curriculum evaluation mechanism， integrating into the ideological and political education of the course in an all-round way. The transformation from teaching to education has been realized.

Keywords： Principles of Chemical Engineering; outcome based education; curriculum ideology and politics; teaching reform; teaching model

化工原理是化工及相關(guān)專業(yè)的一門專業(yè)基礎(chǔ)課，是綜合運(yùn)用數(shù)學(xué)、物理、化學(xué)、物理化學(xué)及計(jì)算機(jī)技術(shù)等基礎(chǔ)知識，分析和解決化工生產(chǎn)過程中各種物理操作問題。課程理論性、實(shí)踐性、工程性并重，起著由理論到工程、由基礎(chǔ)到專業(yè)的橋梁作用，也可以說是一門技術(shù)基礎(chǔ)課[1-2]。

當(dāng)前，新一輪科技革命和產(chǎn)業(yè)變革突飛猛進(jìn)，面對新技術(shù)、新產(chǎn)業(yè)和新經(jīng)濟(jì)，化工高等教育迫切需要進(jìn)一步改革發(fā)展，需要為社會培養(yǎng)更多的德才兼?zhèn)涞幕ぜ夹g(shù)人才。為此，本課程急需解決的痛點(diǎn)問題是學(xué)生學(xué)習(xí)興趣不足，工程實(shí)踐能力不強(qiáng)，人才創(chuàng)新性不足。

一? 課程教學(xué)改革與實(shí)踐

針對教學(xué)過程中存在的痛點(diǎn)問題，創(chuàng)建了“三位一體、四維互動”的教學(xué)設(shè)計(jì)理念，即通過課堂教學(xué)創(chuàng)新、實(shí)驗(yàn)虛實(shí)結(jié)合、教學(xué)資源開發(fā)，全面提升學(xué)生的邏輯思維能力、工程實(shí)踐能力、科學(xué)研究能力和自學(xué)創(chuàng)新能力；并通過重塑課程目標(biāo)、變革教學(xué)理念、重構(gòu)課程內(nèi)容、創(chuàng)新教學(xué)方法、有效融入思政元素和改革教學(xué)評價(jià)等全面提升教學(xué)效果和人才培養(yǎng)質(zhì)量。

（一）? 凝練創(chuàng)新育人理念，重塑課程教學(xué)目標(biāo)

針對本課程教學(xué)存在的主要問題，教學(xué)團(tuán)隊(duì)貫徹“以本為本，回歸初心”，全面落實(shí)了專業(yè)認(rèn)證“以學(xué)生為中心（SC）、成果導(dǎo)向（OBE）、持續(xù)改進(jìn)（CQI）”的教育理念，根據(jù)課程支撐的畢業(yè)要求指標(biāo)點(diǎn)結(jié)合課程特點(diǎn)從知識、能力、素質(zhì)三個方面確定了課程目標(biāo)（圖1），同時(shí)落實(shí)在每節(jié)課的教學(xué)目標(biāo)中。

（二）? 重組教學(xué)內(nèi)容，構(gòu)建學(xué)習(xí)思維導(dǎo)圖

針對課程內(nèi)容多、公式多、計(jì)算量大、難學(xué)等特點(diǎn)，教學(xué)團(tuán)隊(duì)對教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行了重新組織（圖2），并對構(gòu)建章節(jié)教學(xué)內(nèi)容的思維導(dǎo)圖（圖3）。一方面為了保證教學(xué)內(nèi)容能夠有效支撐相應(yīng)的能力目標(biāo)；另一方面為了保證知識體系本身的科學(xué)性、系統(tǒng)性和前沿性。同時(shí)，章節(jié)教學(xué)內(nèi)容思維導(dǎo)圖，讓知識“串起來、活起來”，讓學(xué)生更容易把握知識脈絡(luò)和邏輯關(guān)系，幫助學(xué)生提高學(xué)習(xí)效果，同時(shí)激發(fā)創(chuàng)新能力。

（三）? 構(gòu)建基于“雨課堂+BOPPPS”的有效教學(xué)模型

為讓“以學(xué)生為中心”的教學(xué)理念落地，教學(xué)團(tuán)隊(duì)構(gòu)建了基于“雨課堂+BOPPPS”的有效教學(xué)模型。在教學(xué)環(huán)節(jié)中，“雨課堂+BOPPPS”有效教學(xué)模型可用于線上、線下混合式教學(xué)過程（圖4）[3-4]。在目標(biāo)導(dǎo)向、人人可參與互動討論中，改善了傳統(tǒng)“填鴨式”和教師“單邊活動”的現(xiàn)象，極大提高了教學(xué)效果。此外，由于使用了智慧教學(xué)工具，教學(xué)信息反饋及時(shí)，教師可以實(shí)時(shí)掌握每位學(xué)生的學(xué)習(xí)情況，有助于對學(xué)生的學(xué)習(xí)過程進(jìn)行較為科學(xué)全面的評價(jià)。

（四）? 課程思政全方位融入

通過融入“哲學(xué)思想、家國情懷、工程倫理、職業(yè)品格、科學(xué)精神”五大思政元素，構(gòu)建全方位課程思政教學(xué)模式，以達(dá)成課程思政育人目標(biāo)。全方位課程思政，具體包括全素養(yǎng)、全空間、全鏈條。①全素養(yǎng)，聚焦課程三大教學(xué)目標(biāo)，將思政元素融入到知識傳授、能力培養(yǎng)和價(jià)值塑造三大素養(yǎng)體系；②全鏈條，聚焦教學(xué)設(shè)計(jì)，將思政元素融入到內(nèi)容設(shè)計(jì)、教學(xué)組織、課堂教學(xué)、實(shí)踐教學(xué)、教學(xué)評價(jià)和資源建設(shè)六大教學(xué)環(huán)節(jié)；③全空間，聚焦育人平臺，將思政元素融入到課堂空間、實(shí)踐空間和線上空間三大教學(xué)空間（如圖5所示）。

（五）? 改革教學(xué)效果評價(jià)機(jī)制

教學(xué)效果評價(jià)是課程評價(jià)的重要部分，包括形成性評價(jià)、終結(jié)性評價(jià)、總結(jié)性評價(jià)。形成性評價(jià)是根據(jù)學(xué)生的課堂表現(xiàn)、課后作業(yè)、實(shí)驗(yàn)情況和單元測驗(yàn)等來評價(jià)教學(xué)效果；終結(jié)性評價(jià)中根據(jù)學(xué)生的期末考試成績來評價(jià)教學(xué)效果；總結(jié)性評價(jià)是綜合動用形成性評價(jià)和終結(jié)性評價(jià)，便于教師及時(shí)了解教學(xué)中取得的成績和存在的問題，不斷調(diào)整或改進(jìn)教學(xué)工作，最終達(dá)到課程教學(xué)目標(biāo)的要求。本課程考評標(biāo)準(zhǔn)如圖6所示。

（六）? 拓展教學(xué)資源

1? 基于問題導(dǎo)向、科研項(xiàng)目的案例教學(xué)

在教學(xué)環(huán)節(jié)中，以化工生產(chǎn)中的實(shí)際案例，引導(dǎo)學(xué)生應(yīng)用化工原理的相關(guān)知識進(jìn)行分析、討論和判斷，增強(qiáng)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，培養(yǎng)工程觀念。例如，以主講人的科研項(xiàng)目為案例，引導(dǎo)學(xué)生對知識的理解和創(chuàng)新應(yīng)用。如主講教師應(yīng)用課程中的精餾、吸收、干燥三章的知識進(jìn)行工業(yè)有機(jī)廢氣回收再利用的研究，獲得企業(yè)立項(xiàng)，并聯(lián)合企業(yè)成功申報(bào)了廣東省科技計(jì)劃項(xiàng)目“活性炭纖維制備及三級全自動凈化裝置的研究與工業(yè)應(yīng)用”，項(xiàng)目在企業(yè)實(shí)現(xiàn)了產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用。

2? 建設(shè)MOOC資源，打造線上教學(xué)空間

教學(xué)團(tuán)隊(duì)建設(shè)的省級在線開放課程化工原理，于2020年8月在學(xué)堂在線上線，內(nèi)容共8章，87個視頻，習(xí)題庫共有400多道測試題，還包括課程思政案例、中英文教材等拓展資源。目前線上課程點(diǎn)擊率已經(jīng)超過了1.3萬；同時(shí)課程組還在學(xué)堂云建有異步SPOC，可有效開展線上線下混合式教學(xué)。

3? 打造國家級虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心

由于化工原理實(shí)驗(yàn)設(shè)備大，也是學(xué)生自進(jìn)入大學(xué)以來第一次接觸比較大的實(shí)驗(yàn)設(shè)備，學(xué)生難免常有恐懼心理。教學(xué)團(tuán)隊(duì)和一些教學(xué)仿真軟件開發(fā)公司共同打造國家級虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心，實(shí)現(xiàn)虛實(shí)結(jié)合的實(shí)踐教學(xué)育人環(huán)境，化工原理實(shí)驗(yàn)教學(xué)通過先仿真、后實(shí)操，實(shí)現(xiàn)虛實(shí)結(jié)合，培養(yǎng)學(xué)生逐步樹立工程觀念，并學(xué)會分析和處理工程問題。提高了學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性，達(dá)到了較好的輔助實(shí)驗(yàn)教學(xué)的目的。教學(xué)團(tuán)隊(duì)還錄制了實(shí)操實(shí)驗(yàn)小視頻，通過仿真實(shí)驗(yàn)和收看小視頻后，學(xué)生基本可以自己動手進(jìn)行實(shí)操實(shí)驗(yàn)。

二? 教學(xué)改革實(shí)踐的初步成效

以學(xué)生為中心，高素質(zhì)創(chuàng)新工程技術(shù)人才為導(dǎo)向，結(jié)合OBE的教學(xué)理念，創(chuàng)新教學(xué)方法、融入思政元素、拓展教學(xué)資源、實(shí)現(xiàn)多元化考評方式等教學(xué)活動的實(shí)施，目前已經(jīng)取得了初步的成效，教學(xué)效果得到了極大的提升，教師的教學(xué)方式也獲得了學(xué)生高度認(rèn)可（如圖7所示）。

三? 結(jié)束語

在OBE教學(xué)理念和課程思政背景下，作為化工及相關(guān)專業(yè)的核心專業(yè)基礎(chǔ)課，化工原理課程教學(xué)效果對專業(yè)人才培養(yǎng)起著至關(guān)重要的作用。面臨化工原理課程教與學(xué)過程中長期存在的問題，如內(nèi)容多、公式多、計(jì)算量大、單聲道課堂及重知識輕能力等問題，教學(xué)團(tuán)隊(duì)通過構(gòu)建思維導(dǎo)圖、重組教學(xué)內(nèi)容、創(chuàng)新教學(xué)方法、改革課程評價(jià)機(jī)制，激發(fā)學(xué)生科學(xué)思維和創(chuàng)新思維；同時(shí)發(fā)掘課程思政元素，并全方位融入，培養(yǎng)理論知識扎實(shí)、工程實(shí)踐能力強(qiáng)、綜合素質(zhì)高的德才兼?zhèn)涞纳鐣髁x事業(yè)接班人。通過本課程教學(xué)改革與實(shí)踐，深入探索滿足基于OBE理念工程教育認(rèn)證和專業(yè)課課程思政要求的課程改革與實(shí)踐，對于其他工科課程教學(xué)改革具有一定的借鑒價(jià)值。

參考文獻(xiàn)：

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