化工原理課程教學(xué)方法改革探索

李梅

摘要：現(xiàn)階段，我國教育領(lǐng)域強調(diào)“新工科”教育，為職業(yè)院校教育、高等院校教育等提供了鮮明的借鑒與參考。工科專業(yè)教育教學(xué)過程中，強調(diào)實踐教學(xué)，對學(xué)生動手能力，發(fā)散思維培養(yǎng)的重要性和必要性。親自參與化工原理課程學(xué)習(xí)實驗，也是增強學(xué)生綜合素質(zhì)的重要環(huán)節(jié)。與此同時，學(xué)校增加實訓(xùn)教學(xué)、實驗教學(xué)，有助于其培養(yǎng)復(fù)合型卓越工程技術(shù)人才。在新工科教育理念的發(fā)展背景下，眾多職業(yè)院校、高等院校相繼開展了化工原理課程教學(xué)的改良和優(yōu)化，力求能夠通過多樣化的教學(xué)方式、現(xiàn)代化的教學(xué)原理、規(guī)范化的教學(xué)評價，實現(xiàn)化工原理課程的最佳教學(xué)效果。在本文研究中，首先總結(jié)現(xiàn)階段化工原理課程教學(xué)的問題與局限性，并且根據(jù)問題的具體內(nèi)容，提出具有針對性的教學(xué)優(yōu)化措施。從教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)理念?？荚u方式三個部分，優(yōu)化化工原理教學(xué)方式，力求能夠為眾多院校提供教育教學(xué)的參考，實現(xiàn)我國人才培養(yǎng)的新變化、新進展

關(guān)鍵詞：新工科;化工原理;實踐教學(xué)

現(xiàn)階段，新工科教育成為了高等院校和職業(yè)院校教育改革的基本方向。其重點強調(diào)實踐性，學(xué)習(xí)是工科類專業(yè)學(xué)習(xí)的本質(zhì)、創(chuàng)新的基礎(chǔ)。詳細(xì)的實驗教學(xué)環(huán)境能夠培養(yǎng)學(xué)生動手參與、積極思考的良好學(xué)習(xí)習(xí)慣，并且能夠以更為直觀的形式呈現(xiàn)出化工原理等其他工科專業(yè)的知識內(nèi)容，與傳統(tǒng)的說教講授知識傳遞存在鮮明的差異?，F(xiàn)代化教學(xué)理念指導(dǎo)下的新工科教育，能夠幫助學(xué)生以積極主動的方式調(diào)動自身的主觀能動性，投入到化工原理課程學(xué)習(xí)中來，尤其是針對一些基礎(chǔ)較為薄弱的學(xué)生而言，實踐教育能夠得到“問渠那得清如許，為有源頭活水來。”的理想教育方法，一定程度上降低了教師講授教學(xué)的壓力，為高素質(zhì)人才培養(yǎng)提供必要的渠道和保障。

一、化工原理課程教學(xué)局限性

（一）教學(xué)方式單一

化工原理課程設(shè)計在課程整體教學(xué)中處于基礎(chǔ)性和關(guān)鍵性環(huán)節(jié)，是提升學(xué)生理論聯(lián)系實際能力的重要渠道，并且通過實踐學(xué)習(xí)，能夠增強化工專業(yè)知識的應(yīng)用水平以及學(xué)生的創(chuàng)新精神與創(chuàng)新思維。但是在以往的培養(yǎng)模式中，教師仍舊使用講授教學(xué)、教學(xué)PPT展示課件等形式，缺少對學(xué)生主觀意識的認(rèn)知和培養(yǎng)，導(dǎo)致在課堂學(xué)習(xí)中學(xué)生經(jīng)常出現(xiàn)消極，懈怠等不同的學(xué)習(xí)心理，影響其投入學(xué)習(xí)的積極性和主動性。傳統(tǒng)意義上化工原理課程設(shè)計，使用“設(shè)計題目+集中授課+資料收集+寫作報告”的形式。這種“從課堂到課堂，從理論到理論”的教學(xué)方式，主要依賴于教師的知識傳遞和講授，學(xué)生主動參與知識獲取和課程設(shè)計的內(nèi)容少之又少。雖然在這種情況下完成學(xué)習(xí)任務(wù)，學(xué)生出現(xiàn)錯誤的幾率較低。整體授課流暢性較強，但是對學(xué)生專業(yè)知識、能力的培養(yǎng)與掌握作用不甚明顯。

這種教學(xué)形式與當(dāng)下卓越人才培養(yǎng)計劃、新工科教學(xué)等教育策略和教育制度的培養(yǎng)目標(biāo)嚴(yán)重失衡。以上教育方式存在的問題主要體現(xiàn)為對學(xué)生基礎(chǔ)知識和實踐操作的聯(lián)系程度不足，學(xué)生獲取知識和應(yīng)用知識的領(lǐng)域較為閉塞。在生活實踐中，只能夠生搬硬套書本上的理想方式進行計算。然而，實際工作環(huán)境中往往不甚如人意，一旦出現(xiàn)較為靈活的變化，則直接導(dǎo)致學(xué)生工作質(zhì)量嚴(yán)重下降。在教師的引導(dǎo)下，雖然學(xué)生能夠順利完成學(xué)習(xí)任務(wù)，但是缺乏對實際工程問題的認(rèn)知和理解能力，導(dǎo)致學(xué)生的工程觀點不強，對于化工原理的掌握技能偏低。綜合以上，極易在學(xué)生就業(yè)階段出現(xiàn)嚴(yán)重的工程事故，誘發(fā)不必要的損失。

（二）教學(xué)理念陳舊

在傳統(tǒng)的化工原理教學(xué)過程中，教師是課堂上“說一不二”的主人翁，學(xué)生需要在教師的引導(dǎo)下按部就班完成教學(xué)任務(wù)，學(xué)生的主觀能動性難以得到有效發(fā)揮，且一部分教師制定的教學(xué)內(nèi)容十分晦澀難懂，對于學(xué)習(xí)初級階段的學(xué)生難以掌握，學(xué)生的實踐經(jīng)驗有限、實踐能力不足，經(jīng)常在完成教師布置的學(xué)習(xí)任務(wù)過程中出現(xiàn)困境和問題。此時，通常情況下教師的解決措施便是將學(xué)生出現(xiàn)的問題直接指出，并且做出分析，給出正確做法。雖然這種教學(xué)方式能夠在短時間內(nèi)完成教學(xué)任務(wù)，引導(dǎo)學(xué)生理解知識內(nèi)容，但是卻忽視了學(xué)生的發(fā)散思維模式，影響學(xué)生的成長。這種“保姆式”的教學(xué)措施與當(dāng)下“新工科”“卓越人才培養(yǎng)”等教學(xué)理念嚴(yán)重不符，難以達(dá)到理想的人才培養(yǎng)目標(biāo)。

（三）教學(xué)評價局限

傳統(tǒng)的教學(xué)評價方式往往以學(xué)年的考試成績?yōu)橹?，忽視了學(xué)生階段性學(xué)習(xí)過程中的態(tài)度和行為，教師也未能夠逐一檢查學(xué)生的設(shè)計圖紙是否完成、設(shè)計說明書寫是否規(guī)范、學(xué)生的設(shè)計方案是否可行等等。尤其是對設(shè)計完成階段的數(shù)據(jù)處理、流程建設(shè)等關(guān)鍵性工作的考評制度缺失，不利于教師全方位了解學(xué)生的學(xué)習(xí)態(tài)度、學(xué)習(xí)能力。

二、化工原理課程教學(xué)方法改革措施

（一）優(yōu)化教學(xué)內(nèi)容，完善教學(xué)機制

化工專業(yè)教材中展現(xiàn)的知識內(nèi)容是扁平化的，學(xué)生即便是能夠熟練記憶和背誦教材內(nèi)容，也難以在工作實踐中取得理想的成績。在“實踐為上”的教學(xué)環(huán)境中，學(xué)生需要主動投身于知識探索的工程中，了解化工原理內(nèi)部蘊含的知識背景，了解企業(yè)生產(chǎn)加工中的實際情況和現(xiàn)實需求，了解書本上難以獲得的企業(yè)實際產(chǎn)品的整個生產(chǎn)過程和工藝路線技術(shù)及其經(jīng)濟成本，結(jié)合學(xué)生專業(yè)特點和企業(yè)生產(chǎn)特點，確定設(shè)計題目和設(shè)計內(nèi)容，這樣題目和內(nèi)容都來自于實際過程，使學(xué)生避免紙上談兵，不會缺乏真實性的感覺，從而增加了學(xué)生設(shè)計的興趣，同時更有利于強化學(xué)生工程意識和經(jīng)濟意識，增強學(xué)生的工程觀點。在此過程中，學(xué)生能夠結(jié)合自身研究得出的理論成果，聯(lián)系實際學(xué)習(xí)階段的實驗現(xiàn)象，對生產(chǎn)加工階段、實際操作階段中出現(xiàn)的問題進一步解答，在發(fā)現(xiàn)問題-分析問題-解決問題的過程中逐步構(gòu)建具有主觀能動性的知識框架。

借助實驗室已有的單元操作設(shè)備進行模擬放大設(shè)計，發(fā)現(xiàn)問題、分析問題和解決問題，提高工程能力，避免學(xué)生過分依賴教師的局面，提高學(xué)生的獨立思考與創(chuàng)新能力;借助實驗室的科研活動過程中的課程設(shè)計教學(xué)，使學(xué)生不斷地認(rèn)識單元操作和工藝過程特點，提高工程應(yīng)用能力，并且有利于培養(yǎng)學(xué)生從技術(shù)、經(jīng)濟、能源、環(huán)境和安全等多方面綜合考察問題的能力。

“紙上得來終覺淺，據(jù)知此事要躬行。”學(xué)生喜歡也擅長于展現(xiàn)自己，教師要給予學(xué)生一定的機會和舞臺。在教學(xué)過程中學(xué)生應(yīng)該是操作主體，而不是老師夸夸其談，老師所講的知識即使再面面俱到，學(xué)生還是記不住所講的主要內(nèi)容。在教學(xué)時教師不需要做過多的講解，讓學(xué)生自由的去發(fā)揮，看著教材慢慢的滲透，學(xué)生或許在學(xué)習(xí)摸索過程中學(xué)會了一些單詞的讀音和寫法。讓學(xué)生在操作中學(xué)習(xí)，在過程中便可以與其他所學(xué)過的知識進行聯(lián)動。學(xué)生在自主探究的過程中慢慢體會到了學(xué)習(xí)的快樂，并且在自主探究的路上增強了對學(xué)習(xí)化工原理課程的興趣。

（二）改革教學(xué)方式，增強工程觀念

在化工專業(yè)課程設(shè)計階段，教師需要轉(zhuǎn)變傳統(tǒng)的課堂師生關(guān)系，給予學(xué)生更多親自動手、參與實驗的機會，避免教師講授教學(xué)出現(xiàn)授課“一言堂”的現(xiàn)象，制約學(xué)生發(fā)散思維、創(chuàng)新思維的進步。教師需要積極學(xué)習(xí)現(xiàn)代化的教學(xué)理念，尊重學(xué)生的主體地位和主觀能動性。在化工原理課程設(shè)計過程中，教師不僅僅是知識的傳遞者，需要引導(dǎo)和幫助學(xué)生形成主動學(xué)習(xí)、樂于學(xué)習(xí)、勇于探究的精神，正確認(rèn)識到化工原理中蘊含的知識內(nèi)容。在學(xué)生完成教師布置的課堂任務(wù)階段，需要給予學(xué)生充分的時間和空間進行資料獲取、材料查閱、實踐參與，學(xué)生通過自身行為得到的知識內(nèi)容，其記憶和理解的深度和廣度遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過教師反復(fù)強調(diào)和講解的知識內(nèi)容。利用相對“自由”的教學(xué)方式，學(xué)生能夠自己明確設(shè)計思路，分析優(yōu)化設(shè)計方案，進行工藝設(shè)計計算等，從技術(shù)、經(jīng)濟、環(huán)境和安全等多方面綜合考慮，確定最合理的設(shè)計方案，教師就學(xué)生設(shè)計過程中進行答疑、輔導(dǎo)和監(jiān)督。教師在“傳道受業(yè)解惑”的教學(xué)角色中做好輔助工作，能夠有效培養(yǎng)學(xué)生獨立思考、精益求精、開拓創(chuàng)新的思維模式和能水平。

在信息時代的教育環(huán)境下，教師是教育戰(zhàn)線的第一負(fù)責(zé)人。教師的信息素養(yǎng)，決定了教師在上課時能否使用好信息時代的教學(xué)課件。信息素養(yǎng)概念不是憑空產(chǎn)生的，它是時代和社會發(fā)展的產(chǎn)物。信息素養(yǎng)不光受到國內(nèi)的重視，在國外也受到各大高校的歡迎，目前信息素養(yǎng)能力已經(jīng)成為了評價人才素質(zhì)的指標(biāo)之一。教師在教學(xué)過程中，應(yīng)該積極改進自己的教學(xué)水平。教師不應(yīng)該以自身的水平停止對自己的學(xué)習(xí)，教師本身的教學(xué)水平是實施教學(xué)改革中的重中之重，要通過不斷的學(xué)習(xí)提高自己的教學(xué)水平。信息素養(yǎng)是從圖書檢索中演變而來，后來隨著計算機和網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展，信息素養(yǎng)從單一的信息檢索能力變成了信息檢索與處理能力的綜合體，也是當(dāng)代教師必須具備的核心素養(yǎng)。

（三）優(yōu)化考評方式。激發(fā)學(xué)生積極性

1.日常成績考核

在教師布置學(xué)習(xí)任務(wù)之后，需要每星期檢查一次學(xué)生的完成情況，學(xué)生將自身在本星期內(nèi)查閱的相關(guān)資料、完成的任務(wù)內(nèi)容、設(shè)定的完成方式，或者是學(xué)生的閱讀書目、文獻資料獲取等等，都可以制定成為書面報告的形式，交給老師審查。教師也可采取隨機審查的方式，確保學(xué)生能夠在任務(wù)中獲得一定信息資料，避免學(xué)生出現(xiàn)虛度光陰的不良學(xué)習(xí)情況。根據(jù)教師抽查的結(jié)果，給予學(xué)生任務(wù)完成階段的成績評定，這項成績在后續(xù)學(xué)年成績中占比約20%。

2.設(shè)計報告考核

此時教師需要檢查學(xué)生完成任務(wù)之后編寫的設(shè)計說明書，以及繪制的相關(guān)圖紙材料、工藝實施流程圖等，判斷學(xué)生對于設(shè)計報告是否付出了時間和精力，也能夠判斷學(xué)生掌握的專業(yè)知識內(nèi)容是否可行，在任務(wù)完成階段、報告撰寫階段是否思路清晰、態(tài)度端正等，將以上內(nèi)容作為評價學(xué)生設(shè)計報表質(zhì)量的重要因素，此項評價在后續(xù)學(xué)年成績中占比約為40%-50%。

3.討論答辯考核

在整體學(xué)習(xí)任務(wù)完成之后，教師可以將設(shè)計方式具有相似性的學(xué)生組織成為一個小組，將設(shè)計方式、設(shè)計過程、計算方式等進行具體分析，并在小組中選擇一名小組長，結(jié)合組員的表現(xiàn)和行為進行具體分析，觀察學(xué)生的語言表達(dá)能力、書面材料撰寫能力等，此項成績占據(jù)后續(xù)總成績分?jǐn)?shù)的20%-30%。

如此，學(xué)生在完成某一項學(xué)習(xí)任務(wù)的過程中能夠充分調(diào)動自身的積極性，將完成過程展現(xiàn)給教師，呈現(xiàn)出相對理想的學(xué)習(xí)狀態(tài)，教師采用分階段考評的措施也能夠進一步認(rèn)識到學(xué)生成長與學(xué)習(xí)階段的特點，便于認(rèn)識到學(xué)生的學(xué)習(xí)需求、成長需求，在后續(xù)教學(xué)過程中對教學(xué)內(nèi)容和方式進行調(diào)整，達(dá)到理想的人才培養(yǎng)效果。

結(jié)語

在化工原理課程教學(xué)中，課程設(shè)計的重要性和必要性是不言而喻的，科學(xué)有效的化工原理教學(xué)能夠增強學(xué)生理論聯(lián)系實踐能力的培養(yǎng)力度，增強學(xué)生的實踐精神與發(fā)散思維，能夠幫助其鑒定堅實的基礎(chǔ)知識框架，結(jié)合教師的教學(xué)內(nèi)容，加深學(xué)生對知識的理解，引導(dǎo)其知曉工科教育的新方式、新標(biāo)準(zhǔn)。通過文章研究能夠看出，為了優(yōu)化化工原理教學(xué)的整體水平，需要在教學(xué)理念、教學(xué)方式、教學(xué)評價等方面加以優(yōu)化和處理，進而實現(xiàn)化工原理教學(xué)的全面發(fā)展。

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黑龍江省教育科學(xué)"十四五"規(guī)劃2021年度重點課題 課題名稱∶《化工原理課程》的"三教"改革與實踐

課題編號∶ZJB1421185