《化工基礎(chǔ)》課程中多元化知識(shí)體系構(gòu)建與實(shí)踐

＊孟洪 董亮亮

（1.北京化工大學(xué) 化學(xué)工程學(xué)院 北京 100029 2.江南大學(xué) 化學(xué)與材料工程學(xué)院 江蘇 214122）

1.引言

深化教育教學(xué)改革是高校雙一流建設(shè)的重要組成部分，為此，教育部相繼印發(fā)了《教育部關(guān)于中央部門所屬高校深化教育教學(xué)改革的指導(dǎo)意見》和《教育部關(guān)于深化本科教育教學(xué)改革全面提高人才培養(yǎng)質(zhì)量的意見》，旨在通過(guò)教學(xué)改革支撐創(chuàng)新驅(qū)動(dòng)發(fā)展戰(zhàn)略，并在此基礎(chǔ)上進(jìn)一步深化高校專業(yè)供給側(cè)改革，以經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展和學(xué)生職業(yè)生涯發(fā)展需求為導(dǎo)向，構(gòu)建自主性、靈活性與規(guī)范性、穩(wěn)定性相統(tǒng)一的專業(yè)設(shè)置管理體系[1-2]。高校教改主要包括教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)手段和教學(xué)方法的改革，其中教學(xué)內(nèi)容是供給側(cè)改革的基礎(chǔ)，是帶動(dòng)教改內(nèi)涵提升的重要保障?！痘せA(chǔ)》是一門知識(shí)面廣、密切聯(lián)系化工及其相關(guān)產(chǎn)業(yè)的應(yīng)用基礎(chǔ)課程，在培養(yǎng)學(xué)生的工程觀、工程應(yīng)用能力以及綜合知識(shí)運(yùn)用等方面具有重要作用。隨著“新工科”建設(shè)的提出，國(guó)家對(duì)人才的培養(yǎng)正逐步從特定領(lǐng)域和專業(yè)的技術(shù)型人才向跨領(lǐng)域和專業(yè)的復(fù)合型人才轉(zhuǎn)變。在此背景下，為適應(yīng)復(fù)合型人才計(jì)劃的發(fā)展與需求,有必要對(duì)《化工基礎(chǔ)》課程教學(xué)內(nèi)容的設(shè)置進(jìn)行重新審視，進(jìn)一步拓展教學(xué)內(nèi)容的深度和廣度，推動(dòng)課堂教學(xué)供給側(cè)改革。

本文在分析《化工基礎(chǔ)》課程開設(shè)專業(yè)現(xiàn)狀及存在的問(wèn)題的基礎(chǔ)上，通過(guò)構(gòu)建多元化知識(shí)體系框架優(yōu)化課程內(nèi)容、推動(dòng)化工與經(jīng)濟(jì)、管理、貿(mào)易等知識(shí)的深度融合，基于專業(yè)差異性開展多樣化教學(xué)實(shí)踐，為提高人才培養(yǎng)質(zhì)量、實(shí)現(xiàn)課堂教學(xué)內(nèi)涵升級(jí)提供基礎(chǔ)和支撐。

2.《化工基礎(chǔ)》課程現(xiàn)狀

《化工基礎(chǔ)》是一門與化學(xué)工業(yè)結(jié)緊密合的基礎(chǔ)課，主要包括基礎(chǔ)理論與化學(xué)工業(yè)實(shí)踐兩個(gè)部分，以化學(xué)工程的“三傳一反”理論基礎(chǔ)為主線，圍繞無(wú)機(jī)化工、有機(jī)化工、生物化工、食品工業(yè)、輕紡工業(yè)等領(lǐng)域，以及化工物流管理、化工安全管理、節(jié)能環(huán)保等方面展開[3]。課程涵蓋化學(xué)工業(yè)中的經(jīng)濟(jì)學(xué)原理、管理學(xué)原理、國(guó)際貿(mào)易等內(nèi)容。同時(shí)，化學(xué)工業(yè)的發(fā)展趨勢(shì)、新興化學(xué)工業(yè)及其發(fā)展前景、化學(xué)工程學(xué)前沿等也是該課程需不斷拓展和更新的教學(xué)內(nèi)容?！痘せA(chǔ)》雖然內(nèi)容上與《化工原理》部分重疊,但由于學(xué)時(shí)的限制和開設(shè)專業(yè)的特點(diǎn),在課程內(nèi)容上有一定程度的精簡(jiǎn)。它是在《化工原理》和《化學(xué)反應(yīng)工程》兩門課程的基礎(chǔ)上通過(guò)有機(jī)結(jié)合而開設(shè)的課程，具有綜合性、實(shí)踐性和多學(xué)科交叉的特點(diǎn)[4]。

化學(xué)工業(yè)是國(guó)民經(jīng)濟(jì)的支柱產(chǎn)業(yè)，不僅在能源、資源、環(huán)境、食品等領(lǐng)域具有舉足輕重的作用，也直接關(guān)系到人們衣食住行等社會(huì)的方方面面。近年來(lái)化工的發(fā)展更是與社會(huì)可持續(xù)發(fā)展、清潔生產(chǎn)、循環(huán)經(jīng)濟(jì)等密切相關(guān)。因此，《化工基礎(chǔ)》在高校許多專業(yè)都有開設(shè)的必要和需求。盡管如此，總結(jié)目前的《化工基礎(chǔ)》教學(xué)實(shí)踐，仍存在如下主要問(wèn)題：

(1)多元化知識(shí)體系框架尚需進(jìn)一步完善

圖1 《化工基礎(chǔ)》課程多元化知識(shí)體系框架

《教育部關(guān)于深化本科教育教學(xué)改革全面提高人才培養(yǎng)質(zhì)量的意見》指出要全面提高課程建設(shè)質(zhì)量[2]。為此，必須加強(qiáng)課程體系整體設(shè)計(jì)，提高課程建設(shè)規(guī)劃性、系統(tǒng)性。《化工基礎(chǔ)》課程是研究化學(xué)工業(yè)中的基本原理、工藝流程和主要產(chǎn)品，以及與其相關(guān)的運(yùn)輸、存儲(chǔ)和市場(chǎng)。課程教學(xué)目的是使學(xué)生對(duì)化學(xué)工業(yè)及其發(fā)展前景有一個(gè)全面的了解，加深對(duì)化學(xué)工業(yè)的整體認(rèn)識(shí)，培養(yǎng)學(xué)生運(yùn)用已學(xué)的基礎(chǔ)理論知識(shí)分析和解決工程實(shí)際問(wèn)題的能力。進(jìn)一步地，應(yīng)引入經(jīng)濟(jì)學(xué)原理、管理學(xué)原理和國(guó)際貿(mào)易知識(shí)，發(fā)現(xiàn)、分析和解決化學(xué)工業(yè)中存在問(wèn)題，優(yōu)化化學(xué)工業(yè)中的工藝流程和產(chǎn)品營(yíng)銷渠道，從而深化對(duì)自己專業(yè)的認(rèn)識(shí)和理解。將化學(xué)工業(yè)與經(jīng)濟(jì)、管理、貿(mào)易等知識(shí)相結(jié)合，本身就是一個(gè)多元化知識(shí)的集成與融通，但目前該課程中普遍存在各個(gè)孤立知識(shí)點(diǎn)的隨意化、碎片化現(xiàn)象，如何構(gòu)建完整知識(shí)體系框架，同時(shí)能體現(xiàn)新興化學(xué)工業(yè)特色，仍是當(dāng)務(wù)之急。

(2)供給側(cè)“一刀切”課程內(nèi)容難以適應(yīng)專業(yè)差異性需求

除了化工專業(yè)外，很多高?！痘せA(chǔ)》課程均面向經(jīng)管類及其他非化工業(yè)專業(yè)開設(shè)。然而，目前的《化工基礎(chǔ)》課程設(shè)置普遍采用“一刀切”的模式，忽略了不同專業(yè)間學(xué)生在知識(shí)體系、能力培養(yǎng)以及實(shí)際需求等方面的差異性，導(dǎo)致教學(xué)效果欠佳，教學(xué)質(zhì)量下降。例如，對(duì)于經(jīng)管等非化工類專業(yè)學(xué)生來(lái)說(shuō)，由于化學(xué)化工基礎(chǔ)薄弱，且課程內(nèi)容含有大量圖表、數(shù)學(xué)符號(hào)、公式推導(dǎo)、化工設(shè)備等，與所學(xué)專業(yè)知識(shí)的相關(guān)性不高，導(dǎo)致學(xué)習(xí)起來(lái)相對(duì)吃力，進(jìn)而出現(xiàn)厭學(xué)的現(xiàn)象[5]。而對(duì)于化工類專業(yè)的學(xué)生來(lái)說(shuō)，由于與專業(yè)必修課《化工原理》的內(nèi)容部分重疊，使得學(xué)生對(duì)《化工基礎(chǔ)》課程的重視度不高，敷衍了事，導(dǎo)致學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣不濃，學(xué)習(xí)積極性不高[6]。對(duì)于不同專業(yè)的學(xué)生而言，其必須具備相應(yīng)專業(yè)特色的知識(shí)結(jié)構(gòu)與能力結(jié)構(gòu)，才能盡快適應(yīng)工作崗位和社會(huì)發(fā)展的需求。因此，在國(guó)家大力倡導(dǎo)復(fù)合型人才的背景下，如何構(gòu)建符合不同專業(yè)學(xué)生需求的多元化知識(shí)體系，優(yōu)化課程內(nèi)容、厘清知識(shí)脈絡(luò)和邏輯結(jié)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)知識(shí)深度融通，是《化工基礎(chǔ)》課程改革必須探討的一個(gè)重要問(wèn)題。

3.多元化知識(shí)體系構(gòu)建與實(shí)踐

《化工基礎(chǔ)》課程多元化知識(shí)體系構(gòu)建應(yīng)著力如下三點(diǎn)：

(1)構(gòu)建面向產(chǎn)業(yè)發(fā)展需求的多元知識(shí)框架

現(xiàn)代化工的生產(chǎn)技術(shù)活動(dòng)不是單獨(dú)存在的，而是與市場(chǎng)營(yíng)銷、人力資源、物流營(yíng)銷等經(jīng)營(yíng)管理活動(dòng)密切聯(lián)系的?！痘せA(chǔ)》課程本身具有知識(shí)點(diǎn)碎片化、分散化、多元化等特點(diǎn)。構(gòu)建《化工基礎(chǔ)》多元化知識(shí)體系框架，首先要厘清主線，將零散的知識(shí)“孤島”有機(jī)聯(lián)系起來(lái)，穿針引線，編織一個(gè)縱橫交錯(cuò)的知識(shí)框架。同時(shí)要面向新興產(chǎn)業(yè)發(fā)展需求，建立關(guān)于前沿、交叉的儲(chǔ)備知識(shí)庫(kù)。

如圖1所示，《化工基礎(chǔ)》的主線即是化工“三傳一反”理論及工業(yè)實(shí)踐（包括過(guò)程工程與產(chǎn)品工程），主干知識(shí)包括：化學(xué)工業(yè)概況、化工生產(chǎn)過(guò)程概述、化學(xué)工程學(xué)簡(jiǎn)介、無(wú)機(jī)化工、有機(jī)化工、高分子化工、煤化工、石油化工、生物化工與生物制藥、新能源化工、智能化工、化工安全管理、化工過(guò)程開發(fā)與評(píng)價(jià)、化學(xué)工業(yè)的發(fā)展趨勢(shì)與展望。同時(shí)考慮到化工產(chǎn)業(yè)鏈及關(guān)聯(lián)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展特征，《化工基礎(chǔ)》又涵蓋化工現(xiàn)代管理、系統(tǒng)工程、化工物流、化工金融與貿(mào)易、園區(qū)建設(shè)、碳交易等方面的綜合知識(shí)。

(2)基于專業(yè)差異性構(gòu)建差異化教學(xué)內(nèi)容

專業(yè)的差異性導(dǎo)致對(duì)知識(shí)需求的差異性，對(duì)于不同專業(yè)的學(xué)生要分清主次重點(diǎn)、了解主干旁支，構(gòu)建差異化教學(xué)內(nèi)容。如圖2所示，針對(duì)經(jīng)管類學(xué)生化工基礎(chǔ)弱、經(jīng)管基礎(chǔ)強(qiáng)的特點(diǎn)，在《化工基礎(chǔ)》課程建設(shè)中應(yīng)強(qiáng)化學(xué)生的化工基本概念、知識(shí)和能力的培養(yǎng)，使學(xué)生對(duì)化學(xué)工業(yè)的含義、內(nèi)涵、本質(zhì)以及發(fā)展歷程具有一定程度上的認(rèn)知和理解，拓寬學(xué)生的知識(shí)面。教學(xué)內(nèi)容應(yīng)著重化工基礎(chǔ)知識(shí)的講授，以化工過(guò)程的基本原理、典型化工產(chǎn)品的生產(chǎn)過(guò)程和工藝流程為主，并輔以視頻和動(dòng)畫來(lái)幫助學(xué)生理解所學(xué)內(nèi)容。此外，在課程內(nèi)容中適當(dāng)增加對(duì)化工行業(yè)的新技術(shù)、新設(shè)備、新成果等的講解，有利于豐富學(xué)生的化工知識(shí)。特別注重化工通識(shí)性知識(shí)（如，化工行業(yè)的地位、化工設(shè)備的發(fā)展趨勢(shì)、化工產(chǎn)品的生產(chǎn)和銷售、化工行業(yè)相關(guān)的政策法規(guī)、化工行業(yè)的最新科技成果等）的講解，在此基礎(chǔ)上，兼顧與貿(mào)易、營(yíng)銷、工商管理、市場(chǎng)分析等經(jīng)管知識(shí)的融通，增強(qiáng)學(xué)生學(xué)習(xí)的主動(dòng)性，提升教學(xué)效果。進(jìn)一步地，使學(xué)生易于將所學(xué)化工知識(shí)與經(jīng)管專業(yè)知識(shí)有機(jī)結(jié)合起來(lái)，激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新思維能力，實(shí)現(xiàn)跨專業(yè)間知識(shí)的深度融合。

圖2 針對(duì)經(jīng)管類和化工類學(xué)生的差異化教學(xué)內(nèi)容

對(duì)于化工專業(yè)，絕大多數(shù)學(xué)生沒(méi)有經(jīng)濟(jì)管理學(xué)科背景，對(duì)企業(yè)管理知識(shí)、產(chǎn)品的物流、大數(shù)據(jù)的發(fā)掘與整合等的了解非常有限，因此，在面向化工專業(yè)的《化工基礎(chǔ)》課程教學(xué)中，應(yīng)適當(dāng)增加經(jīng)濟(jì)管理學(xué)方面的知識(shí)，促進(jìn)學(xué)生的全面發(fā)展，培養(yǎng)出既有化工基礎(chǔ)理論又有經(jīng)濟(jì)管理專業(yè)知識(shí)的、適應(yīng)社會(huì)發(fā)展需要的復(fù)合型人才。在教學(xué)內(nèi)容上，應(yīng)精簡(jiǎn)化工專業(yè)課已經(jīng)有所涉及的內(nèi)容，加大其他專業(yè)知識(shí)的比重。如，針對(duì)化工企業(yè)的運(yùn)行模式，應(yīng)加大企業(yè)管理學(xué)領(lǐng)域的相關(guān)知識(shí)；針對(duì)化工產(chǎn)品的應(yīng)用走向，應(yīng)增加化工物流、化工貿(mào)易相關(guān)領(lǐng)域的知識(shí)；針對(duì)化工生產(chǎn)過(guò)程的實(shí)際，應(yīng)增加化工安全、園區(qū)建設(shè)、碳交易等方面的知識(shí)；針對(duì)化工行業(yè)的發(fā)展趨勢(shì)，應(yīng)增加對(duì)化工大數(shù)據(jù)、智能化工以及化工行業(yè)中產(chǎn)業(yè)鏈-經(jīng)濟(jì)鏈-技術(shù)鏈等的講解；針對(duì)化工專業(yè)學(xué)生就業(yè)方向，應(yīng)增加對(duì)國(guó)內(nèi)外著名化工企業(yè)的概況、排名和人才需求狀況等的介紹，從而使學(xué)生了解所學(xué)專業(yè)與其他專業(yè)的交叉點(diǎn)，認(rèn)識(shí)到課程的重要性，增強(qiáng)學(xué)生學(xué)習(xí)的內(nèi)在動(dòng)力。

(3)創(chuàng)新差異化教學(xué)手段，豐富教學(xué)實(shí)踐

針對(duì)經(jīng)管及非化工類學(xué)生，引入“反轉(zhuǎn)課堂”和“情景教學(xué)”模式[7]。以學(xué)生為中心，通過(guò)設(shè)置問(wèn)題、化工模型展示等方式，引導(dǎo)學(xué)生思索，激發(fā)學(xué)生的求知欲。增加典型化工生產(chǎn)案例的講解及課堂討論，鼓勵(lì)和啟發(fā)學(xué)生利用經(jīng)管專業(yè)知識(shí)去分析化工生產(chǎn)過(guò)程，提升學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和自主性。在課程實(shí)踐上，增加化工虛擬仿真實(shí)驗(yàn)和化工企業(yè)經(jīng)營(yíng)管理的情景模擬實(shí)驗(yàn)，通過(guò)學(xué)生的親手操作和親身體驗(yàn)，在強(qiáng)化學(xué)生所學(xué)的化工基礎(chǔ)和經(jīng)管專業(yè)知識(shí)的基礎(chǔ)上，提升學(xué)生理論聯(lián)系實(shí)際的能力。此外，教師綜合能力的培養(yǎng)也是教學(xué)系統(tǒng)中最重要的構(gòu)成要素之一。通過(guò)“校企合作”方式，加強(qiáng)教師與企業(yè)的聯(lián)系，鼓勵(lì)教師深入企業(yè)內(nèi)部，既要了解企業(yè)的生產(chǎn)工流程、工藝和規(guī)模，也要知曉企業(yè)的管理、運(yùn)營(yíng)和銷售模式，培養(yǎng)教師的綜合能力。只有教師自身具備了豐富的經(jīng)管類專業(yè)知識(shí)，才能夠更好地幫助學(xué)生去開闊視野，增長(zhǎng)眼界，從而更好地引導(dǎo)和教育學(xué)生。

積極構(gòu)建“教師-專家-企業(yè)家”三位一體的教學(xué)新模式。針對(duì)化工類學(xué)生，在教師講述課程的整體框架和基本內(nèi)容的基礎(chǔ)上，邀請(qǐng)企業(yè)相關(guān)專家對(duì)課程中的相關(guān)內(nèi)容進(jìn)行專業(yè)講解，同時(shí)介紹行業(yè)經(jīng)營(yíng)管理經(jīng)驗(yàn)與發(fā)展前沿，及時(shí)將最新發(fā)展動(dòng)態(tài)充實(shí)到教學(xué)內(nèi)容中，開闊學(xué)生視野,鼓勵(lì)學(xué)生與教師、專家、企業(yè)家之間的互動(dòng)，引導(dǎo)學(xué)生由被動(dòng)的知識(shí)學(xué)習(xí)轉(zhuǎn)變?yōu)橹鲃?dòng)學(xué)習(xí)，激發(fā)學(xué)生創(chuàng)新思維。增強(qiáng)課程實(shí)踐，構(gòu)建“軟件模擬、案例分析、頂崗實(shí)習(xí)、市場(chǎng)分析”等多元化實(shí)踐平臺(tái)。通過(guò)對(duì)化工設(shè)備、單元操作等的仿真模擬，加深學(xué)生對(duì)化工專業(yè)知識(shí)的理解；通過(guò)對(duì)典型化工案例的分析，加深學(xué)生對(duì)化工生產(chǎn)過(guò)程和化工安全的認(rèn)識(shí)；通過(guò)深入企業(yè)進(jìn)行生產(chǎn)實(shí)習(xí)，增加學(xué)生的實(shí)際動(dòng)手能力和解決工程問(wèn)題的能力；通過(guò)化工市場(chǎng)的沙盤模擬，使學(xué)生了解市場(chǎng)的走向?qū)ζ髽I(yè)的影響，更加關(guān)注化工生產(chǎn)過(guò)程中的經(jīng)濟(jì)效益；通過(guò)模擬企業(yè)經(jīng)營(yíng)管理模式，增加學(xué)生對(duì)企業(yè)運(yùn)營(yíng)和管理的了解，提升學(xué)生的管理和團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力。多元化實(shí)踐平臺(tái)的構(gòu)建，不僅能夠強(qiáng)化學(xué)生對(duì)《化工基礎(chǔ)》課程內(nèi)容的學(xué)習(xí)，促進(jìn)課上與課下、校內(nèi)與校外、現(xiàn)實(shí)與虛擬、理論與實(shí)踐，相互融合，相互推進(jìn)，還能夠培養(yǎng)學(xué)生的大局觀、工程觀、安全觀、企業(yè)觀和經(jīng)濟(jì)觀。

4.結(jié)語(yǔ)

當(dāng)前，我國(guó)正處于經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展成功轉(zhuǎn)型的重要戰(zhàn)略機(jī)遇期，培養(yǎng)“創(chuàng)新型、復(fù)合型、應(yīng)用型”人才已成為迫切需求，文理兼?zhèn)?、全面發(fā)展將是新時(shí)代高質(zhì)量人才培養(yǎng)的重要目標(biāo)。高校教學(xué)改革應(yīng)著眼于優(yōu)化布局，提升內(nèi)涵。作為一門理論知識(shí)與生產(chǎn)實(shí)踐緊密相聯(lián)的課程，《化工基礎(chǔ)》課程的多元化知識(shí)體系構(gòu)建，對(duì)于梳理跨學(xué)科知識(shí)邏輯結(jié)構(gòu)，促進(jìn)知識(shí)融通與拓展，推動(dòng)不同專業(yè)差異化教學(xué)具有重要意義。