大類招生背景下《化工原理》教學改革的探究

＊劉作華 唐小余 熊黠 王松松 劉仁龍 董立春

（重慶大學化學化工學院 重慶 401331）

黨的十九大報告指出，贏得國際競爭主動的戰(zhàn)略資源、實現(xiàn)民族振興的關(guān)鍵是對人才的培養(yǎng)。隨著社會經(jīng)濟的進步和時代的不斷發(fā)展，新興邊緣學科和交叉學科也在不斷出現(xiàn)，逐漸淡化了原有的嚴明學科界限。不同學科之間存在著明顯的綜合性，進而全社會對于“復合型人才”的需要成為了熱點。其中，高校是培養(yǎng)人才的重要平臺，對于培養(yǎng)具有綜合能力的復合型人才成為了高校育人的核心。因此，大類招生是高校實行“因材施教、加強基礎(chǔ)、淡化專業(yè)、分流培養(yǎng)”的一種“通才教育”改革，主要根據(jù)國內(nèi)教育發(fā)展的實際情況做出的改革，并不是將簡單地歸并相近的專業(yè)，而是關(guān)乎到課程體系、人才培養(yǎng)模式和教學方式方法的深度改革，也是高校提升人才培養(yǎng)質(zhì)量、進行內(nèi)涵建設(shè)的重要措施。

《化工原理》課程是化工專業(yè)類必修的專業(yè)基礎(chǔ)課，主要研究化工生產(chǎn)中的物理加工過程，闡述“三傳一反”的基本原理、主要單元操作的機理與計算過程等。2018年全國教育大會上指出，要引導和教育學生珍惜求學時光，心無旁騖地求知問學，培養(yǎng)學生的創(chuàng)新思維和綜合能力，為高校教育方式的調(diào)整升級定下了基調(diào)，指明了方向和道路。在《化工原理》課程的教學改革中，我們提出從強化基礎(chǔ)知識訓練、突出“產(chǎn)學研”一體化、結(jié)合“互聯(lián)網(wǎng)+”新教學模式等三個維度進行教學改革的探索，促進學生自主式思考和學習，提高學生化工類基礎(chǔ)知識的儲備和綜合能力，培養(yǎng)學生的創(chuàng)新思維和創(chuàng)新能力。

1.《化工原理》教學現(xiàn)狀

(1)學生對化工理論學習沒有掌握到位

在大類招生背景下，面對學生眾多的“大課堂”，傳統(tǒng)的教學手段、教學方法和課程設(shè)計很難吸引學生對課堂的注意力。該課程作為專業(yè)基礎(chǔ)課涉及實際過程問題，相對于其他非化工專業(yè)的課程，該課程存在較多的經(jīng)驗公式與推導過程，學生在學習過程中容易產(chǎn)生抵觸情緒和畏難心理[1]。并且，該課程涉及較多的化工類專業(yè)基礎(chǔ)理論知識，盡管緊密聯(lián)系實際單元操作情況，但是學生由于缺乏化工項目背景知識，逐漸認為課程內(nèi)容空洞、枯燥及難以掌握。當前的《化工原理》教學方式增強了學生的思考惰性，未進行深入的思考和理解。在這背景下，使得學生掌握基礎(chǔ)理論知識不到位、不全面，而學生對化工專業(yè)知識的深度掌握和全面學習依賴于對基礎(chǔ)理論知識的夯實。

(2)教學方案設(shè)計未將工學相結(jié)合

《化工原理》課程的教學內(nèi)容未有效地與工學相結(jié)合，教學方案設(shè)計的專業(yè)知識沒有及時的創(chuàng)新和改革，造成設(shè)計教學方案不合理、不科學。并且，教學形式單一，學科的研究進展和發(fā)展動態(tài)不能及時傳達給學生。在這種教學背景下，使得學生僅獲得了書本上的基礎(chǔ)理論知識，而忽視了培養(yǎng)學生的實踐能力。久而久之，造成學生缺乏發(fā)現(xiàn)問題、質(zhì)疑問題和解決問題的能力，也間接或直接地挫傷了學生對于學習的主觀能動性和積極性，難以達到真正的提升。因此，當很多學生畢業(yè)走向?qū)嶋H工作崗位時，競爭能力和工作能力不強，往往感到心有余而力不足，很難滿足企業(yè)、單位的要求，這使得教學失去了重要的現(xiàn)實意義。

(3)專業(yè)教學周期的縮短影響學生專業(yè)思維系統(tǒng)化

縮短專業(yè)教學周期會影響學生系統(tǒng)性地構(gòu)建專業(yè)思維。實行大類招生的高校在低年級設(shè)置了“通識教育階段”，但是由于政策落實時間較短，科學有效的課程設(shè)置體系還未在一個大類的不同學院、專業(yè)中形成。故而，大量的基礎(chǔ)課程需要學生去學習和完成，學生對學習的目標感不強，難以提高積極性。在高年級時，《化工原理》專業(yè)課程的實踐教學被縮短，不能將熱點問題和專業(yè)前言講得深入、透徹，不能幫助學生構(gòu)建起系統(tǒng)性與全面性的專業(yè)思維結(jié)構(gòu)。本科畢業(yè)后就業(yè)，雖然具備豐富的多學科背景，但其實際操作能力、專業(yè)能力難以達到用人單位的需要。因此，造成本科生的就業(yè)環(huán)境差距、就業(yè)壓力只增不減。

2.《化工原理》課堂教學改革探索

(1)組建多元化通識教育專家團隊

大類招生模式的重點在于大類培養(yǎng)，這是教育教學的全方位改革，需要學校、學院認真務(wù)實地落實好政策，甚至需要結(jié)合全國高校的集體智慧。設(shè)置教學計劃要以“需要培養(yǎng)綜合性人才”為導向，破舊立新，而不能將專業(yè)課進行簡單的累加。高校需要協(xié)調(diào)、平衡學生學習和各學科專業(yè)發(fā)展的連續(xù)性。真正意義上的課程重構(gòu)需要整合多領(lǐng)域、多學科專家的力量，因為具備單一學科背景的專家無法完成。只有通過教育專家團隊的搭配得當、素質(zhì)好與水平高，充分聯(lián)系、結(jié)合行業(yè)實際和學科基礎(chǔ)，才能實現(xiàn)真正意義上的大類招生培養(yǎng)。

大類招生視角下構(gòu)建的多元化通識教育專家以教書育人為遠景目標，建設(shè)知識技能互補的教學業(yè)務(wù)組合。特別是《化工原理》這類理論與實踐相結(jié)合的課程，在師資隊伍的建設(shè)中更要注重多元化的建設(shè)。同時，在化工教學團隊中引入具有較強生產(chǎn)技術(shù)能力、專業(yè)性較強的技術(shù)骨干，滿足化工教學專家團隊的多元化需求。

(2)夯實基礎(chǔ)

專業(yè)課程的基礎(chǔ)和核心是理論知識，掌握專業(yè)理論知識的情況在很大程度上決定了學生專業(yè)發(fā)展的好壞，并且良好的理論素質(zhì)可以增進學生在這個專業(yè)的可持續(xù)性發(fā)展。在目前的知識經(jīng)濟時代中，國家和社會需要的是具備高技術(shù)型、實用型的復合型人才，這種人才的核心需求是創(chuàng)新能力和創(chuàng)新意識。而這種能力和精神僅是綜合能力的外在表現(xiàn)，它是以高度綜合化的知識、深厚的文化底蘊、崇高的精神及個性化的思想為基礎(chǔ)的。其中，培養(yǎng)創(chuàng)新思維的核心是需要將不同學科領(lǐng)域的基礎(chǔ)知識聯(lián)系起來，對不同體系的理論知識進行整合、推理，進而形成全新的思維體系。但是，如果沒有深厚的基礎(chǔ)知識儲備和寬廣的知識面，那將如何開啟創(chuàng)新思維“引擎”呢？

萬丈高樓平地起，可見夯實基礎(chǔ)的重要性。學習更是如此，只有強化對基礎(chǔ)理論知識的把握程度，才能構(gòu)建知識的高樓大廈。然而如何與專業(yè)教學周期縮短的現(xiàn)狀協(xié)調(diào)是不可避免的問題。首先，需要教師改變對課時和課程的認識，深入課程的教學；其次，強調(diào)基礎(chǔ)訓練和綜合訓練相結(jié)合，教師根據(jù)學生對知識掌握狀況酌情對基礎(chǔ)知識進行講解，再與綜合訓練相結(jié)合實現(xiàn)知識鞏固和學以致用；最后，教師需要加強對教材的剖析，注意因材施教。在基礎(chǔ)性教學中，引導學生對基礎(chǔ)性知識結(jié)構(gòu)概念的構(gòu)建，通過案例式教學，將碎片化的基礎(chǔ)性知識點用于解決實際問題中，加強對基礎(chǔ)知識的理解與掌握，真正做到學以致用。

因此，按照大類招生的模式培養(yǎng)人才，可以消除專業(yè)界限，特別是在低年級打基礎(chǔ)階段，組合班級可以根據(jù)學生的實際專業(yè)水平，有針對性地確定目標、組織教學、因材施教，著力于夯實基礎(chǔ)知識。

(3)堅持“產(chǎn)學研”一體化

“產(chǎn)學研”一體化可以將企業(yè)、高校和科研單位的優(yōu)勢結(jié)合互補對方的不足，通過合作和資源共享實現(xiàn)三者共贏的模式，形成協(xié)同增效的效果。該模式的核心是“產(chǎn)于實用、學以提升學術(shù)水平、研以致用”，即企業(yè)、高校和科研單位共同研發(fā)創(chuàng)新型的科研成果，進而投入市場，服務(wù)于社會。它是一種讓學生與社會早接軌的重要方式，也為學生提供了一個很好的實踐鍛煉平臺。在此平臺上，學生可以將所掌握的理論知識盡可能的聯(lián)系社會生產(chǎn)，充分利用企業(yè)、高校和科研單位的優(yōu)勢，增強其全面分析問題、解決問題的能力，培養(yǎng)自身的實踐能力和創(chuàng)新能力。同時，讓學生在生產(chǎn)實踐中體會社會現(xiàn)實，更全面、深刻地認識自己，盡早的確定可持續(xù)發(fā)展的目標?；诖?，通過全方面、多方位的鍛煉，才會培育出一大批有才能、能競爭、高智力和具備創(chuàng)造力的人才。

堅持“產(chǎn)學研”一體化為《化工原理》課程教學提供了一個新的視角。化工原理教研室的目標是培養(yǎng)學生分析、解決復雜的單元操作問題的能力，形成了產(chǎn)學研一體化、施教環(huán)節(jié)清晰、實踐全域度的《化工原理》教學理念。通過內(nèi)部教學資源整合，即調(diào)整實驗內(nèi)容，將操作型實驗更改為劑型實驗，例如萃取、干燥、膜分離等實驗；邀請企業(yè)的專家學者來校指導；教師出校門，即教師定期到相關(guān)化工領(lǐng)域的企業(yè)中進行工程實踐；學生在企業(yè)歷練，即學生完成課程學習具備一定的專業(yè)知識儲備后，到合作企業(yè)或者科研機構(gòu)進行實習；采用以上舉措有目的、有計劃、分層次地提升教學水平。同時，借鑒學習國內(nèi)外比較先進的教學理念，形成具有綠色化工特色的《化工原理》教學方案，進一步培養(yǎng)學生的專業(yè)實踐技能和工程思維。

“產(chǎn)學研”一體化已成為培養(yǎng)創(chuàng)新性、綜合性、高層次人才的重要模式。因此，建立“產(chǎn)學研相融合、時空緊相連、教練不斷線”的《化工原理》教學模式，對于提高學生的創(chuàng)新實踐能力、強化學校一流學科建設(shè)非常重要。

(4)結(jié)合“互聯(lián)網(wǎng)+”新教學模式

①打造線上線下相結(jié)合的教學路徑

信息技術(shù)與教學的深度融合對高等教育發(fā)展與變革提供了新機遇。同時，特殊時期下為滿足“停課不停學”的政策要求，教學方式勢必做出相應的改變，也間接或直接的推動了新時代教育的革新。相較于傳統(tǒng)的線下教學模式，基于“互聯(lián)網(wǎng)+”的線上教學課堂具備更豐富的與全面的課程資源、更強大的學生學習相關(guān)數(shù)據(jù)統(tǒng)計能力，以及更有效的管理機制和課程監(jiān)督。此外，結(jié)合“互聯(lián)網(wǎng)+”線上教學模式具有移動性、便捷性等優(yōu)勢，可以滿足學生進行查漏補缺、個性化學習的需求，也可以豐富教學資源填補課堂教學中存在的空白[2]。線上與線下相結(jié)合的教學模式已經(jīng)成了人才培養(yǎng)的重要途徑和方式。

因此，在高校要切實落實、加強對新教學模式的運用，這就要求在《化工原理》課程教學中推進線上與線下相結(jié)合的教學模式，既滿足學生在線下的生動化課堂中接收知識，也可以采用線上會議教學或者利用線上的教學資源或教師提前錄制好的教學視頻進行便捷地、高效地、自主性地學習。例如，教師建立線上班級群，教師通過班級群提醒學生進行預習，包括章節(jié)內(nèi)容的重點、難點，以及需要關(guān)鍵理解的內(nèi)容。

因而，教師需要周密部署，將線上與線下的教學資源合理設(shè)計與科學規(guī)劃，讓學生能夠根據(jù)其自身對基礎(chǔ)理論知識的把握程度開展《化工原理》課程的學習。

②利用鏈接教學資源，豐富教學內(nèi)容

基于“互聯(lián)網(wǎng)+”的發(fā)展，在教學改革的潮流中涌現(xiàn)了許多的教學方式和模式。這些教學模式和網(wǎng)絡(luò)教學資源已經(jīng)在高校課堂得到了廣泛的運用，例如慕課、翻轉(zhuǎn)課堂等眾多教育新形態(tài)[3-4]，對相關(guān)教學實踐和學術(shù)研究的關(guān)注度也在持續(xù)上升。其共同點是學生利用線上的教學資源進行自主性學習，在線下的課堂上采用討論、答題、展示等互動方式，突出學生作為教學的主體地位。

同時，通過結(jié)合“互聯(lián)網(wǎng)+”的新教學方式，可以解決原本課程教學中相對乏味和枯燥的困境，吸引學生的注意力與積極性，讓學生以更加活躍的狀態(tài)進行高效的學習。在課堂教學中，教師可以鏈接一些優(yōu)秀的、先進的教學資源[5]，以流體力學及其輸送為基礎(chǔ)，通過新聞、圖片的方式呈現(xiàn)流體流動方式。讓學生基于本節(jié)知識分析、討論流體流動現(xiàn)象。形式豐富，基于多媒體技術(shù)展示，學生印象深刻，傳授效果好?？梢载S富教學內(nèi)容，還可以及時地給學生展示專業(yè)發(fā)展的前沿性、豐富性，調(diào)動學生的注意力，從而提高教學主體的課堂互動性和參與性，這樣才能培育學生真正地形成學習的思維品質(zhì)和核心素養(yǎng)。

鑒于教育信息技術(shù)發(fā)展迅速，在《化工原理》課程中結(jié)合“互聯(lián)網(wǎng)+”新教學模式進行輔助教學具有一定的優(yōu)越性。今后，在廣泛地使用基于“互聯(lián)網(wǎng)+”輔助教學模式中及時地發(fā)現(xiàn)問題并改進問題，為進一步促進在大類招生模式下的實驗教學改革積累豐富的應用經(jīng)驗。

3.結(jié)語

（1）以大類招生人才培養(yǎng)模式改革為切入點，以培養(yǎng)學生的創(chuàng)新精神和創(chuàng)新能力為目標，結(jié)合重慶大學化工學院人才培養(yǎng)實際，對大類招生背景下厚基礎(chǔ)、創(chuàng)新型本科人才培養(yǎng)模式的構(gòu)建與實踐進行了分析探討。在化工原理教學過程中對該課程的教學方法、教學內(nèi)容等方面進行相應的改革與創(chuàng)新，通過強化基礎(chǔ)知識訓練，突出“產(chǎn)學研”一體化，結(jié)合“互聯(lián)網(wǎng)+”新教學模式等改革措施來實現(xiàn)教學目標，保障教學質(zhì)量。

（2）在大類招生背景下，《化工原理》課程的教學改革具有系統(tǒng)性、復雜性的特點，這就要求教師需要周密部署、科學規(guī)劃與合理設(shè)計，逐步地、適當?shù)赝苿訉嵺`教學工作，培養(yǎng)學生形成該課程的思維品質(zhì)與核心素養(yǎng)，讓學生牢牢掌握和理解更多《化工原理》的理論基礎(chǔ)知識，提高自身的創(chuàng)新思維與綜合能力，從而促進學生的全面及可持續(xù)性的發(fā)展。