基于應(yīng)用型人才培養(yǎng)的AISEC化工原理課程教學(xué)改革

張曉艷，余 杰，李秀華，王 凱

（赤峰學(xué)院 化學(xué)與生命科學(xué)學(xué)院，內(nèi)蒙古 赤峰 024000）

AISEC化工原理是本校國際本科學(xué)術(shù)互認(rèn)課程（AISEC）項目化學(xué)工程與工藝的核心專業(yè)課?；ぴ砭哂羞B接性，其學(xué)習(xí)具有承上啟下的作用，是基礎(chǔ)課與專業(yè)課之間的橋梁，一方面需要應(yīng)用已掌握的高等數(shù)學(xué)等知識，另一方面為后繼專業(yè)課程打下堅實的基礎(chǔ)。授課過程采用雙語授課，同時培養(yǎng)化工專業(yè)知識和專業(yè)英語能力?；ぴ砭哂袑嵺`性，基本原理在化工生產(chǎn)流程即原料的預(yù)處理、反應(yīng)、分離、三廢處理中都起到指導(dǎo)作用。化工原理還具有應(yīng)用性，通過化工原理的學(xué)習(xí)，學(xué)生在掌握化工原理相關(guān)計算后，能夠分析和解決化工實際問題，在錯綜復(fù)雜的各個影響因素中，抓住主要影響因素，進(jìn)行合理簡化，找到最佳解決方案。AISEC化工原理采用雙語教學(xué)，結(jié)合學(xué)生英語實際水平，調(diào)整雙語授課比例，目的是使學(xué)生在未來的工作中能夠用工程的思想，解決單元操作的各種實際問題。

以“兩性一度”為教學(xué)原則，使學(xué)生能夠觸類旁通地解決工程問題。教學(xué)中加入專業(yè)相關(guān)前沿知識，鼓勵學(xué)生申報創(chuàng)新項目。通過積極思考本地參觀見習(xí)過的企業(yè)中存在的問題，切實推動校企合作。通過PPT重點難點講授和“翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)法”“項目教學(xué)法”“同伴教學(xué)法”“話題式教學(xué)法”相結(jié)合，解決課程中的“痛點”問題，調(diào)動學(xué)生的學(xué)習(xí)主動性和積極性。采用過程化考核，精心設(shè)計小組討論和項目，杜絕學(xué)生“搭便車”的現(xiàn)象。針對學(xué)生注重分?jǐn)?shù)的特點，實時公布成績，加強(qiáng)學(xué)習(xí)的積極性。

1 課程與教學(xué)改革解決“痛點”問題

化工原理課程以高等數(shù)學(xué)、物理學(xué)為基礎(chǔ)，公式較多，計算量大，知識點的應(yīng)用千變?nèi)f化，需要活學(xué)活用[1]。學(xué)生學(xué)習(xí)的過程中需要耗費大量的時間和精力[2]。因此怎樣激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，將學(xué)過的知識點連線結(jié)網(wǎng)，培養(yǎng)學(xué)生獲取知識并融會貫通的能力，以解決以下“痛點”問題：（1）學(xué)生對知識點掌握的不夠深入，缺乏獨立思考能力，應(yīng)用分析能力差。（2）學(xué)生不明白課堂學(xué)習(xí)的知識在未來的工作中有什么用。（3）學(xué)生只會課本上的習(xí)題，不會綜合應(yīng)用，部分學(xué)生只會對照著例題解決習(xí)題，合上課本不看例題后，就沒有了解題思路，沒有自己解決問題的思維。（4）學(xué)生缺乏創(chuàng)新思維。為解決上述“痛點”問題，在課程方面做了如下改革：

針對“學(xué)生對知識點掌握的不夠深入，缺乏獨立思考能力，應(yīng)用分析能力差”的問題，在保持原有學(xué)時不變，采用多種教學(xué)方法相結(jié)合。通過PPT重點難點講授和“翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)法”“項目教學(xué)法”“同伴教學(xué)法”“話題式教學(xué)法”這些學(xué)習(xí)方法相結(jié)合，調(diào)動學(xué)生的學(xué)習(xí)主動性和積極性。目前手機(jī)成為人們的必須生活品，引導(dǎo)學(xué)生正確使用手機(jī)，利用手機(jī)去學(xué)習(xí)，推動線上、線下相結(jié)合，課前、課中、課后一體化的教學(xué)模式，引導(dǎo)學(xué)生自主學(xué)習(xí)、深度學(xué)習(xí)，提高學(xué)生學(xué)習(xí)的主動性和在教學(xué)過程中的參與度，打造新型師生學(xué)習(xí)共同體[3]。針對“學(xué)生不明白課堂學(xué)習(xí)的知識在未來的工作中有什么用”的問題，在講授課程之前，提出實際的工程問題，引起學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣[4]。教學(xué)過程中鼓勵學(xué)生提出自己的觀點，聽到學(xué)生不同的想法聲音。在理論教學(xué)中，尋找適合的理論或數(shù)學(xué)模型，尋求理論支持。最后辯證統(tǒng)一的推導(dǎo)出結(jié)果，既解決了專業(yè)問題，又培養(yǎng)學(xué)生的明辨性思維。使學(xué)生明白理論和公式推導(dǎo)不是枯燥乏味的，而是解決實際問題的基礎(chǔ)和證據(jù)。

針對“學(xué)生只會課本上的習(xí)題，不會綜合應(yīng)用，部分學(xué)生只會對照著例題解決習(xí)題，合上課本不看例題后，就沒有了解題思路，沒有自己解決問題的思維”的問題，利用知識點結(jié)網(wǎng)的方法，也就是先把章節(jié)里每個知識點學(xué)透，再找到知識點之間的聯(lián)系，把每一章零散的知識點結(jié)成線，最后把多個章節(jié)的內(nèi)容結(jié)成網(wǎng)的方法，將知識知識學(xué)扎實。當(dāng)學(xué)生遇到具體的題目或?qū)嶋H問題時，每個條件和問題對應(yīng)的知識點會一一浮現(xiàn)在腦海里，通過它們之間的聯(lián)系解決問題，同時判斷考察問題的重點的方向，培養(yǎng)了學(xué)生獨立解決問題的能力，為今后工作打下堅實的基礎(chǔ)。

針對“學(xué)生缺乏創(chuàng)新思維”的問題，在理論知識穩(wěn)扎穩(wěn)打的基礎(chǔ)上，將課程思政融入教學(xué)中，將教學(xué)中的具體案例自然地聯(lián)系思政,在學(xué)生體會古今中外單元操作案例的巧妙設(shè)計中，開動腦筋，思考用所學(xué)的理論解決實際問題，甚至開拓創(chuàng)新，在學(xué)習(xí)中獲得滿足感，為社會做出自己的一份貢獻(xiàn)，在這個過程中培養(yǎng)學(xué)生建立社會責(zé)任感和社會主義青年使命感[5]。使學(xué)生成長為業(yè)務(wù)能力強(qiáng)、有擔(dān)當(dāng)?shù)膽?yīng)用型人才。同時鼓勵學(xué)生建立了為社會、為國家奮斗的目標(biāo)，偉大目標(biāo)又會轉(zhuǎn)化為學(xué)習(xí)動力，有助于學(xué)生在專業(yè)上勇于開拓，勇于創(chuàng)新。

2 基于應(yīng)用型人才培養(yǎng)的AISEC化工原理課程教學(xué)改革

2.1 教學(xué)內(nèi)容改革

化工原理課程主要研究原理相近、設(shè)備相似的單元操作原理及計算。課程內(nèi)容從原理-分析-應(yīng)用三個層次遞進(jìn)：首先解釋單元操作的原理及影響因素；其次計算重要參數(shù)，尋找合適的參數(shù)優(yōu)化操作；最后通過具體的運行參數(shù)分析工業(yè)節(jié)能環(huán)保運行情況。在實際教學(xué)中積極建設(shè)化工原理課程資源，不斷更新課件、教案、試題庫、評分標(biāo)準(zhǔn)以及網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)資源，通過泛雅平臺積極開展線上線授課，錄制教學(xué)視頻，完善線上課程資源。

以“兩性一度”為教學(xué)內(nèi)容原則。對于“高階性”在課程中體現(xiàn)，通過設(shè)計案例、引發(fā)思考，使學(xué)生用所用的理論知識解決實際問題，培養(yǎng)學(xué)生解決復(fù)雜問題的高級思維?！皠?chuàng)新性”即運用所學(xué)知識申報大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)項目。“挑戰(zhàn)度”一是鼓勵學(xué)生參加大學(xué)生化工原理大賽；二是積極為企業(yè)提供科研支持，切實推動校企合作。

通過重點問題講授、討論和項目的設(shè)計、點評答疑、學(xué)生展示、案例學(xué)習(xí)等，完成教學(xué)計劃。學(xué)生在線上積極簽到、參與互動、參加話題討論等，還可以進(jìn)行5-10分鐘的線上測試，便于學(xué)生隨時了解自己的吸收程度，調(diào)整學(xué)習(xí)狀態(tài)。簽到、互動、在線測試如圖1。

圖1 化工原理線上教學(xué)內(nèi)容

線上討論一般選擇與生活相關(guān)的案例，用所學(xué)的原理計算和解釋這種現(xiàn)象，既提高了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，又強(qiáng)化了所學(xué)的知識?；ぴ砭€上討論如圖2所示。

圖2 化工原理項小組討論

化工原理項目的設(shè)計綜合鍛煉了學(xué)生查閱文獻(xiàn)、選擇參數(shù)、理論的應(yīng)用、計算方法、明辨性思維、展示表達(dá)等綜合能力，如圖3所示。

圖3 化工原理項目

2.2 教學(xué)方法改革

堅持“以學(xué)生為中心”的教育理念，對每一次課進(jìn)行系統(tǒng)設(shè)計，通過不同教學(xué)方法和時間的安排，使學(xué)生提前規(guī)劃整門課程，做到有的放矢。設(shè)計的關(guān)注點在于引導(dǎo)學(xué)生學(xué)習(xí)什么，怎么學(xué)習(xí)，學(xué)到什么程度，怎樣評價學(xué)生的表現(xiàn)等。同時利用泛雅平臺、學(xué)習(xí)強(qiáng)國等學(xué)習(xí)平臺，使學(xué)生通過視頻學(xué)習(xí)預(yù)習(xí)課程，引起學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，讓學(xué)生達(dá)到“學(xué)得好”的目的。所謂學(xué)得好，就是學(xué)生愛學(xué)習(xí)、會學(xué)習(xí)，達(dá)到了自主學(xué)習(xí)和深度學(xué)習(xí)的目的。針對學(xué)生的接受水平能力，設(shè)計教學(xué)內(nèi)容，在講授課程之前，讓學(xué)生明白這節(jié)課學(xué)的知識在未來工作中有什么作用。讓學(xué)生達(dá)到“踮著腳尖夠一夠，就能夠得著”的原則，使學(xué)習(xí)既不是很難，也能夠通過每次的努力有所提高。課程采用線上、線下混合式教學(xué)方式，在教學(xué)設(shè)計方面著重考慮教學(xué)課程知識的高階性、加入專業(yè)前沿知識，注重創(chuàng)新性，有選擇性的給課程增加一定難度，讓學(xué)生通過挑戰(zhàn)度從學(xué)習(xí)中獲得滿足感和成就感。

通過重點問題講授、討論和項目的設(shè)計、點評答疑、學(xué)生展示、案例學(xué)習(xí)等，完成課程的組織實施。根據(jù)與課程相關(guān)的生活實際案例，引起學(xué)生的興趣，通過精講和設(shè)置一些課堂活動完成一個重要單元內(nèi)容的學(xué)習(xí)，讓學(xué)生通過學(xué)會一種解決某工程問題而能夠觸類旁通，舉一反三的能力及思維方式。線上教學(xué)平臺的引入，完善了學(xué)生學(xué)習(xí)程度的反饋數(shù)據(jù)。在傳統(tǒng)教學(xué)中，由于課時有限，課堂留給學(xué)生的反饋提問時間有限，在線下規(guī)定時間內(nèi)，總是幾個善于表達(dá)的同學(xué)反饋學(xué)習(xí)狀態(tài)，而反應(yīng)稍慢的同學(xué)和比較害羞的同學(xué)在線下課堂反饋較少。現(xiàn)在采用線上線下相結(jié)合的教學(xué)方式，在講授完重點課程以后，馬上讓學(xué)生使用手機(jī)進(jìn)行線上反饋，基本上所有的學(xué)生都參與其中，整個反饋比較全面，教師課后查看反饋，及時調(diào)整下節(jié)課的內(nèi)容，做到有的放矢。課堂活動采用“重點問題講授”“翻轉(zhuǎn)課堂”“話題討論”等方式進(jìn)行，“話題討論”作為補充，一般在課堂氣氛不活躍的時候采用。翻轉(zhuǎn)課堂通過三個環(huán)節(jié)“信息傳遞”—“師生互動”—“吸收內(nèi)化”進(jìn)行?！靶畔鬟f”是上課之前在線上提前給學(xué)生布置預(yù)習(xí)任務(wù)，使用學(xué)習(xí)通App，不僅提供了視頻，還可以提供在線的輔導(dǎo)；“師生互動”是通過觀察學(xué)生的眼神，判斷學(xué)生的掌握程度，適當(dāng)?shù)奶釂?、分組討論、分享自己的觀點，教師進(jìn)行補充；課后給學(xué)生留作業(yè)和任務(wù)即“吸收內(nèi)化”?！霸掝}討論”引導(dǎo)學(xué)生圍繞已有與課程相關(guān)的生活體驗的話題，分層設(shè)置任務(wù)，引導(dǎo)學(xué)生自由地、無拘無束地參與話題討論，并派代表將各組話題討論的信息共同分享。多種教學(xué)方法的結(jié)合應(yīng)用使課堂變得生動有趣，學(xué)生喜歡討論和展示自己，為了討論的有深度和更好的表達(dá)自己的觀點，學(xué)生會更加認(rèn)真的聽講。教師的講授和學(xué)生的討論、展示觀點相互促進(jìn)，形成了良性的循環(huán)。

課下活動采用“項目”“小組討論”的方式?！绊椖俊笔峭ㄟ^引導(dǎo)學(xué)生辯證的思考化工原理課程中單元操作原理，思考化學(xué)工程的實際節(jié)能問題，拓展學(xué)生思維，提高學(xué)生分析問題并解決問題的能力。“企業(yè)要素”是根據(jù)企業(yè)工作特點設(shè)計教學(xué)內(nèi)容，重點是創(chuàng)新。在于企業(yè)的溝通中，較多的型企業(yè)反映需要“會查文獻(xiàn)、會用文獻(xiàn)”“有科學(xué)依據(jù)、有獨立想法”的青年人才，這樣的人才在工廠中的本科員工中比較少見，針對企業(yè)需求，把這些能力培養(yǎng)也設(shè)計進(jìn)入“項目”要求中。學(xué)生通過分組合作的方式利用兩周左右的時間完成項目，此項目占最終成績的20%，學(xué)生對此十分重視，會開始學(xué)習(xí)怎樣查資料文獻(xiàn)，怎樣選擇參數(shù)，怎樣設(shè)計等，整個過程培養(yǎng)了學(xué)生團(tuán)隊協(xié)作、查閱文獻(xiàn)、主動學(xué)習(xí)的一系列能力。由于有查重率低于25%的要求，學(xué)生最終提交的項目報告要附有查重報告。這就要求在項目進(jìn)行中，必須要查閱適合文獻(xiàn)、找到文獻(xiàn)中可以支撐自己觀點的部分，尋找合理的數(shù)據(jù)，最后寫出合格的項目報告。查閱文獻(xiàn)的能力在“項目”中得到有效訓(xùn)練，這種能力在工作中也較為重要。“小組討論”利用一周左右的時間完成項目，此項目也占最終成績的20%，學(xué)生需要分工、配合才能完成?！靶〗M討論”題目和人數(shù)都是經(jīng)過精心設(shè)計的。討論題目的工作量比較大，大約需要幾人合作一周的時間才能完成，為了按時完成任務(wù)，每位同學(xué)都需要參與，在團(tuán)隊合作中，意識到個體與團(tuán)隊的差異，建立起集體榮譽感，培養(yǎng)了學(xué)生團(tuán)隊合作的精神。這樣就從根源上杜絕了個別同學(xué)“搭便車”的想法。分組采用四到五人分組討論的方式，人數(shù)過多會導(dǎo)致個別同學(xué)參與度差，有依賴思想；人數(shù)過少，可能導(dǎo)致不同聲音太少，發(fā)散性思維得不到鍛煉，四到五人一組在設(shè)計好的討論題目中，每個人都需要努力完成一部分工作才能在規(guī)定的時間里完成任務(wù)，在每位同學(xué)認(rèn)真思考才能共同完成的過程中，小組成員需要相互交流溝通，分工協(xié)作，得出最終的結(jié)論。

2.3 評價方式改革

通過過程性評價，主要注重發(fā)展和變化過程，重視學(xué)生學(xué)習(xí)的起點與發(fā)展變化的過程，淡化甄別與選拔，不斷給予評價反饋，不斷改進(jìn)教學(xué)，實現(xiàn)評價方法的多樣化，強(qiáng)調(diào)參與互動，實現(xiàn)評價重心的轉(zhuǎn)移。評價的結(jié)果不僅檢查了學(xué)生學(xué)習(xí)效果，而且督促學(xué)生實現(xiàn)學(xué)習(xí)目標(biāo)，提高了學(xué)生的興趣，充分發(fā)揮了學(xué)生的個性特點，提高學(xué)生的實踐能力和創(chuàng)新思維[6]。通過實時成績線上公布，使學(xué)生隨時能夠掌握自己的學(xué)習(xí)程度，感受到成就感或緊迫感，調(diào)動學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性，促進(jìn)了學(xué)生潛能、創(chuàng)造性的發(fā)揮，增強(qiáng)了每個學(xué)生的自信心，提高學(xué)生的實踐能力和創(chuàng)新思維。

綜合成績由平時成績、小組討論成績、項目成績、線上測試、閉卷考試成績構(gòu)成。改革的重點是量化每一項的評分細(xì)則，注意評分的可測量性，盡量減少主觀評定，使整個評定過程更加客觀公正。如平時成績中的學(xué)習(xí)態(tài)度由參與度和提問兩部分組成，參與度得分為學(xué)習(xí)通中幾次主題討論的平均得分，評定方式由傳統(tǒng)的印象分變?yōu)榭陀^分。每學(xué)期每位同學(xué)至少要被提問兩次。其余各項的成績均制定詳細(xì)的成績評分標(biāo)準(zhǔn)，并及時修訂以保證成績評定客觀性。由于采用過程化考核，學(xué)生的成績從課堂表現(xiàn)到考核測試、從線上評價到線下評定、從師生討論到學(xué)生討論及合作，覆蓋學(xué)生的整個學(xué)習(xí)過程，整個評定過程更加客觀公正。綜合成績：平時成績20%，小組討論20%，項目20%，線上測試10%，閉卷考試30%。其中平時成績?yōu)樽鳂I(yè)、簽到、課堂互動、思政（音頻）、線下提問2分。具體評分設(shè)定見圖4。

圖4 化工原理教學(xué)評價權(quán)重

3 結(jié)論

在AISEC化工原理課程改革中，使用多種教學(xué)方法使學(xué)生夯實單獨知識點，引導(dǎo)學(xué)生將學(xué)會的知識點聯(lián)系在一起，培養(yǎng)學(xué)生“知識點織網(wǎng)”的能力。通過小組討論和項目的完成，使學(xué)生學(xué)會獨立查閱文獻(xiàn)，參考資料，團(tuán)結(jié)合作，并且能夠從知網(wǎng)上引用合適文獻(xiàn)來支撐自己的論據(jù)，得出自己的觀點，特別優(yōu)秀的項目報告可以指導(dǎo)學(xué)生發(fā)表。通過與企業(yè)的溝通交流，了解企業(yè)需要具備何種能力的人才，在教學(xué)中有針對性的培養(yǎng)，從而提高學(xué)生的就業(yè)競爭力。通過課程改革，也取得了一定的成效，表現(xiàn)為課后微信提問題的學(xué)生人數(shù)增加了，說明學(xué)生學(xué)習(xí)主動性有所提高。通過APP討論由傳統(tǒng)課堂“一個教師解答多數(shù)學(xué)生共性的問題”轉(zhuǎn)變?yōu)椤耙粋€教師解答每一個同學(xué)共性和個性的問題”。通過小組討論和項目的完成，培養(yǎng)了學(xué)生獨立查閱文獻(xiàn)，參考資料，團(tuán)隊合作等能力和精神，提高了學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力，增強(qiáng)了自信心，提高學(xué)生的實踐能力和創(chuàng)新思維。