“兩性一度”標(biāo)準(zhǔn)在化工原理課程教學(xué)改革中的探索與應(yīng)用

程帆，孫靜

（廣東醫(yī)科大學(xué) 藥學(xué)院，廣東東莞 523808）

黨的二十大報(bào)告指出，教育、科技、人才是全面建設(shè)社會(huì)主義現(xiàn)代化國(guó)家的基礎(chǔ)性、戰(zhàn)略性支撐[1]。在培養(yǎng)人才過(guò)程中，高校要打造有深度、有難度、有挑戰(zhàn)度的高質(zhì)量課程，更好落實(shí)高校教育立德樹(shù)人的根本任務(wù)。在此背景下，對(duì)高校課程進(jìn)行“兩性一度”教學(xué)改革就顯得尤為重要?！皟尚砸欢取笔侵复蛟臁敖鹫n”的標(biāo)準(zhǔn)，即“高階性、創(chuàng)新性和挑戰(zhàn)度”[2-3]。所謂“高階性”，是指知識(shí)、能力、素質(zhì)的有機(jī)融合，是要培養(yǎng)學(xué)生解決復(fù)雜問(wèn)題的綜合能力和高級(jí)思維。所謂“創(chuàng)新性”，是指課程內(nèi)容反映前沿性和時(shí)代性，教學(xué)形式呈現(xiàn)先進(jìn)性和互動(dòng)性，學(xué)習(xí)結(jié)果具有探究性和個(gè)性化。所謂“挑戰(zhàn)度”，是指課程有一定難度，對(duì)教師備課和學(xué)生課下學(xué)習(xí)都有較高的要求[4]。

化工原理是廣東醫(yī)科大學(xué)應(yīng)用化學(xué)和中藥制藥等化工相關(guān)專業(yè)的一門(mén)專業(yè)基礎(chǔ)課。本文在傳統(tǒng)化工原理課程授課的基礎(chǔ)上，將“金課”的標(biāo)準(zhǔn)與化工原理課程教學(xué)融合，有效提高教學(xué)質(zhì)量。

1 改革化工原理課程教學(xué)內(nèi)容

改革教學(xué)內(nèi)容即教師在授課中融入化工相關(guān)前沿知識(shí)以及課程思政，讓學(xué)生學(xué)以致用，成為德才兼?zhèn)洹⑷姘l(fā)展的人才。下面分別選用化工原理課程部分教學(xué)實(shí)例，來(lái)說(shuō)明化工原理課程教學(xué)內(nèi)容的改革方向。

1.1 融入知識(shí)前沿

近年來(lái)，化工行業(yè)快速發(fā)展，化工原理的前沿知識(shí)不斷更新，這就需要教師在深入掌握教材的基礎(chǔ)上，在教學(xué)中融入學(xué)科前沿知識(shí)，貼合教學(xué)改革中“創(chuàng)新性”的特點(diǎn)。以中藥制藥專業(yè)的干燥章節(jié)為例，教師需根據(jù)干燥與所學(xué)專業(yè)的相關(guān)性，緊密結(jié)合前沿知識(shí)，豐富化工原理課程教學(xué)內(nèi)容，如補(bǔ)充相應(yīng)的干燥技術(shù)——真空冷凍干燥、超聲強(qiáng)化輔助干燥等在中藥材中的新應(yīng)用，進(jìn)而對(duì)干燥的前沿知識(shí)進(jìn)行補(bǔ)充，提高化工原理課程的前沿性。

1.2 融入課程思政

將課程思政融入化工原理課程的教學(xué)中，可以引導(dǎo)學(xué)生樹(shù)立正確的人生觀和價(jià)值觀。如在講解吸收章節(jié)時(shí)，通過(guò)尋找最佳的操作參數(shù)，使得操作費(fèi)用和設(shè)備費(fèi)用這兩個(gè)互相制約又互相聯(lián)系的物理量達(dá)到最小，從而降低整個(gè)操作費(fèi)用，培養(yǎng)學(xué)生的辯證思維能力。另外，吸收的一個(gè)重要應(yīng)用是對(duì)工廠有害尾氣的處理，這時(shí)又可引入綠色發(fā)展和環(huán)保理念[5-6]。

2 改革化工原理課程教學(xué)方法

傳統(tǒng)的化工原理課程教學(xué)常常以教師面對(duì)面講解的授課方式為主，學(xué)生被動(dòng)學(xué)習(xí)，不符合“一流課程”建設(shè)的要求。本文使用醫(yī)學(xué)教學(xué)中常用的PBL 教學(xué)法、啟發(fā)式教學(xué)和案例式教學(xué)法，對(duì)傳統(tǒng)的教學(xué)模式進(jìn)行改革，加強(qiáng)師生互動(dòng)，提高學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性，真正做到以“學(xué)生”為中心，打造符合“兩性一度”的化工原理課程。

2.1 采用PBL 教學(xué)法

PBL（Problem-Based Learning, PBL）教學(xué)法起源于20 世紀(jì)50 年代的醫(yī)學(xué)教育，是以問(wèn)題為導(dǎo)向、以學(xué)生為中心的教學(xué)方法。學(xué)生在教師的引導(dǎo)下，采用小組討論的形式，圍繞問(wèn)題獨(dú)立收集資料，發(fā)現(xiàn)問(wèn)題，解決問(wèn)題，是培養(yǎng)學(xué)生自主學(xué)習(xí)能力和創(chuàng)新能力的教學(xué)模式[7-8]。開(kāi)展化工原理課程教學(xué)改革后，教師將課堂交給學(xué)生，例如，在蒸餾章節(jié)授課中，教師在超星學(xué)習(xí)通App 發(fā)布相關(guān)問(wèn)題：“汽油、柴油的工業(yè)制備原理是什么？常用設(shè)備有哪些？為發(fā)展綠色蒸餾的概念，石油蒸餾的新技術(shù)有哪些？”在下一次授課之前，學(xué)生預(yù)習(xí)課本知識(shí)，查閱國(guó)內(nèi)外相關(guān)文獻(xiàn)，通過(guò)小組討論學(xué)習(xí)新知識(shí)，并選定代表，對(duì)討論結(jié)果進(jìn)行匯報(bào)演講。在課堂上，學(xué)生討論發(fā)言，教師引導(dǎo)和點(diǎn)評(píng)，以此形式提高學(xué)生綜合素養(yǎng)以及解決復(fù)雜問(wèn)題的能力。這一教學(xué)方式符合“金課”標(biāo)準(zhǔn)。

2.2 采用啟發(fā)式教學(xué)

啟發(fā)式教學(xué)是指教師在教學(xué)過(guò)程中根據(jù)教學(xué)任務(wù)和學(xué)生學(xué)習(xí)的客觀規(guī)律，以啟發(fā)學(xué)生的思維為核心，調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)的主動(dòng)性和積極性，促使他們主動(dòng)學(xué)習(xí)的一種教學(xué)指導(dǎo)思想[9]。啟發(fā)式教學(xué)的關(guān)鍵在于設(shè)置問(wèn)題情境，如在蒸餾章節(jié)授課時(shí)，教師在授課中可提出“為什么普通蒸餾不能得到無(wú)水酒精？工業(yè)上的無(wú)水酒精是怎么得到的？”隨后可逐步引導(dǎo)學(xué)生根據(jù)前期學(xué)習(xí)的物理化學(xué)基礎(chǔ)知識(shí)，并結(jié)合化工原理課程的新知識(shí)，逐步得到答案。這一改革方式通過(guò)引導(dǎo)學(xué)生復(fù)習(xí)已學(xué)過(guò)的知識(shí)，進(jìn)一步學(xué)習(xí)化工原理課程的相關(guān)知識(shí)，將其用于解決實(shí)際問(wèn)題，有助于達(dá)到課程的“高階性”目標(biāo)。

2.3 運(yùn)用案例式教學(xué)法

案例式教學(xué)法和PBL 教學(xué)法類似，區(qū)別在于，案例式教學(xué)法需要教師先進(jìn)行基礎(chǔ)知識(shí)的教學(xué)，并提出相關(guān)的“案例”，由學(xué)生解決案例提出的問(wèn)題，學(xué)生把所學(xué)知識(shí)和專業(yè)能力有機(jī)融合。這種教學(xué)方法與化工原理課程的教學(xué)特點(diǎn)契合度高，是一種常用的、有效的教學(xué)方式。以中藥制藥專業(yè)過(guò)濾章節(jié)為例，在授課中先講解過(guò)濾的基本概念、過(guò)濾設(shè)備和基本計(jì)算，隨后在超星學(xué)習(xí)通App 給出案例“某中制藥廠中藥口服固體制劑的提取液采用全自動(dòng)板框式過(guò)濾機(jī)進(jìn)行過(guò)濾，給出多個(gè)廠家的板框式過(guò)濾機(jī)的參數(shù)，討論其優(yōu)缺點(diǎn)。除了自動(dòng)板框式過(guò)濾機(jī)以外，還有什么過(guò)濾設(shè)備可供使用？”學(xué)生利用前期學(xué)習(xí)的基礎(chǔ)知識(shí)對(duì)問(wèn)題進(jìn)行回答，并查閱資料，進(jìn)一步鞏固知識(shí)點(diǎn)，鍛煉解決問(wèn)題的能力。

綜上，這些教學(xué)方法均適用于化工原理課程的教學(xué)方法改革，有利于建設(shè)化工原理“金課”。

3 改革化工原理課程教學(xué)模式

在“互聯(lián)網(wǎng)+”的背景下，嘗試采用MOOC +超星學(xué)習(xí)通線上教學(xué)模式或者線上線下混合式教學(xué)模式，既可適應(yīng)特殊情況下教學(xué)模式的快速轉(zhuǎn)變，也可彌補(bǔ)傳統(tǒng)教學(xué)中課時(shí)不足的缺點(diǎn)。另外，開(kāi)展虛擬仿真實(shí)驗(yàn)，培養(yǎng)學(xué)生解決復(fù)雜問(wèn)題的綜合能力，符合“兩性一度”的教學(xué)改革方向，可提高教學(xué)效果[10-11]。

3.1 采用線上教學(xué)模式

化工原理課程的學(xué)習(xí)僅依靠課堂學(xué)時(shí)遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠，如何提高學(xué)生學(xué)習(xí)的主動(dòng)性和創(chuàng)新性是一個(gè)值得研究的問(wèn)題。目前，學(xué)生可以在MOOC 等軟件中學(xué)習(xí)國(guó)家級(jí)精品課程。另外，2020 年廣東醫(yī)科大學(xué)鼓勵(lì)一線教師將綜合性的網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)平臺(tái)超星學(xué)習(xí)通作為主要在線教育平臺(tái)，化工原理線上課程隨之開(kāi)始建設(shè)，目前已開(kāi)課5 次，章節(jié)學(xué)習(xí)次數(shù)1 600 次，主要包含授課教師課件、教案、學(xué)習(xí)資源、討論和測(cè)試題目等。在教學(xué)中充分利用這些線上資源，可避免傳統(tǒng)教學(xué)中受教學(xué)時(shí)長(zhǎng)、教學(xué)環(huán)境等因素的影響，學(xué)生的學(xué)習(xí)與教師的教學(xué)進(jìn)度不同步，導(dǎo)致學(xué)習(xí)效果不佳的情況。線上學(xué)習(xí)中學(xué)生不受時(shí)間和空間的限制，良好的課程學(xué)習(xí)基礎(chǔ)可提高學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，可提高課程的教學(xué)質(zhì)量。

3.2 開(kāi)展虛擬仿真實(shí)驗(yàn)

化工原理課程具有典型的工程特點(diǎn)，實(shí)踐課程是對(duì)基礎(chǔ)理論知識(shí)的延伸和具體應(yīng)用，通過(guò)對(duì)實(shí)驗(yàn)操作和實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的觀察、分析，加深對(duì)典型設(shè)備及單元操作過(guò)程的認(rèn)識(shí)和理解。廣東醫(yī)科大學(xué)暫時(shí)還沒(méi)有成熟的配套實(shí)驗(yàn)儀器，虛擬VR 實(shí)驗(yàn)可以對(duì)實(shí)踐課程進(jìn)行補(bǔ)充，進(jìn)而提高學(xué)生的專業(yè)素養(yǎng)和創(chuàng)新實(shí)踐能力。綜上所述，充分利用線上教學(xué)資源，對(duì)化工原理課程的教學(xué)方式進(jìn)行改革，符合教學(xué)改革“兩性一度”的標(biāo)準(zhǔn)[12]。

4 改革課程考核方式

考核方式的改進(jìn)也是化工原理課程教學(xué)中亟須解決的問(wèn)題。傳統(tǒng)的考核方式以期末考試為主，平時(shí)成績(jī)的考核一般分為考勤和課本作業(yè)的完成情況，這與“兩性一度”中鍛煉學(xué)生整體素質(zhì)的要求不相符。因此，在化工原理課程考核改革中，應(yīng)增加平時(shí)成績(jī)的考核內(nèi)容，除了包含傳統(tǒng)的考勤和作業(yè)以外，增加討論匯報(bào)、在線學(xué)習(xí)和虛擬仿真模擬實(shí)驗(yàn)的考核，并適當(dāng)提高平時(shí)考核成績(jī)的占比，目的為培養(yǎng)學(xué)生的綜合素質(zhì)和分析解決問(wèn)題的能力，使學(xué)生真正做到學(xué)以致用（如表1 所示）。改革考核標(biāo)準(zhǔn)的目的在于提升學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性，鍛煉其綜合能力，學(xué)生通過(guò)檢索查閱文獻(xiàn)，培養(yǎng)解決復(fù)雜問(wèn)題的能力，同時(shí)，小組需要制作高水平演示文稿，并上臺(tái)發(fā)言，鍛煉邏輯思維能力和綜合能力。綜上，通過(guò)考核方式的改革，滿足了“兩性一度”改革要求，同時(shí)提高了學(xué)生在課程中的參與度，激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，從而真正提高了化工原理課程的教學(xué)質(zhì)量[13-14]。

表1 課程評(píng)價(jià)體系

5 結(jié)語(yǔ)

化工原理課程作為化工等學(xué)科的重要課程，將“兩性一度”標(biāo)準(zhǔn)融入教學(xué)中，對(duì)教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法、教學(xué)方式和考核方式進(jìn)行改革，打造高質(zhì)量的化工原理課程，提高學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣，增加師生互動(dòng)，從而培養(yǎng)學(xué)生的邏輯思維能力、辯證思維能力，提高學(xué)生解決問(wèn)題的能力和綜合素養(yǎng)，為培養(yǎng)合格的化工人才打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。