基于目標(biāo)問(wèn)題導(dǎo)向的“石油化工過(guò)程概論”課程教學(xué)改革與實(shí)踐

摘 要 “石油化工過(guò)程概論”是化工學(xué)院開設(shè)的一門公共選修課，主要介紹石油及石油與石化產(chǎn)品的組成、性質(zhì)和用途，石油加工基本原理、工藝過(guò)程及典型設(shè)備，并概述了“三烯”“三苯”以及三大合成材料的生產(chǎn)過(guò)程。文章以原油蒸餾章節(jié)電脫鹽主題為例，采用目標(biāo)問(wèn)題導(dǎo)向式教學(xué)模式進(jìn)行教學(xué)設(shè)計(jì)，重點(diǎn)闡述了該章節(jié)的課程內(nèi)容、課堂形式和教學(xué)成效。石油化工過(guò)程概論目標(biāo)問(wèn)題導(dǎo)向教學(xué)模式改革豐富了課程內(nèi)容和課堂形式，鍛煉了學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力、邏輯思維能力和工程實(shí)踐能力。

關(guān)鍵詞 目標(biāo)問(wèn)題導(dǎo)向式；教學(xué)改革；石油化工過(guò)程概論課程

中圖分類號(hào)：G424 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A DOI：10.16400/j.cnki.kjdk.2024.19.038

Teaching Reform and Practice of "Introduction to Petrochemical Processes" Course Based on Target Problem Orientation

WANG Hui， LIANG Bingbing， LIU Hongjin

（College of Chemical Engineering， Guangdong University of Petrochemical Technology， Maoming， Guangdong 525000）

Abstract Introduction to Petrochemical Processes is a public elective course offered by the School of Chemical Engineering. It gives an overview of the production processes for "triene，" "triphenyl，" and the three main synthetic materials， as well as the composition， properties， and uses of petroleum and petroleum and petrochemical products. It also introduces the fundamental principles， procedure， and typical equipment used in petroleum processing. This article takes the topic of electric desalination in the crude oil distillation chapter as an example， and adopts a goal oriented teaching model for teaching design. The focus is on explaining the course content， classroom format， and teaching effectiveness of this chapter. The reform of the goal problem oriented teaching mode for the Introduction to Petrochemical Processes has enriched the course content and classroom form， and exercised students' learning autonomy， logical thinking ability， and practical engineering ability.

Keywords goal problem oriented; teaching reform; introduction to petrochemical processes course

石化產(chǎn)業(yè)是國(guó)民經(jīng)濟(jì)的重要支柱產(chǎn)業(yè)，聚焦區(qū)域石化產(chǎn)業(yè)需求，培養(yǎng)適應(yīng)和引領(lǐng)現(xiàn)代產(chǎn)業(yè)發(fā)展的新工科人才是賦能綠色石化產(chǎn)業(yè)集群高質(zhì)量發(fā)展的核心要素，而高等院校則成為提供科技發(fā)展產(chǎn)業(yè)變革所需工程教育的主陣地，課程教學(xué)成為培養(yǎng)高技能、創(chuàng)新型新工科人才的主戰(zhàn)場(chǎng)。“石油化工過(guò)程概論”課程是石油化工高等院校相關(guān)專業(yè)開設(shè)的有關(guān)石化加工知識(shí)體系的選修課程。課程介紹了石油化工的基礎(chǔ)知識(shí)和基本原料、石油化工產(chǎn)品、石油化工產(chǎn)品的評(píng)定指標(biāo)和計(jì)量參數(shù)，以及石油化工生產(chǎn)中的主要工藝過(guò)程等內(nèi)容[1]，與石化產(chǎn)業(yè)布局同頻共振的課程內(nèi)容凸顯了“石油化工過(guò)程概論”課程的重要性。該課程涉及的知識(shí)點(diǎn)多，基本原理和工藝路線復(fù)雜，初學(xué)者難以適應(yīng)。因此，改變傳統(tǒng)教學(xué)模式，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)主動(dòng)性與積極性是實(shí)現(xiàn)預(yù)期教學(xué)目標(biāo)的主要手段。本文以原油蒸餾章節(jié)電脫鹽主題為例，介紹了目標(biāo)問(wèn)題導(dǎo)向式教學(xué)法在“石油化工過(guò)程概論”課程教學(xué)中的具體應(yīng)用。

1 “石油化工過(guò)程概論”課程內(nèi)容及現(xiàn)狀

“石油化工過(guò)程概論”的教學(xué)目標(biāo)是為了讓學(xué)生了解石油化工加工過(guò)程的基本概念、原理等知識(shí)，并能夠運(yùn)用所學(xué)知識(shí)對(duì)石油化工加工過(guò)程中的復(fù)雜工程問(wèn)題進(jìn)行原理分析與改進(jìn)、方案設(shè)計(jì)與開發(fā)，并評(píng)價(jià)其對(duì)環(huán)境與社會(huì)可持續(xù)發(fā)展的影響。

“石油化工過(guò)程概論”課程章節(jié)內(nèi)容較少，但涉及的知識(shí)點(diǎn)廣，基本概念、原理、工藝流程較多，部分學(xué)生對(duì)于大篇幅的概念問(wèn)題缺乏一定的分析理解能力、工程實(shí)踐能力，故對(duì)該課程的學(xué)習(xí)存在一定的困難。目前課堂模式較為單一，導(dǎo)致學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力差，學(xué)生缺乏獨(dú)立思考和主動(dòng)提出問(wèn)題的動(dòng)力。基于以上問(wèn)題，本文將以目標(biāo)問(wèn)題導(dǎo)向式教學(xué)模式對(duì)“石油化工過(guò)程概論”課程進(jìn)行改革實(shí)踐，為培養(yǎng)具有工程實(shí)踐能力的應(yīng)用型人才打下基礎(chǔ)[2]。

2 目標(biāo)問(wèn)題導(dǎo)向式教學(xué)模式

目標(biāo)問(wèn)題導(dǎo)向式教學(xué)是以學(xué)生為主體，目標(biāo)問(wèn)題為導(dǎo)向，采用互動(dòng)式、合作式的新型教學(xué)方法，以五類目標(biāo)問(wèn)題（基本問(wèn)題、重點(diǎn)問(wèn)題、難點(diǎn)問(wèn)題、實(shí)踐問(wèn)題、拓展問(wèn)題）為線索貫穿課程內(nèi)容，課堂上先引入思考五類目標(biāo)問(wèn)題，基本與“是什么”“為什么”和“怎么做”相吻合，順應(yīng)學(xué)生學(xué)習(xí)認(rèn)知規(guī)律，使用該教學(xué)模式，讓學(xué)生能夠迅速理順該課程的邏輯思維，快速投入課堂當(dāng)中，實(shí)現(xiàn)專業(yè)目標(biāo)、課程目標(biāo)和人才培養(yǎng)目標(biāo)。

3 “石油化工過(guò)程概論”課程目標(biāo)問(wèn)題的設(shè)計(jì)思路

目標(biāo)問(wèn)題導(dǎo)向式教學(xué)體現(xiàn)了以教師為中心到以學(xué)生為中心的轉(zhuǎn)變，遵循學(xué)生的認(rèn)知規(guī)律，結(jié)合學(xué)生的學(xué)習(xí)邏輯，以問(wèn)題為導(dǎo)向并融入課程思政、行業(yè)特色等特點(diǎn)，有益于優(yōu)化教學(xué)方案和培養(yǎng)適應(yīng)社會(huì)需求的人才。

目標(biāo)問(wèn)題的設(shè)計(jì)應(yīng)加入思政元素：課程思政改革教學(xué)以“育人”為目標(biāo)，圍繞石油化工發(fā)展歷程、“雙碳”目標(biāo)下的企業(yè)轉(zhuǎn)型、大國(guó)工匠、綠色發(fā)展理念、清潔能源生產(chǎn)、化工生產(chǎn)新技術(shù)等九大主題，將課程思政內(nèi)容融入各知識(shí)章節(jié)。例如：“在原油常減壓蒸餾工藝中有哪些舉措是為了順應(yīng)綠色發(fā)展觀？”“在原油加工過(guò)程中，如何對(duì)設(shè)備進(jìn)行優(yōu)化使其節(jié)能減排？”

目標(biāo)問(wèn)題的設(shè)計(jì)應(yīng)融入行業(yè)特色，關(guān)注國(guó)家緊缺人才培養(yǎng)需求，結(jié)合石油化工類課程的特點(diǎn)，關(guān)注碳達(dá)峰、碳中和、綠色低碳政策、舉措、行動(dòng)及評(píng)價(jià)等資訊，加強(qiáng)對(duì)石化綠色低碳智能化相關(guān)方向的目標(biāo)問(wèn)題設(shè)計(jì)，助力國(guó)家緊缺人才建設(shè)。例如：“如何提高汽油辛烷值以達(dá)到更有效的資源利用？”“常減壓蒸餾裝置所產(chǎn)生的氣體烴如何回收利用？”

4 “石油化工過(guò)程概論”課程目標(biāo)問(wèn)題導(dǎo)向式教學(xué)改革

4.1 五類問(wèn)題

常減壓蒸餾裝置是煉油廠的一種加工裝置，而電脫鹽又是常減壓蒸餾的第一道工序[3]。課程組以“石油化工過(guò)程概論”原油蒸餾章節(jié)的電脫鹽主題為例，設(shè)計(jì)了五類目標(biāo)問(wèn)題并以目標(biāo)問(wèn)題為教學(xué)素材開展教學(xué)活動(dòng)。

基本問(wèn)題：①原油的預(yù)處理指的是什么？②簡(jiǎn)述原油含鹽含水的原理。③原油蒸餾之前為什么要先脫鹽脫水？（原油含鹽含水的危害）

重點(diǎn)問(wèn)題：①原油電脫鹽工藝中，一級(jí)注水和二級(jí)注水的目的分別是什么？②影響脫鹽脫水的因素有哪些？③為什么加工過(guò)程有腐蝕？如何防腐？

難點(diǎn)問(wèn)題：①如何解決罐內(nèi)油水界面太高或乳化層太厚的問(wèn)題？②如果原油含水過(guò)大或?qū)嶋H注水量過(guò)大，該怎么解決？③面對(duì)原油性質(zhì)變化的問(wèn)題，應(yīng)該怎么應(yīng)對(duì)？

實(shí)踐問(wèn)題：為了加強(qiáng)對(duì)塔頂污水的監(jiān)控，學(xué)生以小組為單位，通過(guò)查詢資料，嘗試找出導(dǎo)致設(shè)備腐蝕加重的原因，并且對(duì)原油電脫鹽工藝進(jìn)行優(yōu)化。最后進(jìn)行小組匯報(bào)。

拓展問(wèn)題：為滿足低碳環(huán)保、節(jié)能減排的要求，思考應(yīng)該如何對(duì)原油脫鹽脫水工藝設(shè)備進(jìn)行改進(jìn)。

課堂形式：“石油化工過(guò)程概論”課程目標(biāo)問(wèn)題導(dǎo)向式教學(xué)是基于目標(biāo)問(wèn)題開展課程教學(xué)活動(dòng)。以目標(biāo)問(wèn)題為導(dǎo)向，培養(yǎng)學(xué)生的主動(dòng)學(xué)習(xí)和批判性思維能力。以問(wèn)題為導(dǎo)向，重在培養(yǎng)學(xué)生的獨(dú)立思考能力及知識(shí)整合運(yùn)用能力[4]。

課前，教師在學(xué)堂在線、學(xué)習(xí)通等學(xué)習(xí)軟件上發(fā)布相關(guān)章節(jié)的目標(biāo)問(wèn)題，包括基本問(wèn)題、重點(diǎn)問(wèn)題、難點(diǎn)問(wèn)題、實(shí)踐問(wèn)題和拓展問(wèn)題，學(xué)生針對(duì)目標(biāo)問(wèn)題自主翻閱資料進(jìn)行初步解答，課后教師對(duì)學(xué)生的答案進(jìn)行批閱，同時(shí)收集學(xué)生提出的重難點(diǎn)問(wèn)題，并進(jìn)一步完善教學(xué)PPT和教案[5]。

課中，教師以目標(biāo)問(wèn)題導(dǎo)向教學(xué)法進(jìn)行課程內(nèi)容的講解，課堂上通過(guò)線上線下混合模式授課，線上通過(guò)雨課堂課堂彈幕、問(wèn)題發(fā)送、知識(shí)檢測(cè)與線下課堂提問(wèn)相結(jié)合，加強(qiáng)師生的交流互動(dòng)，期間引導(dǎo)學(xué)生勇于提出自我見(jiàn)解并進(jìn)行問(wèn)題探討，提高學(xué)生的主動(dòng)性以及思考能力。另外，以5―6個(gè)學(xué)生為一組，針對(duì)實(shí)踐類課題采用目標(biāo)問(wèn)題導(dǎo)向模式開展翻轉(zhuǎn)課堂，提高學(xué)生對(duì)已學(xué)知識(shí)的歸納和表述能力同時(shí)培養(yǎng)學(xué)生的團(tuán)結(jié)協(xié)作精神，提高班級(jí)凝聚力。

課后，學(xué)生通過(guò)完成教師在學(xué)習(xí)軟件上布置的學(xué)習(xí)任務(wù)或紙質(zhì)版課后作業(yè)及時(shí)鞏固所學(xué)知識(shí)。學(xué)生表示，通過(guò)目標(biāo)問(wèn)題導(dǎo)向式教學(xué)模式進(jìn)行學(xué)習(xí)，能夠更加明確地了解學(xué)習(xí)章節(jié)重難點(diǎn)問(wèn)題，較好地輔助后期的復(fù)習(xí)和應(yīng)對(duì)階段性考試。此模式有益于提高學(xué)生的自主學(xué)習(xí)意識(shí)、激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情、營(yíng)造良好的學(xué)習(xí)氛圍。課堂形式因該革新變得更為豐富，更加能夠調(diào)動(dòng)學(xué)生的積極性。

5 教學(xué)評(píng)價(jià)體系

基于課程實(shí)行目標(biāo)問(wèn)題導(dǎo)向式教學(xué)法的實(shí)踐研究，本文以學(xué)生的參與度過(guò)程評(píng)價(jià)和結(jié)果評(píng)價(jià)指標(biāo)進(jìn)行闡述。

目標(biāo)問(wèn)題導(dǎo)向教學(xué)模式注重對(duì)學(xué)生學(xué)習(xí)過(guò)程的評(píng)價(jià)，該模式通過(guò)統(tǒng)計(jì)學(xué)生的課堂參與度進(jìn)行量化評(píng)估。學(xué)生的參與度主要是通過(guò)學(xué)習(xí)通、學(xué)堂在線和雨課堂等軟件的后臺(tái)數(shù)據(jù)來(lái)呈現(xiàn)。數(shù)據(jù)包括學(xué)生的上課考勤率、線上作業(yè)完成率、課堂小測(cè)完成率、問(wèn)題參與率和線下作業(yè)完成率。結(jié)果評(píng)價(jià)指標(biāo)由參與度評(píng)價(jià)成績(jī)、考試成績(jī)、小組匯報(bào)成績(jī)、新技術(shù)綜述成績(jī)和精餾塔設(shè)計(jì)優(yōu)化成績(jī)組成。課程考核成績(jī)包括期中和期末考試成績(jī)。小組匯報(bào)成績(jī)是由評(píng)委教師根據(jù)學(xué)生針對(duì)某一個(gè)課題制作的PPT和上課會(huì)演表現(xiàn)情況進(jìn)行評(píng)分。新技術(shù)綜述成績(jī)側(cè)重于考查學(xué)生查找資料的能力和歸納總結(jié)能力。精餾塔優(yōu)化設(shè)計(jì)作為原油蒸餾章節(jié)中的拓展作業(yè)，結(jié)合了化工原理課程和石油化工過(guò)程概論課程所學(xué)知識(shí)對(duì)精餾塔進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)。評(píng)價(jià)指標(biāo)的權(quán)重詳見(jiàn)表1。由圖1和圖2可知，將參與度過(guò)程評(píng)價(jià)指標(biāo)和結(jié)果評(píng)價(jià)指標(biāo)進(jìn)行改革前后對(duì)比，可看出各個(gè)評(píng)價(jià)指標(biāo)均有提升，一定程度上體現(xiàn)了目標(biāo)問(wèn)題導(dǎo)向式“石油化工過(guò)程概論”課程教學(xué)模式改革對(duì)學(xué)生參與度的影響，營(yíng)造了良好的學(xué)習(xí)氛圍，激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情，提高了學(xué)生的學(xué)習(xí)素養(yǎng)。

表1 參與度評(píng)價(jià)指標(biāo)

6 結(jié)語(yǔ)

本文是基于目標(biāo)問(wèn)題導(dǎo)向式教學(xué)法對(duì)“石油化工過(guò)程概論”課程的實(shí)踐研究，以原油蒸餾的電脫鹽課程教學(xué)為實(shí)例來(lái)展開，重點(diǎn)闡述該模式下對(duì)該課程教學(xué)內(nèi)容和課堂形式的改革，學(xué)生對(duì)于該教學(xué)革新，呈現(xiàn)出更多的主動(dòng)性、積極性，并激發(fā)了對(duì)學(xué)習(xí)的熱情。對(duì)提升學(xué)生學(xué)習(xí)能力，提升學(xué)生理論和實(shí)際相結(jié)合的綜合素質(zhì)能力，培養(yǎng)其精益求精的工匠精神有一定的幫助。有益于學(xué)生形成勇于創(chuàng)新，啟發(fā)思維的思想，培養(yǎng)互幫互助的合作精神，營(yíng)造良好的學(xué)習(xí)氛圍，從而使“石油化工過(guò)程概論”課程教學(xué)達(dá)到培養(yǎng)應(yīng)用型人才的目標(biāo)。

參考文獻(xiàn)

[1] 文暢平.教學(xué)實(shí)驗(yàn)室評(píng)估指標(biāo)與綜合評(píng)價(jià)[J].高等建筑教育，2006，15（4）：112-115.

[2] 黃明月.近十年國(guó)內(nèi)地方高校應(yīng)用型人才培養(yǎng)模式研究綜述[J].湖北第二師范學(xué)院學(xué)報(bào)，2020，37（1）：92-96.

[3] 李志陽(yáng)，胡曉亮.關(guān)于原油電脫鹽裝置工藝的簡(jiǎn)要研究[J].黑龍江科技信息，2009（30）：62-62.

[4] 李興軍.問(wèn)題導(dǎo)向式教學(xué)法在專業(yè)課教學(xué)中的探索與實(shí)踐[J].人力資源管理，2014（8）：233-235.

[5] 高金娣，陳國(guó)敏.“目標(biāo)問(wèn)題導(dǎo)向式”教學(xué)模式在著作權(quán)法課堂教學(xué)中的應(yīng)用研究[J].中原工學(xué)院學(xué)報(bào)，2023，34（2）：69-72.