張守玉,慕 晨,李 尤,茆 青

(上海理工大學(xué) 能源與動(dòng)力工程學(xué)院,上海 200093)

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淺談“煤化工工藝學(xué)”課程教學(xué)中創(chuàng)新意識(shí)的培養(yǎng)

張守玉,慕 晨,李 尤,茆 青

(上海理工大學(xué) 能源與動(dòng)力工程學(xué)院,上海 200093)

“煤化工工藝學(xué)”是一門煤炭相關(guān)專業(yè)的核心基礎(chǔ)課程。在當(dāng)前時(shí)代背景下,為了適應(yīng)我國(guó)社會(huì)及企業(yè)對(duì)煤化工專業(yè)人才發(fā)展的要求,鑒于目前煤化工專業(yè)的教學(xué)現(xiàn)狀和學(xué)生培養(yǎng)過程中的諸多問題,基于多元性教學(xué)理念,采用互動(dòng)式課堂教學(xué)方法,旨在提高“煤化工工藝學(xué)”課程教學(xué)質(zhì)量的同時(shí),以學(xué)生為主體,培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)的思維方式和創(chuàng)新能力。

煤化工工藝學(xué);多元性教學(xué);互動(dòng)學(xué)習(xí);創(chuàng)新能力

我國(guó)能源格局為“富煤、少油、貧氣”,煤炭在我國(guó)一次能源消費(fèi)及化工生產(chǎn)領(lǐng)域占有重要地位,我國(guó)煤炭產(chǎn)量與消費(fèi)均居世界第一位。煤化學(xué)工業(yè)是以煤為原料經(jīng)過化學(xué)加工實(shí)現(xiàn)煤炭綜合利用的工業(yè),其發(fā)展對(duì)于保障國(guó)家能源安全與社會(huì)穩(wěn)定具有十分重要的戰(zhàn)略意義?！懊夯すに噷W(xué)”是一門綜合性學(xué)科,涵蓋了煤化學(xué)、化工原理、反應(yīng)工程、化工工藝學(xué)等學(xué)科內(nèi)容,主要介紹煤化學(xué)工藝基本原理、主要煤化工工藝流程與設(shè)備及相關(guān)煤化工領(lǐng)域的理論研究與工藝開發(fā)進(jìn)展。該課程旨在促進(jìn)學(xué)生深入理解煤化工工藝?yán)碚摶A(chǔ),掌握煤化學(xué)工業(yè)的原料選擇原則、典型工藝路線及相關(guān)單元操作等核心內(nèi)容[1]。

現(xiàn)如今,時(shí)代賦予了高等教育新的使命,高等學(xué)校必須不斷創(chuàng)新人才培養(yǎng)模式,著力培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí),提高學(xué)生的工程創(chuàng)新能力?！懊夯すに噷W(xué)”作為專業(yè)內(nèi)容薈萃的學(xué)科,針對(duì)目前學(xué)生知識(shí)基礎(chǔ)與實(shí)踐脫節(jié)和企業(yè)有實(shí)際操作能力的技術(shù)工人招工難的現(xiàn)狀,必須將學(xué)生創(chuàng)新思維培養(yǎng)引入“煤化工工藝學(xué)”課程教學(xué)中,形成良好的創(chuàng)新人才培養(yǎng)環(huán)境,以利于引導(dǎo)學(xué)生形成自主探究和主動(dòng)體驗(yàn)知識(shí)的意識(shí),提升課堂教學(xué)效率,培養(yǎng)學(xué)生獨(dú)立思考、智慧思考的能力,進(jìn)而更好地提高其自身素質(zhì),適應(yīng)社會(huì)競(jìng)爭(zhēng)并為之創(chuàng)造價(jià)值。

本文就大學(xué)“煤化工工藝學(xué)”教學(xué)課程模式進(jìn)行了探討,從理論教學(xué)環(huán)節(jié)和實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)分析了“煤化工工藝學(xué)”課程的教學(xué)現(xiàn)狀,提出多元性教學(xué)理念與互動(dòng)式課堂教學(xué)方法在“煤化工工藝學(xué)”課程教學(xué)過程中的應(yīng)用,旨在提高該課程教學(xué)質(zhì)量的同時(shí),培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)的思維方式和創(chuàng)新能力。

一、“煤化工工藝學(xué)”課程教學(xué)中存在的問題

從總體上看,高校人才培養(yǎng)過程中普遍存在著重理論輕實(shí)踐、重傳承輕創(chuàng)新、重單一型輕復(fù)合型等特點(diǎn),人才培養(yǎng)模式落后于社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的需求,暴露出許多新的矛盾和問題。

當(dāng)前,課程內(nèi)容滯后及教學(xué)方法落后等問題普遍存在于國(guó)內(nèi)高?！懊夯すに噷W(xué)”課程教學(xué)上,課程內(nèi)容落后于科學(xué)研究的速度,無法反映出學(xué)科領(lǐng)域的最新研究成果和熱點(diǎn)問題[2]。煤化工是我國(guó)能源與化工領(lǐng)域的重要組成部分,大量專業(yè)人才從事相關(guān)領(lǐng)域的基礎(chǔ)研究與工藝開發(fā),研究成果泉涌,知識(shí)更新快。盡管任課教師努力追蹤煤化工領(lǐng)域發(fā)展動(dòng)態(tài)及工藝技術(shù)應(yīng)用現(xiàn)狀,但煤化工課程內(nèi)容依然相對(duì)陳舊,因此,煤化工教學(xué)應(yīng)以權(quán)威性書籍為教材,并鼓勵(lì)學(xué)生積極查閱相關(guān)領(lǐng)域的期刊與雜志,作為教材的補(bǔ)充[3]。

此外,目前國(guó)內(nèi)“煤化工工藝學(xué)”的課程教學(xué)仍采用灌輸式教學(xué),教學(xué)方法缺乏啟發(fā)性和創(chuàng)造性。因此,學(xué)生大多被動(dòng)認(rèn)知相關(guān)知識(shí),缺乏主動(dòng)思考、發(fā)現(xiàn)問題和解決問題的訓(xùn)練。學(xué)生學(xué)習(xí)的主動(dòng)性較差,課堂上沒有形成積極良好的討論、質(zhì)疑氛圍,與先進(jìn)國(guó)家培養(yǎng)過程中學(xué)生占據(jù)主體地位截然不同。學(xué)生能否以創(chuàng)造性的主體身份參加學(xué)習(xí),充分發(fā)揮其主觀能動(dòng)性,培養(yǎng)良好的形象思維能力和發(fā)散性思維方式,值得任課教師深刻思考和積極探索。

二、培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新素質(zhì)

愛因斯坦曾說過,想象力比知識(shí)更重要,因?yàn)橹R(shí)是有限的,而想象力概括了世界上的一切,推動(dòng)著社會(huì)進(jìn)步,并且是知識(shí)進(jìn)步的源泉?？茖W(xué)是邏輯和想象的混合體,科技工作者可以通過富有浪漫主義精神想象力的培養(yǎng)來提高其科學(xué)創(chuàng)新思維能力[4]。

(一)寬容性原則

培養(yǎng)學(xué)生的形象思維能力和發(fā)散思維方式,需要教師遵循寬容性原則。在教學(xué)中,教師應(yīng)秉持包容和鼓勵(lì)的態(tài)度對(duì)待學(xué)生的質(zhì)疑和求異,不能苛求其順從而壓制學(xué)生的新奇思路[5-6]。質(zhì)疑和求異是學(xué)生多角度思考問題能力的體現(xiàn),是難能可貴的。學(xué)生的觀點(diǎn)可能是創(chuàng)新的開端,須對(duì)之精心培育,鼓勵(lì)學(xué)生敢于質(zhì)疑和求異的自信和勇氣。某種程度上,學(xué)生的質(zhì)疑與求異未必正確,但真理往往是在與謬誤的論爭(zhēng)過程中逐漸被發(fā)現(xiàn)并證明。因此,謬誤可以激勵(lì)和啟發(fā)學(xué)生對(duì)真理的不懈追求,并有助于學(xué)生對(duì)真理的理解與掌握[5]。

因此,雖然學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中的質(zhì)疑與求異很難是真正意義上的創(chuàng)新,但在教育中需要營(yíng)造出一種寬松與創(chuàng)新的氛圍,對(duì)培養(yǎng)其創(chuàng)新意識(shí)、科學(xué)世界觀及科學(xué)態(tài)度是十分重要的。創(chuàng)新意識(shí)有助于學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題、解決問題能力的提高,有助于學(xué)生創(chuàng)新素質(zhì)的培育,進(jìn)而有利于培養(yǎng)更多的創(chuàng)造性人才。

(二)多元性教學(xué)理念

這種教學(xué)理念以多元性哲學(xué)為指導(dǎo)思想,以多樣性、靈活性和應(yīng)變性為教學(xué)原則,在教學(xué)過程中追求求知方法及結(jié)論的多樣性,鼓勵(lì)求異與創(chuàng)新[6-7]。創(chuàng)新精神的培養(yǎng)是多元性教學(xué)的核心理念,是學(xué)生素質(zhì)教育的首要目標(biāo)[5]。

中國(guó)學(xué)校較多采用演繹法授課,即先講授理論,然后再用這個(gè)理論去解釋相關(guān)的現(xiàn)象。而西方國(guó)家的教師多采用歸納法教學(xué)模式,即先陳述現(xiàn)象,再運(yùn)用多種理論予以解釋。在西方教育模式下,學(xué)生必須參與討論,分析、比較諸多理論不同。歸納法教學(xué)不會(huì)預(yù)先給出標(biāo)準(zhǔn)答案,而是以學(xué)生為主體,鼓勵(lì)學(xué)生質(zhì)疑和批判,發(fā)揮學(xué)生的主體作用與課堂參與精神,培養(yǎng)學(xué)生對(duì)“煤化工工藝學(xué)”課程的學(xué)習(xí)興趣與探索精神。這樣,可以充分調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性,引導(dǎo)學(xué)生主動(dòng)發(fā)現(xiàn)問題與解決問題,有利于學(xué)生創(chuàng)新素質(zhì)的培育與提高。

因此,在“煤化工工藝學(xué)”課程教學(xué)中,任課教師不必關(guān)注學(xué)生質(zhì)疑和求異是否正確,關(guān)注點(diǎn)應(yīng)為授課氣氛是否寬松,學(xué)生參與度是否增強(qiáng),學(xué)生主動(dòng)發(fā)現(xiàn)問題與解決問題的能力是否得到提高,學(xué)生創(chuàng)新素質(zhì)是否得到培育等。

三、積極探索培養(yǎng)創(chuàng)新思維的教學(xué)路徑

(一)創(chuàng)設(shè)認(rèn)知沖突,開展互動(dòng)式教學(xué)法

基于認(rèn)知沖突理論的互動(dòng)式教學(xué)方法是以學(xué)生的自我探索性學(xué)習(xí)為基礎(chǔ)的教學(xué)。認(rèn)知沖突是個(gè)體已有的知識(shí)觀點(diǎn)與新的問題情境相互矛盾而產(chǎn)生的一種心理不平衡或沖突狀態(tài),是學(xué)生學(xué)習(xí)的主要?jiǎng)恿8]?；诨?dòng)式課堂教學(xué)設(shè)計(jì),采用“同伴教學(xué)法”用于“煤化工工藝學(xué)”的課程教學(xué)?！巴榻虒W(xué)法”是指學(xué)生之間互相施教、共同受益的一種教學(xué)組織形式,能最大限度地發(fā)揮學(xué)生的主動(dòng)性和創(chuàng)造性,既可以提高學(xué)生的學(xué)業(yè)成績(jī),還能改善學(xué)生的人際關(guān)系,培養(yǎng)其人際交往能力[8]。相互討論有助于學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中從多角度考慮問題,產(chǎn)生更多的新思想、新方法及更高層次的推理,從而實(shí)現(xiàn)更好的知識(shí)遷移,獲得對(duì)知識(shí)更深刻的理解與認(rèn)知。

“煤化工工藝學(xué)”課程涉及面兒廣,涵蓋內(nèi)容多,與實(shí)際生產(chǎn)結(jié)合緊密。當(dāng)前我國(guó)煤化工行業(yè)發(fā)展迅速,許多新技術(shù)、新成果不斷被應(yīng)用于生產(chǎn)之中,舊的工藝流程逐漸被更先進(jìn)的新工藝、新設(shè)備取代。為了適應(yīng)新形勢(shì)下煤化工行業(yè)的人才需求,需要督促學(xué)生進(jìn)行當(dāng)下國(guó)內(nèi)外大型煤炭、煤化工、電力集團(tuán)企業(yè)的調(diào)研,對(duì)支柱性、創(chuàng)新性的煤化工技術(shù)進(jìn)行入門了解后,再深入思考其內(nèi)在原理及優(yōu)缺點(diǎn),充分調(diào)動(dòng)學(xué)生的主觀能動(dòng)性,培養(yǎng)學(xué)生自主學(xué)習(xí)、獨(dú)立思考、收集資料并予之歸納、分析、整合的能力,從而實(shí)現(xiàn)知識(shí)結(jié)構(gòu)的重新調(diào)整與升級(jí)。

因此,“煤化工工藝學(xué)”教學(xué)過程中應(yīng)著力創(chuàng)設(shè)認(rèn)知沖突,刺激學(xué)生的求知欲望,并維持其學(xué)習(xí)動(dòng)力,以實(shí)現(xiàn)其認(rèn)知的發(fā)展。應(yīng)以學(xué)生的已有認(rèn)知水平為起點(diǎn),建立問題之間的銜接梯度,引發(fā)學(xué)生的認(rèn)知沖突,調(diào)動(dòng)其學(xué)習(xí)積極性,促進(jìn)學(xué)生對(duì)知識(shí)的主動(dòng)建構(gòu)[8-9]。采用課堂教師提問、學(xué)生討論及反問教師的互動(dòng)討論式教學(xué),培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣與熱情,調(diào)動(dòng)學(xué)生主動(dòng)發(fā)言的積極性,培養(yǎng)學(xué)生敏銳的觀察能力、形象與發(fā)散思維能力,提倡學(xué)生創(chuàng)新設(shè)想。教學(xué)過程中部分疑難問題采用研究式教學(xué)方法,充分調(diào)動(dòng)學(xué)生深入思考、勇于主動(dòng)探索的積極性,激發(fā)學(xué)生內(nèi)在的創(chuàng)新潛能。

(二)豐富教學(xué)形式,與時(shí)俱進(jìn)完善課程內(nèi)容

教學(xué)方法的改進(jìn)、教學(xué)手段的多樣化是提高教學(xué)效果的重要途徑之一。“煤化工工藝學(xué)”課程內(nèi)容涉及大量的設(shè)備圖與工藝流程圖,采用傳統(tǒng)的教學(xué)方法和手段,教師在黑板上畫工藝流程圖費(fèi)時(shí)費(fèi)力,照著課本講則內(nèi)容枯燥,學(xué)生難以理解,導(dǎo)致教學(xué)效果較差。鑒于此點(diǎn),需要修訂教學(xué)大綱并制作形式創(chuàng)新的多媒體課件,大綱內(nèi)容緊貼煤化工發(fā)展現(xiàn)狀,課件中配有圖片、二維動(dòng)畫、三維動(dòng)畫、錄像等[10]。教學(xué)內(nèi)容與教案相配套,但授課內(nèi)容更豐富、形式更靈活、重點(diǎn)突出,便于學(xué)生學(xué)習(xí)。

對(duì)于教師而言,僅僅介紹教材上的內(nèi)容是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的,在介紹教材上成熟工藝流程的同時(shí),要適當(dāng)穿插與當(dāng)今煤化學(xué)和煤化工發(fā)展前沿相關(guān)的內(nèi)容,增加關(guān)于當(dāng)今世界上的最新煤化工工藝、設(shè)備的講述,使學(xué)生對(duì)當(dāng)今新的工藝流程有更多的認(rèn)識(shí)。在教學(xué)內(nèi)容上除了要對(duì)工藝過程進(jìn)行詳細(xì)講解,例如煤的低溫干餾、煉焦、煤的氣化、煤的間接液化、煤的直接液化等內(nèi)容,也需要在教學(xué)內(nèi)容上增加一些能源化工基地現(xiàn)狀、發(fā)展規(guī)劃及大型煤化工企業(yè)基本情況的介紹。

通過擴(kuò)大學(xué)生的信息量,使學(xué)生對(duì)煤化工設(shè)備單元操作有總體、深刻的感性認(rèn)識(shí),激發(fā)學(xué)生對(duì)煤化工學(xué)習(xí)的興趣和熱情,從而為培育其創(chuàng)新素質(zhì)、提高其創(chuàng)新能力奠定基礎(chǔ)。同時(shí),教師應(yīng)歸納總結(jié)各章節(jié)的重點(diǎn)與難點(diǎn),條理并系統(tǒng)地整合授課內(nèi)容,教學(xué)過程中突出重點(diǎn),引導(dǎo)學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題并解決問題,有利于學(xué)生對(duì)相關(guān)理論知識(shí)的深入理解與掌握。

(三)推進(jìn)產(chǎn)學(xué)研合作,重點(diǎn)強(qiáng)化實(shí)踐訓(xùn)練

大學(xué)培養(yǎng)出來的學(xué)生既應(yīng)當(dāng)具備較強(qiáng)科研理論素質(zhì),同時(shí)也需要擁有能應(yīng)用于生產(chǎn)的實(shí)踐能力。因此,“煤化工工藝學(xué)”教學(xué)過程中在引導(dǎo)學(xué)生時(shí)時(shí)跟蹤當(dāng)今煤化工發(fā)展的前沿理論、更好地充實(shí)自身理論水平的同時(shí),也要求學(xué)生能夠走入社會(huì),了解社會(huì)上已經(jīng)發(fā)生和正在發(fā)生的煤化工熱點(diǎn)問題。

當(dāng)前,大多數(shù)院校采用產(chǎn)學(xué)研合作教育模式,建立相對(duì)穩(wěn)定的校外教學(xué)實(shí)習(xí)基地。煤化工生產(chǎn)工藝流程復(fù)雜、過程原理抽象,學(xué)習(xí)過程中學(xué)生缺乏感性認(rèn)識(shí),理解困難。為使學(xué)生對(duì)生產(chǎn)流程、設(shè)備和工藝原理有直觀的認(rèn)識(shí)和了解,把煤化工企業(yè)的生產(chǎn)技術(shù)人員引入課堂也是一項(xiàng)有效措施,是實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)的一種探索方法。讓煤化工企業(yè)的工程技術(shù)人員進(jìn)行理論教學(xué),這樣不僅可以讓學(xué)生了解理論知識(shí)和工程實(shí)踐的關(guān)系,也會(huì)使學(xué)生理解“學(xué)以致用、學(xué)以謀生”的學(xué)習(xí)目標(biāo)。

企業(yè)技術(shù)人員參與到課堂教學(xué)中不僅能夠提供給學(xué)生實(shí)踐方面的知識(shí)技能,而且能夠把企業(yè)的精神、企業(yè)對(duì)人才的要求以及企業(yè)中面臨的實(shí)際問題等信息直接傳遞給學(xué)生。通過直觀的見習(xí)、學(xué)習(xí),可以有效地鍛煉學(xué)生實(shí)踐能力,有利于培養(yǎng)其發(fā)現(xiàn)問題、解決問題、善于發(fā)明與創(chuàng)新的能力。

四、結(jié)束語

“煤化工工藝學(xué)”是一門實(shí)踐性很強(qiáng)的專業(yè)課程,課程內(nèi)容涉及很多設(shè)備、復(fù)雜的工藝流程與抽象的過程原理,學(xué)生學(xué)習(xí)比較困難。因此,通過教學(xué)改革,基于多元性教學(xué)理念,采用互動(dòng)式課堂教學(xué)方法,在提高“煤化工工藝學(xué)”課程教學(xué)質(zhì)量的同時(shí),以學(xué)生為主體,調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)的主觀能動(dòng)性,培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)的思維方式和創(chuàng)新能力,從而取得較好的教學(xué)效果。

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(編輯: 鞏紅曉)

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ESP跨學(xué)科創(chuàng)新性青年論壇及工作坊培訓(xùn)通知

為了推進(jìn)上海市戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)和區(qū)域創(chuàng)新,為上海地區(qū)的經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展提供科技支撐,加強(qiáng)對(duì)專門用途英語(English For Special Purpose,ESP)的認(rèn)識(shí),提高ESP研究的水平和層次,推動(dòng)ESP在各高等院校的教學(xué)工作,以適應(yīng)專業(yè)英語服務(wù)于各行各業(yè)迅速發(fā)展的需要,上海市科技翻譯學(xué)會(huì)、中科院上海分院和上海理工大學(xué)學(xué)報(bào)(社會(huì)科學(xué)版)編輯部擬于2017年8月19至20日舉辦ESP跨學(xué)科創(chuàng)新性工作坊培訓(xùn),并于9月下旬舉辦ESP跨學(xué)科創(chuàng)新性青年論壇。詳情可查詢以下相關(guān)網(wǎng)站。

上海市科技翻譯學(xué)會(huì)http:∥www.sstts.org.cn/

上海理工大學(xué)學(xué)報(bào)(社會(huì)科學(xué)版)http:∥jss.usst.edu.cn/

On Cultivating Innovative Consciousness in Teaching “Coal Chemical Technology”

Zhang Shouyu,Mu Chen,Li You,Mao Qing

(SchoolofEnergyandPowerEngineering,UniversityofShanghaiforScienceandTechnology,Shanghai200093,China)

“Coal Chemical Technology” is a core specialty course for majors in Energy and Power Enginnering.In order to meet the requirements of coal chemical industry professionals in the current age,and to change the present situation of specialty course teaching and to better the process of student training,the interactive classroom teaching method is adopted with the guiding principle of multiple and diverse teaching.It aims to improve the teaching quality of “Coal Chemical Technology”,and to cultivate students’ scientific thinking and innovative ability.

CoalChemicalTechnology;multipleteaching;interactivelearning;innovativeability

2016-05-17

張守玉(1971-),男,教授。研究方向: 低階煤提質(zhì),生物質(zhì)與煤炭熱解、氣化、燃燒。 E-mail:zhangsy-guo@163.com

G 642.0

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1009-895X(2017)02-0171-04

10.13256/j.cnki.jusst.sse.2017.02.013