吳詩(shī)德 ， 田俊峰 ， 韓光魯

(鄭州輕工業(yè)大學(xué) 材料與化學(xué)工程學(xué)院 ， 河南 鄭州 450001)

0 前言

專業(yè)學(xué)位以專業(yè)實(shí)踐為導(dǎo)向，注重實(shí)踐和應(yīng)用，主要針對(duì)社會(huì)特定職業(yè)領(lǐng)域的需要，培養(yǎng)具有較強(qiáng)的專業(yè)能力和職業(yè)素養(yǎng)，能夠創(chuàng)造性地從事實(shí)際工作的高層次應(yīng)用型專門人才。因此，專業(yè)學(xué)位與學(xué)術(shù)學(xué)位處于同一層次，但課程應(yīng)該不同于學(xué)術(shù)學(xué)位。高等分離工程是化學(xué)工程專業(yè)學(xué)位碩士研究生的一門專業(yè)必修課，是推動(dòng)新工科建設(shè)的重要課程載體。專業(yè)學(xué)位研究生教育不同于學(xué)術(shù)學(xué)位，應(yīng)注重研究生獨(dú)立思考、工程創(chuàng)新能力的培養(yǎng)，讓研究生初步具有大國(guó)工匠的素養(yǎng)。為提高課程教學(xué)質(zhì)量和人才培養(yǎng)質(zhì)量，推動(dòng)專業(yè)學(xué)位研究生教育和教學(xué)改革，我院高等分離工程教學(xué)團(tuán)隊(duì)結(jié)合課程特色，對(duì)課程進(jìn)行了教學(xué)改革探討與實(shí)踐。

1 課程概要和教學(xué)改革的必要性

高等分離工程主要研究化學(xué)工業(yè)過程中混合物分離規(guī)律、傳質(zhì)原理等，內(nèi)容涉及面廣，知識(shí)綜合性強(qiáng)，要求較高的數(shù)學(xué)功底，同時(shí)，課程具有較強(qiáng)的工程性質(zhì)，要求研究生具有工程思想和工程視野。此外，國(guó)內(nèi)外分離技術(shù)發(fā)展比較快，需要不斷補(bǔ)充新型分離技術(shù)內(nèi)容，做好分離工程傳統(tǒng)理論和分離新技術(shù)的課程銜接與優(yōu)化調(diào)整。因此，需要優(yōu)化傳統(tǒng)教學(xué)模式，增加新的課程理念和教學(xué)手段，促進(jìn)新工科背景下工科研究生工程創(chuàng)新能力的不斷提高。

2 適應(yīng)教育方向，與企業(yè)共建課堂

為保證專業(yè)學(xué)位的專業(yè)實(shí)踐教學(xué)質(zhì)量，我院高等分離工程教學(xué)團(tuán)隊(duì)積極聯(lián)系校友工作的濮陽(yáng)化工企業(yè)，與企業(yè)導(dǎo)師共同制定教學(xué)大綱，探討主要教學(xué)內(nèi)容，補(bǔ)充工程教育模塊的教學(xué)內(nèi)容，分析教學(xué)重點(diǎn)和難點(diǎn)，教學(xué)內(nèi)容貼近工程實(shí)踐，主要教學(xué)內(nèi)容見表1。教學(xué)團(tuán)隊(duì)依托我院的河南省化工分離過程強(qiáng)化工程技術(shù)研究中心、河南省環(huán)己醇催化分離工程研究中心，以及依托我院建立的河南省研究生教育創(chuàng)新培養(yǎng)基地，不斷吸收和借鑒兩個(gè)工程中心的科研成果，收集國(guó)內(nèi)外研究資料，不斷更新和補(bǔ)充國(guó)內(nèi)外新型分離技術(shù)理論和知識(shí)，拓寬知識(shí)面，幫助研究生全面了解分離理論前沿和進(jìn)展。為了讓研究生學(xué)習(xí)專業(yè)實(shí)踐知識(shí)，組織研究生到我院校友的濮陽(yáng)化工企業(yè)進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)調(diào)研和參觀式學(xué)習(xí)，增強(qiáng)工程理念，要求學(xué)生針對(duì)課堂理論在實(shí)際考察中的化工應(yīng)用案例寫心得體會(huì)報(bào)告，在學(xué)校課堂上分成不同小組進(jìn)行交流發(fā)言，彌補(bǔ)了傳統(tǒng)理論課堂教學(xué)模式的缺陷。

3 引入“以學(xué)生為中心”的課程理念

傳統(tǒng)的高等分離工程教學(xué)注重理論基礎(chǔ)，偏重于本科階段化工原理課程的知識(shí)升級(jí)，模型假設(shè)和理論公式推導(dǎo)讓研究生學(xué)起來晦澀難懂，不能培養(yǎng)研究生的獨(dú)立思考能力?！耙詫W(xué)生為中心”的課程理念，非常重視研究生的主體作用，在這種教學(xué)思想下，教師的作用重在指導(dǎo)，不再是系統(tǒng)講解，采取多種方式讓研究生重新認(rèn)識(shí)已有理論模型，獲取新的認(rèn)知體驗(yàn)，通過小組討論等教學(xué)形式培養(yǎng)研究生的獨(dú)立思考能力、創(chuàng)新能力。

表1 教學(xué)內(nèi)容安排

我院教學(xué)團(tuán)體改變了傳統(tǒng)教學(xué)方法，科學(xué)制定小組討論學(xué)習(xí)法，使之具有互動(dòng)性、探究性和個(gè)性化，整個(gè)課程將知識(shí)、能力、素質(zhì)三者結(jié)合起來，讓研究生具有解決復(fù)雜問題的綜合能力，并采取“線下與線上相結(jié)合”的教學(xué)方式來體現(xiàn)“以學(xué)生為中心”，借助學(xué)習(xí)通平臺(tái)發(fā)布線上教學(xué)內(nèi)容、開展線上教學(xué)。教學(xué)中，我們階段性地發(fā)布研究型和調(diào)研型作業(yè)，作業(yè)以小論文形式提交，代替原有的解題式作業(yè)，培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力、解決工程實(shí)踐問題的能力，每個(gè)研究生的初次作業(yè)完成情況占總成績(jī)的20%，為了培養(yǎng)其糾錯(cuò)和不斷完善能力，每次作業(yè)要求其修改與完善，作業(yè)修改與完善情況占10%。

改革了傳統(tǒng)考核方式，不再采用試卷考試的方式，結(jié)課采用探索式答辯考試形式，結(jié)課題目是探索式、調(diào)研型、研究型的題目，全班學(xué)生分成考核與學(xué)習(xí)小組，小組內(nèi)討論，調(diào)動(dòng)每位研究生學(xué)習(xí)積極性。以2018級(jí)研究生結(jié)課為例，結(jié)課答辯考試具體過程如下。

①第1階段：引導(dǎo)學(xué)生組建考核與學(xué)習(xí)小組，每個(gè)小組一個(gè)結(jié)課題目，規(guī)定提交答辯報(bào)告期限(2～3周)，每個(gè)學(xué)生獨(dú)立完成結(jié)課題目，培養(yǎng)獨(dú)立完成能力，成績(jī)占總成績(jī)的30%。

②第2階段：針對(duì)每個(gè)學(xué)生的完成情況，教師提出評(píng)閱意見，組內(nèi)學(xué)生展開合作，根據(jù)評(píng)閱意見，共同完善結(jié)課題目，培養(yǎng)團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力，并制作小組答辯PPT。

③第3階段：對(duì)學(xué)生進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)公開結(jié)課答辯與評(píng)價(jià)，每個(gè)小組隨機(jī)挑選一名學(xué)生代表本組進(jìn)行匯報(bào)與答辯，小組的匯報(bào)與答辯總分就是每個(gè)組內(nèi)學(xué)生的匯報(bào)與答辯總分，目的是督促每個(gè)學(xué)生參與結(jié)課題目完善，教師評(píng)委評(píng)分占30%，學(xué)生評(píng)委評(píng)分占10%。課程考核評(píng)價(jià)方式見表2。

表2 課程考核評(píng)價(jià)方式

4 引入對(duì)分課堂教學(xué)手段，增強(qiáng)學(xué)習(xí)主動(dòng)性

傳統(tǒng)課堂形式多是灌輸式教學(xué)，已經(jīng)不適應(yīng)研究生課堂教學(xué)，專業(yè)學(xué)位研究生課堂教學(xué)宜采用對(duì)分課堂教學(xué)模式。對(duì)分課堂教學(xué)在形式上把課堂時(shí)間分為兩部分，前一半課堂用于教師講授，學(xué)生課下消化吸收，后一半課堂用于學(xué)生分組討論。對(duì)分課堂的精化之一是在講授和討論之間引入一個(gè)學(xué)生消化吸收的內(nèi)化環(huán)節(jié)，傳統(tǒng)教學(xué)法和分組討論法有效結(jié)合。傳統(tǒng)的講授法保證了教學(xué)效率，教師的指導(dǎo)作用不可或缺，討論法調(diào)動(dòng)了研究生的學(xué)習(xí)主動(dòng)性，屬于深度學(xué)習(xí)和創(chuàng)造性學(xué)習(xí)，提高了研究生的批判思維、創(chuàng)造思維、溝通與合作能力[1]。

以我院2018級(jí)和2019級(jí)研究生多組分吸收教學(xué)章節(jié)為例，我院高等分離工程教學(xué)團(tuán)隊(duì)科學(xué)制定對(duì)分課堂教學(xué)方案，引導(dǎo)研究生組建學(xué)習(xí)和討論小組，以3人為一組，課堂教學(xué)坐在一塊，便于討論，每組推出一個(gè)學(xué)生作為代表，參與全班討論，其他組學(xué)生可以提問題，代表學(xué)生解答，組內(nèi)學(xué)生可以幫助解答，確保每個(gè)研究生都參與到討論中。對(duì)于“化學(xué)吸收與增強(qiáng)因子”這部分教學(xué)內(nèi)容，涉及大量模型介紹、公式推導(dǎo)，傳統(tǒng)課堂的講授方式只注重老師講解和公式推導(dǎo)，研究生學(xué)習(xí)主動(dòng)性不夠，課堂上聽懂了，課下對(duì)知識(shí)的理解不深入，教學(xué)效果較差。采取對(duì)分課堂模式，公式推導(dǎo)不再詳細(xì)講解，這部分內(nèi)容讓研究生課下自學(xué)、自己推導(dǎo)，課堂上分組討論，組員之間討論那些推導(dǎo)有困難，怎么解決，提高了研究生的創(chuàng)新能力[2]。

此外，教學(xué)團(tuán)隊(duì)不斷優(yōu)化對(duì)分課堂教學(xué)模式，更新了多媒體教學(xué)課件，講授環(huán)節(jié)不再追求面面俱到，教學(xué)過程不斷拋出問題，側(cè)重討論型、研究型、啟發(fā)型教學(xué)。

5 將綠色、生態(tài)化工理念引入專業(yè)學(xué)位教育

我院教學(xué)團(tuán)隊(duì)老師通過購(gòu)買新版教材、參加各類專業(yè)學(xué)位教育學(xué)術(shù)研討會(huì)，將前沿性和時(shí)代性知識(shí)引入課堂教學(xué)，比如綠色化工、生態(tài)化工理念等，豐富專業(yè)學(xué)位教育內(nèi)涵?，F(xiàn)在，綠色化工、生態(tài)化工和潔凈化工已經(jīng)逐步成為研究熱點(diǎn)。人們已經(jīng)認(rèn)識(shí)到化學(xué)工業(yè)必須走可持續(xù)發(fā)展道路，發(fā)展綠色化工、生態(tài)化工和潔凈化工的重要手段之一是化工分離工程領(lǐng)域的新型分離技術(shù)，因此，有必要在化學(xué)工程專業(yè)學(xué)位研究生教學(xué)中突出分離工程的綠色化發(fā)展理念，使研究生具有綠色分離觀念。比如，我院教學(xué)團(tuán)隊(duì)在概念講授中增加綠色化工思想，比如轉(zhuǎn)化度，它是高等分離工程的重要概念，轉(zhuǎn)化度高有助于促進(jìn)化工分離設(shè)備綠色發(fā)展，讓學(xué)生理解好這個(gè)概念，可以提高學(xué)生對(duì)傳質(zhì)設(shè)備的綜合評(píng)價(jià)能力，比如液液萃取設(shè)備。

6 結(jié)語(yǔ)

專業(yè)學(xué)位研究生教育不同于學(xué)術(shù)學(xué)位，提出了新要求，是推進(jìn)研究生教育再上新臺(tái)階的重要機(jī)遇。專業(yè)學(xué)位研究生課程建設(shè)將有力支撐專業(yè)學(xué)位教育的建設(shè)與完善，隨著高等分離工程課程教學(xué)改革的推進(jìn)和實(shí)施，教學(xué)改革成果將更加豐富與完善，新工科背景下工科研究生的培養(yǎng)質(zhì)量將逐步提高。