[摘 要] 經(jīng)過多年迅速發(fā)展，我國(guó)化工行業(yè)中新產(chǎn)品、新工藝不斷更新?lián)Q代，傳統(tǒng)高等學(xué)校教學(xué)方法已不能適應(yīng)眾多應(yīng)用化工企業(yè)或單位的需求。在此背景下，結(jié)合內(nèi)江師范學(xué)院應(yīng)用化學(xué)專業(yè)人才培養(yǎng)的實(shí)際，從課程的教學(xué)模式、教學(xué)內(nèi)容、實(shí)踐拓展和課程考核形式組織形式四個(gè)方面，對(duì)“化工設(shè)計(jì)”課程進(jìn)行教學(xué)設(shè)計(jì)與改革，針對(duì)工程設(shè)計(jì)能力、解決工程實(shí)際問題能力和創(chuàng)新實(shí)踐能力等的培養(yǎng)內(nèi)容進(jìn)行詳細(xì)分析，對(duì)課程體系建設(shè)與教學(xué)改革進(jìn)行探討，旨在提高學(xué)生的積極主動(dòng)性，有效地理解和掌握化工廠設(shè)計(jì)和設(shè)備選型等實(shí)踐知識(shí)，為學(xué)生學(xué)好這門課程提供積極探索并積累有益經(jīng)驗(yàn)。

[關(guān)鍵詞] 化工設(shè)計(jì);教學(xué)探討;應(yīng)用化學(xué)

[基金項(xiàng)目] 2020年度內(nèi)江師范學(xué)院校級(jí)一流社會(huì)實(shí)踐課程教研項(xiàng)目“化工設(shè)計(jì)”（JK202042）

[作者簡(jiǎn)介] 譚亞南（1979—），男，山東平原人，博士，內(nèi)江師范學(xué)院化學(xué)化工學(xué)院教授級(jí)高工，主要從事化學(xué)工程研究。

[中圖分類號(hào)] G642.0? ?[文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼] A? ?[文章編號(hào)] 1674-9324（2021）31-0072-04? [收稿日期] 2021-06-11

當(dāng)今，在物聯(lián)網(wǎng)、智能化工、數(shù)字化制造和云計(jì)算等新產(chǎn)業(yè)技術(shù)迅速發(fā)展的背景下[1]，高等學(xué)校工科教育也必須進(jìn)行教育改革和創(chuàng)新，才能有效解決傳統(tǒng)工程課程教學(xué)對(duì)實(shí)踐教學(xué)關(guān)注過少的問題，才能提升化學(xué)工程類大學(xué)生的專業(yè)核心技能和綜合實(shí)踐能力水平，才能培養(yǎng)出融合與創(chuàng)新、滿足企業(yè)/市場(chǎng)需求的高端化工人才。

“化工設(shè)計(jì)”課程是包括應(yīng)用化學(xué)專業(yè)在內(nèi)的化工類專業(yè)高等教育的重要組成部分，也是衡量應(yīng)用化學(xué)等專業(yè)辦學(xué)質(zhì)量的重要評(píng)價(jià)內(nèi)容[2]?；ぴO(shè)計(jì)是近年來多學(xué)科交叉形成的一門新的學(xué)科，是把化工項(xiàng)目從實(shí)驗(yàn)室搬至化工現(xiàn)場(chǎng)的一個(gè)中間環(huán)節(jié)，它旨在幫助學(xué)生理解和掌握化工廠的一般設(shè)計(jì)理念、基本設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范、常規(guī)設(shè)備和儀器選型等工程實(shí)踐知識(shí)，具有明顯的實(shí)踐性、工程性和經(jīng)驗(yàn)性特點(diǎn)。它的培養(yǎng)目標(biāo)以滿足化工設(shè)計(jì)院/所和企業(yè)需求為導(dǎo)向，強(qiáng)調(diào)學(xué)生的計(jì)算和設(shè)計(jì)能力的培養(yǎng)，要求學(xué)生知識(shí)掌握全面且透徹，指導(dǎo)教師需對(duì)化工廠設(shè)計(jì)和運(yùn)行階段的實(shí)際問題進(jìn)行針對(duì)性教學(xué)和指導(dǎo)，使學(xué)生掌握基本化工設(shè)計(jì)能力和解決化工廠簡(jiǎn)單問題的能力。

2017年，教育部提出以應(yīng)對(duì)變化、塑造未來為理念的“新工科”的建設(shè)思想，努力培養(yǎng)多元化創(chuàng)新卓越工程人才，而教學(xué)改革與創(chuàng)新是達(dá)成這一目標(biāo)的最根本的途徑，也是實(shí)現(xiàn)人才培養(yǎng)目標(biāo)的基本途徑[2，3]。我國(guó)對(duì)化工設(shè)計(jì)等工程類課程教學(xué)越來越重視，教學(xué)水平也逐步提高，但同時(shí)目前國(guó)內(nèi)大學(xué)應(yīng)用化學(xué)等專業(yè)的化工設(shè)計(jì)還存在以下主要問題：（1）高校課程設(shè)置過多偏重于理論知識(shí)教學(xué)，學(xué)生對(duì)工程實(shí)踐類知識(shí)掌握嚴(yán)重不足，特別是像內(nèi)江師范學(xué)院這一類的非理工類院校;（2）教學(xué)內(nèi)容多僅限于課堂教學(xué)，即使有模擬實(shí)驗(yàn)課程，教學(xué)模式仍相對(duì)單一，學(xué)生無法以系統(tǒng)性的工程實(shí)踐理念去解決課程中的工程問題，也就與化工生產(chǎn)實(shí)際脫節(jié);（3）課程考核形式單一，學(xué)生設(shè)計(jì)能力和解決問題能力提高有限。而本文以應(yīng)用化學(xué)專業(yè)為例，針對(duì)化工設(shè)計(jì)教學(xué)環(huán)節(jié)的存在問題進(jìn)行分析并提出解決方案。

一、課程教學(xué)模式

當(dāng)前，高等教育越來越重視“持續(xù)改性”的教學(xué)理念[4，5]，提高各主要教學(xué)環(huán)節(jié)與專業(yè)培養(yǎng)目標(biāo)達(dá)成度的關(guān)聯(lián)，該教學(xué)理念旨在通過構(gòu)建“評(píng)價(jià)—反饋—改進(jìn)—再評(píng)價(jià)”的教學(xué)過程質(zhì)量循環(huán)監(jiān)控機(jī)制，根據(jù)各教學(xué)環(huán)節(jié)評(píng)價(jià)結(jié)果提出針對(duì)性改進(jìn)措施，對(duì)本課程教學(xué)進(jìn)行不斷優(yōu)化和完善。

在化工設(shè)計(jì)課程的教學(xué)過程中，努力營(yíng)造敢于質(zhì)疑的課堂氛圍，培養(yǎng)學(xué)生主動(dòng)學(xué)習(xí)、敢于質(zhì)疑、敢于挑戰(zhàn)的學(xué)習(xí)精神，提升基于創(chuàng)新探索和基于團(tuán)隊(duì)協(xié)作方式的學(xué)習(xí)興趣，激發(fā)學(xué)生基于化工設(shè)計(jì)實(shí)踐問題的技能潛力。

以化工設(shè)計(jì)具體問題為中心，圍繞問題的發(fā)現(xiàn)、資料整理、問題分析和確認(rèn)、提出可行性方案和討論來組織化工設(shè)計(jì)的教學(xué)環(huán)節(jié)。例如，工廠某吸熱的反應(yīng)器能耗較高，這是問題，現(xiàn)場(chǎng)收集或直接給出相關(guān)進(jìn)出口物料組成和工藝條件，給出反應(yīng)器型號(hào)，讓學(xué)生組成小組，小組成員有明確分工，共同搜索文獻(xiàn)或相關(guān)手冊(cè)等資料，共同分析問題根源，根據(jù)工廠現(xiàn)場(chǎng)公用工程和車間布置等實(shí)際情況，采用頭腦風(fēng)暴模式，要求提出兩種或兩種以上的解決方案，討論分析后確定最有效的可行性方案。團(tuán)隊(duì)合作和分工明確相結(jié)合的組合方式既充分調(diào)動(dòng)了學(xué)生的積極性和團(tuán)隊(duì)協(xié)作精神，又可充分發(fā)揮小組成員的個(gè)性和創(chuàng)新思維。

慕課、雨課堂及其混合教學(xué)模式已成為當(dāng)下高等教育教學(xué)改革的新興聚焦點(diǎn)[6]，“化工設(shè)計(jì)”課程教學(xué)依托慕課的開發(fā)共享特點(diǎn)和網(wǎng)絡(luò)授課模式[7]，利用西北大學(xué)、江蘇海洋大學(xué)等眾多免費(fèi)慕課資源，既可拓展學(xué)生獲取專業(yè)知識(shí)的渠道，提升學(xué)生的學(xué)習(xí)積極主動(dòng)性;也可利用雨課堂智慧教學(xué)工具為“化工設(shè)計(jì)”課程教學(xué)提供數(shù)據(jù)化、智能化的信息支持[8]，讓學(xué)生迅速、方便地獲取專業(yè)知識(shí)，通過彈幕、投稿、實(shí)時(shí)答題來開展互動(dòng)，大大增強(qiáng)了學(xué)生與教師的互動(dòng)性，教師還可以利用雨課堂完成學(xué)生預(yù)習(xí)任務(wù)、學(xué)習(xí)課件、課后習(xí)題的批改工作，實(shí)時(shí)監(jiān)控學(xué)生的學(xué)習(xí)動(dòng)態(tài)，特別是疫情期間，線上教學(xué)大大提高了教學(xué)質(zhì)量?；旌辖虒W(xué)模式就是采用兩種或兩種以上教學(xué)模式進(jìn)行授課，如同時(shí)開啟雨課堂和釘釘直播進(jìn)行教學(xué)，可以同時(shí)實(shí)現(xiàn)視頻回放觀看、課堂即時(shí)交流、師生連麥視頻等互動(dòng)教學(xué)，能大幅提高線上授課效率。新興的教學(xué)工具可促進(jìn)師生更有效地溝通和互動(dòng)，提升教學(xué)效果，探索嘗試“化工設(shè)計(jì)”課程教學(xué)改革的新途徑。

充分利用化工實(shí)踐教學(xué)合作基地，與當(dāng)?shù)鼗て髽I(yè)建立校企合作模式，采用錄像、實(shí)地參觀或視頻等授課模式，進(jìn)行化工企業(yè)現(xiàn)場(chǎng)教學(xué)，包括以化工企業(yè)生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際問題的解決為題目，讓學(xué)生根據(jù)所學(xué)知識(shí)，提出可行的、經(jīng)濟(jì)的解決方案，確保設(shè)計(jì)方案真正符合工程現(xiàn)場(chǎng)要求。在開展化工設(shè)計(jì)的工程實(shí)踐過程中，讓學(xué)生感受真實(shí)的化工實(shí)踐體驗(yàn)，豐富學(xué)生的化工設(shè)計(jì)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)。