申艷敏 劉文舉 趙培俠 熊玉春 白紅娟 張艷麗 朱春山

(河南工業(yè)大學(xué) 化學(xué)化工學(xué)院，河南 鄭州 450001)

“化工原理實(shí)驗(yàn)”是我?；瘜W(xué)工程與工藝、高分子材料與科學(xué)、制藥工程和生物工程等工科專業(yè)的一門基礎(chǔ)實(shí)踐類課程，是化工原理教學(xué)環(huán)節(jié)密不可分的一部分，該課程旨在培養(yǎng)學(xué)生的工程實(shí)踐能力、創(chuàng)新能力和團(tuán)隊(duì)合作意識(shí)?；诠こ探逃龑I(yè)認(rèn)證要求，工科類專業(yè)要不斷進(jìn)行課程改革和持續(xù)改進(jìn)。為打造一流課程、建設(shè)一流專業(yè)、培養(yǎng)高質(zhì)量畢業(yè)生，化工原理實(shí)驗(yàn)課程的教學(xué)應(yīng)與時(shí)俱進(jìn)。作者依照“以學(xué)生發(fā)展為中心，持續(xù)改進(jìn)”的先進(jìn)理念[1,2]，對(duì)化工原理實(shí)驗(yàn)課程教學(xué)模式進(jìn)行全方位改革探討。

1 “化工原理實(shí)驗(yàn)”教學(xué)中存在的問題

“化工原理實(shí)驗(yàn)”是化工原理課程重要的組成部分，不同專業(yè)根據(jù)理論課要求開展不同的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目。在以往的實(shí)驗(yàn)教學(xué)過程中存在以下幾個(gè)方面的問題：(1)預(yù)習(xí)環(huán)節(jié)走形式，學(xué)習(xí)效果差。一份份的預(yù)習(xí)報(bào)告僅僅是從實(shí)驗(yàn)教材抄到了實(shí)驗(yàn)報(bào)告紙上，對(duì)要進(jìn)行的實(shí)驗(yàn)的原理、內(nèi)容及注意事項(xiàng)沒有進(jìn)行理解和消化；(2)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容和理論課知識(shí)不能夠緊密聯(lián)系，學(xué)習(xí)積極性和興趣不高，甚至有部分學(xué)生存在渾水摸魚的情況；(3)教學(xué)時(shí)間安排不夠恰當(dāng)，理論課與實(shí)踐環(huán)節(jié)脫離時(shí)間偏長(zhǎng)；(4)過程性考核不夠合理，不能體現(xiàn)以學(xué)生為中心，教師參與過多，學(xué)生缺乏能動(dòng)性。針對(duì)以上問題，在工程教育認(rèn)證背景下，開展“以學(xué)生為中心”的教學(xué)模式改革，鞏固理論知識(shí)，提高學(xué)生“化工原理實(shí)驗(yàn)”課程參與度，激發(fā)學(xué)生的自主學(xué)習(xí)意識(shí)和團(tuán)隊(duì)合作精神[3]。

2 認(rèn)證背景下“化工原理實(shí)驗(yàn)”教學(xué)改革思路與措施

2.1 研討教學(xué)大綱，制定課程目標(biāo)

以專業(yè)教育認(rèn)證為契機(jī)，秉承其 “以學(xué)生為中心，持續(xù)改進(jìn)”的教學(xué)理念，“化工原理實(shí)驗(yàn)”教學(xué)團(tuán)隊(duì)根據(jù)國(guó)家和行業(yè)需求，從學(xué)校定位出發(fā)，在培養(yǎng)目標(biāo)、畢業(yè)要求、學(xué)習(xí)成果等方面，不斷優(yōu)化教學(xué)設(shè)計(jì)，深入挖掘思政元素，經(jīng)過調(diào)研和研討制定了既能評(píng)價(jià)學(xué)生學(xué)習(xí)成果，又能支撐本課程的畢業(yè)要求和達(dá)到思政教育目的的課程目標(biāo)。課程目標(biāo)1：能夠有效運(yùn)用所學(xué)知識(shí)，掌握化工實(shí)驗(yàn)的一般研究方法、數(shù)據(jù)處理的一般方法以及應(yīng)注意的問題；具有團(tuán)隊(duì)協(xié)作意識(shí)，并能夠進(jìn)行有效的溝通和協(xié)調(diào)，具有認(rèn)真嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)精神。課程目標(biāo)2：能夠根據(jù)工程對(duì)象設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案，掌握工程實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的處理方法，客觀地分析實(shí)驗(yàn)結(jié)果，得出實(shí)驗(yàn)結(jié)論；熟悉相關(guān)的數(shù)據(jù)處理軟件，能夠使用軟件進(jìn)行實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)，不斷增加知識(shí)和提升能力。課程目標(biāo)與支撐指標(biāo)點(diǎn)關(guān)系見表1。

表1 本課程目標(biāo)與指標(biāo)點(diǎn)的支撐關(guān)系

2.2 改善教學(xué)條件，改革教學(xué)手段

綜合考慮一流專業(yè)建設(shè)和工程教育認(rèn)證工作要求，針對(duì)我?！盎ぴ韺?shí)驗(yàn)”教學(xué)，學(xué)院購(gòu)置了新的實(shí)驗(yàn)教學(xué)設(shè)備，使得每一個(gè)實(shí)驗(yàn)的裝置由原來的4套增加到8套，實(shí)驗(yàn)設(shè)備更加先進(jìn)，操作更加靈活，學(xué)生參與度更高，調(diào)動(dòng)了學(xué)生學(xué)習(xí)和參與的積極性，并培養(yǎng)了團(tuán)結(jié)協(xié)作能力。同時(shí)，新增加了綜合設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)，逐漸提高學(xué)生創(chuàng)新能力和工程實(shí)踐意識(shí)。工程專業(yè)認(rèn)證強(qiáng)調(diào)“以學(xué)生發(fā)展為中心”，課題組進(jìn)行了“化工原理實(shí)驗(yàn)”的錄課，在學(xué)習(xí)通建立了在線課程，提出了新的教學(xué)模式——“翻轉(zhuǎn)課堂”。任課老師在學(xué)習(xí)通發(fā)布任務(wù)，學(xué)生提前通過講義和視頻進(jìn)行學(xué)習(xí)，學(xué)習(xí)視頻后通過預(yù)習(xí)題檢測(cè)自己的預(yù)習(xí)效果，對(duì)不理解的內(nèi)容反復(fù)觀看視頻，直到在線檢測(cè)通過。到實(shí)驗(yàn)室后，結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)實(shí)驗(yàn)設(shè)備，任課教師就實(shí)驗(yàn)原理、儀表、實(shí)驗(yàn)裝置和實(shí)驗(yàn)操作中的注意事項(xiàng)向同學(xué)們提問。新的 “翻轉(zhuǎn)課堂”教學(xué)模式，強(qiáng)調(diào)了以學(xué)生為中心的理念，提高了學(xué)生自主學(xué)習(xí)的積極性，保證了預(yù)習(xí)階段的教學(xué)質(zhì)量，同時(shí)使得理論課與實(shí)驗(yàn)課的銜接更加緊密[4]。

2.3 加強(qiáng)師資隊(duì)伍建設(shè)，提高育人理念

我校開設(shè)“化工原理實(shí)驗(yàn)”課程的專業(yè)較多，經(jīng)過多年的發(fā)展和建設(shè)，“化工原理實(shí)驗(yàn)”課程擁有一支老中青結(jié)合的優(yōu)秀師資團(tuán)隊(duì)。目前講授該課程的教師15人，碩士以上比例為100%，其中50歲以上人員比例為20%，中青年比例為80%，是一支干勁十足的師資隊(duì)伍。在新教師培養(yǎng)過程中，新進(jìn)教師不僅要跟聽實(shí)驗(yàn)課程和理論課程，同時(shí)還需要將實(shí)驗(yàn)做一遍，將疑難問題分析透徹，課程組考核通過后才可以獨(dú)自上課。課程組會(huì)定期組織研討和開會(huì)交流，并積極參與教學(xué)改革項(xiàng)目的申報(bào)和建設(shè)。另外，為了全面推進(jìn)課程思政建設(shè)，加強(qiáng)教師課程思政能力培養(yǎng)，通過提高思想政治素質(zhì)，拓寬學(xué)科視野，課程組與思政老師保持互動(dòng)溝通，強(qiáng)化協(xié)同意識(shí)，深入挖掘思政元素，實(shí)踐課程思政等方式，深刻牢記“不忘初心，教書育人”的使命，提高教學(xué)責(zé)任感，盡心盡力培育新時(shí)代革命接班人。

2.4 引入思政元素，培養(yǎng)時(shí)代新人

根據(jù)習(xí)近平總書記《思政課是落實(shí)立德樹人根本任務(wù)的關(guān)鍵課程》講話和教育部頒布的《高等學(xué)校課程思政建設(shè)指導(dǎo)綱要》等文件精神，“化工原理實(shí)驗(yàn)”課程教學(xué)過程中，從“課前—課中—課后”全方位融入思政內(nèi)容。課前預(yù)習(xí)階段，學(xué)生自行設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案，培養(yǎng)創(chuàng)新能力。通過查閱文獻(xiàn)了解該實(shí)驗(yàn)的單元操作領(lǐng)域我國(guó)老一輩化工專家的精神和職業(yè)操守，比如精餾分離學(xué)科的創(chuàng)始人余國(guó)琮先生，為我國(guó)化工制造業(yè)技術(shù)水平的提升和國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展作出了重要貢獻(xiàn)。課中實(shí)驗(yàn)操作中，要求學(xué)生仔細(xì)了解每一個(gè)儀表的狀態(tài)、使用注意事項(xiàng)及正確的實(shí)驗(yàn)流程。化工實(shí)驗(yàn)具有一定的風(fēng)險(xiǎn)因素，學(xué)生需謹(jǐn)記“安全”兩字，避免事故的發(fā)生，同時(shí)要考慮實(shí)驗(yàn)過程如何經(jīng)濟(jì)、節(jié)能、環(huán)保等，培養(yǎng)學(xué)生的科創(chuàng)精神。同時(shí)實(shí)驗(yàn)過程中進(jìn)行分組實(shí)驗(yàn)，通過幾個(gè)同學(xué)之間的協(xié)調(diào)有序配合，培養(yǎng)團(tuán)隊(duì)協(xié)作和有效溝通的能力。課后實(shí)驗(yàn)報(bào)告的撰寫上，雖然每組同學(xué)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)相同，但數(shù)據(jù)需要單獨(dú)使用軟件處理，培養(yǎng)學(xué)生的誠(chéng)信觀念，要求能正確合理地分析實(shí)驗(yàn)結(jié)果并根據(jù)實(shí)驗(yàn)過程提出自己的見解。此外，以化工原理實(shí)驗(yàn)大賽為契機(jī)，引導(dǎo)學(xué)生積極參賽，培養(yǎng)學(xué)生的工程能力?！耙詫W(xué)生發(fā)展為中心”的思政教育通過“課前—課中—課后”三個(gè)環(huán)節(jié)在“化工原理實(shí)驗(yàn)”課程教學(xué)過程中實(shí)施，達(dá)到全方位育人的目標(biāo)[5]。

2.5 注重過程性教學(xué)，健全考核機(jī)制

考核方法是有效評(píng)價(jià)學(xué)生學(xué)習(xí)成果和檢驗(yàn)課程目標(biāo)是否有效達(dá)成的關(guān)鍵。以往“化工原理實(shí)驗(yàn)”考核方式中預(yù)習(xí)占20%，實(shí)驗(yàn)報(bào)告占80%，學(xué)生參與度低，積極性不高，忽略了學(xué)生的實(shí)踐能力及創(chuàng)新能力。遵循“以學(xué)生發(fā)展為中心”的教學(xué)理念，全面反映學(xué)生的綜合素質(zhì)，需要注重過程性教學(xué)，提高過程性考核的占比，建立更加合理的考核機(jī)制。新的考核方式提出平時(shí)成績(jī)占50%，實(shí)驗(yàn)報(bào)告占50%。平時(shí)成績(jī)包括實(shí)驗(yàn)前的預(yù)習(xí)情況(線上視頻學(xué)習(xí)和預(yù)習(xí)檢測(cè)題，占20%)、實(shí)驗(yàn)中的操作和提問(操作規(guī)范性和解決問題的能力，占20%)、實(shí)驗(yàn)后在線檢測(cè)情況(占10%)。實(shí)驗(yàn)報(bào)告包括原始實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的記錄(5%)、處理結(jié)果(15%)、畫圖(15%)、計(jì)算示例(5%)、實(shí)驗(yàn)結(jié)果的分析與討論(10%)。新的考評(píng)方式不僅可以激發(fā)學(xué)生自主學(xué)習(xí)的積極性，引導(dǎo)學(xué)生重視實(shí)驗(yàn)課程的學(xué)習(xí)，又可以依據(jù)考核結(jié)果有針對(duì)性地進(jìn)行持續(xù)改進(jìn)，促進(jìn)一流課程的建設(shè)和培養(yǎng)高質(zhì)量人才。

3 “化工原理實(shí)驗(yàn)”教學(xué)改革與實(shí)踐成效

“化工原理實(shí)驗(yàn)”是化工類專業(yè)實(shí)踐課程中一個(gè)非常重要的基礎(chǔ)課程。在“化工原理實(shí)驗(yàn)”課程教學(xué)改革與實(shí)踐中，通過制定課程目標(biāo)、改革教學(xué)模式與方法、加強(qiáng)師資隊(duì)伍建設(shè)、深入挖掘思政元素和優(yōu)化考核評(píng)價(jià)體系等幾個(gè)方面，堅(jiān)持立德樹人根本任務(wù)，“以學(xué)生為中心”，將化工原理實(shí)驗(yàn)知識(shí)與思政內(nèi)容有機(jī)結(jié)合，豐富了課程教學(xué)內(nèi)容，活躍了教學(xué)氣氛，提高了學(xué)生學(xué)習(xí)熱情，堅(jiān)定了學(xué)生的“四個(gè)自信”，促進(jìn)了知識(shí)、能力和育人課程教學(xué)目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)。

4 結(jié)語

在專業(yè)認(rèn)證教育背景下，以一流專業(yè)和一流課程建設(shè)為契機(jī)，對(duì)“化工原理實(shí)驗(yàn)”教學(xué)過程進(jìn)行改革和探索，對(duì)于全面提高教學(xué)質(zhì)量起到了非常重要的作用?！盎ぴ韺?shí)驗(yàn)”新的教學(xué)和考核模式將不斷激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性和主動(dòng)性，實(shí)現(xiàn)全面培養(yǎng)學(xué)生工程實(shí)踐能力等專業(yè)培養(yǎng)目標(biāo)，為國(guó)家培養(yǎng)更多高質(zhì)量的化工專門人才。