劉鵬 李金麗

摘? 要：為培養(yǎng)新時(shí)代農(nóng)林類化工人才，開展“化工原理”課程教學(xué)改革非常重要。文章認(rèn)為針對(duì)傳統(tǒng)農(nóng)林院?！盎ぴ怼闭n程教學(xué)方式單一、教學(xué)內(nèi)容不能與時(shí)俱進(jìn)、考核方式單一等問題，應(yīng)重點(diǎn)開展三項(xiàng)改革：優(yōu)化教學(xué)模式、豐裕教學(xué)內(nèi)容；改善教學(xué)方法、提高教學(xué)質(zhì)量；完善考查方式，充分調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性，提高學(xué)生理論與實(shí)際相結(jié)合的能力。

關(guān)鍵詞：化工原理；農(nóng)林院校；教學(xué)改革；教學(xué)質(zhì)量

中圖分類號(hào)：G420? ? 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A? ? 文章編號(hào)：1673-7164（2023）20-0045-04

“雙一流”建設(shè)是近年來我國(guó)高等教育領(lǐng)域繼“211工程”“985工程”之后一項(xiàng)教育強(qiáng)國(guó)的重要舉措，旨在提升我國(guó)高等教育的綜合實(shí)力，為實(shí)現(xiàn)中華民族偉大復(fù)興的中國(guó)夢(mèng)提供有力且可靠的保障［1］?！盎ぴ怼笔寝r(nóng)林院校應(yīng)用化學(xué)、化工類、環(huán)境工程等相關(guān)專業(yè)的基礎(chǔ)必修課，是一門綜合理論課教學(xué)、實(shí)驗(yàn)課教學(xué)和課程設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)課程，主要研究化工生產(chǎn)中的生產(chǎn)原理，具有連接理論與工程的橋梁作用。課程旨在促進(jìn)學(xué)生對(duì)化工專業(yè)知識(shí)的深刻理解和提高學(xué)生的實(shí)踐操作能力［2］。

“雙一流”建設(shè)對(duì)環(huán)境及相近學(xué)科專業(yè)人才具有更高的要求，農(nóng)林院?！盎ぴ怼闭n程課時(shí)普遍較少、相關(guān)專業(yè)建設(shè)時(shí)間較短，經(jīng)驗(yàn)較少、底子薄弱、實(shí)踐教學(xué)條件不足、師資配備不足［3-4］。因此，在“雙一流”背景下，農(nóng)林院校更為需要探索適合其特點(diǎn)的“化工原理”教學(xué)方式。本研究結(jié)合自身教學(xué)經(jīng)驗(yàn)，立足課程教學(xué)中普遍存在的問題，探討“化工原理”課程的教學(xué)改革模式。

一、農(nóng)林院?！盎ぴ怼闭n程教學(xué)中存在的問題

（一）教學(xué)方法陳舊，教學(xué)內(nèi)容不能與時(shí)俱進(jìn)

在“化工原理”課程教學(xué)中，大多數(shù)農(nóng)林院校采取的教學(xué)方式已經(jīng)過時(shí)，不夠新穎，多為老師講，學(xué)生聽的“填鴨式”教學(xué)，這種教學(xué)模式雖然在短期內(nèi)有利于學(xué)生學(xué)習(xí)理論知識(shí)，但是容易養(yǎng)成過多地依賴?yán)蠋煹闹v解而被動(dòng)地接受知識(shí)的學(xué)習(xí)習(xí)慣，不利于培養(yǎng)學(xué)生學(xué)習(xí)能力，比如積極性、自主性、創(chuàng)新性等，長(zhǎng)此以往，有可能使得學(xué)生喪失學(xué)習(xí)的動(dòng)力，不利于學(xué)生系統(tǒng)地掌握課程內(nèi)容［4］。更為突出的問題是教師在教學(xué)過程中往往忽略了該課程中的工程實(shí)踐所起的重要作用。教師大多按照課本內(nèi)容按部就班地講授，教學(xué)內(nèi)容大多也僅限于課本，教學(xué)方式方法長(zhǎng)期不變，與實(shí)踐結(jié)合不緊密，與工程實(shí)際相偏離，不能與時(shí)俱進(jìn)。這使得學(xué)生對(duì)理論知識(shí)的學(xué)習(xí)停留于死記硬背，難以將理論與實(shí)踐結(jié)合起來，不能夠有效地培養(yǎng)學(xué)生獨(dú)立思考以及動(dòng)手的能力，也不利于提高學(xué)生的工程素養(yǎng)。

（二）學(xué)時(shí)有限，影響學(xué)生學(xué)習(xí)效果

“化工原理”課程內(nèi)容較多且零散，包括流體流動(dòng)、流體輸送機(jī)械、沉降與過濾、傳熱、吸收、蒸餾和干燥等7個(gè)大類的內(nèi)容（圖1），加之農(nóng)林類院校的“化工原理”理論課時(shí)數(shù)普遍較少（僅48學(xué)時(shí)）。教師想要在有限的學(xué)時(shí)內(nèi)開展有效的教學(xué)活動(dòng)，勢(shì)必導(dǎo)致該課程內(nèi)容難以全面展開，而且知識(shí)的深度也不夠。對(duì)于這樣的問題，授課教師只能讓學(xué)生課后自學(xué)課程部分內(nèi)容，很大程度上影響了學(xué)生學(xué)習(xí)課程知識(shí)的完整性與系統(tǒng)性，導(dǎo)致學(xué)生學(xué)習(xí)效果較差。比如蒸餾和干燥等內(nèi)容由于課時(shí)有限并不展開講解，學(xué)生只能在課后自主學(xué)習(xí)，這會(huì)影響學(xué)生系統(tǒng)地理解和把握該門課程?！盎ぴ怼笔且婚T將理論付諸實(shí)際行動(dòng)，從實(shí)踐中見真知的綜合性課程，課程不僅要求學(xué)生理解和掌握課本理論知識(shí)，還要求學(xué)生學(xué)會(huì)怎樣運(yùn)用理論知識(shí)分析和解決化工生產(chǎn)中的各種物理過程（或單元操作）中的實(shí)際問題，并在實(shí)踐中升華和應(yīng)用所學(xué)知識(shí)。因此，課程學(xué)時(shí)不充足的問題也影響著學(xué)生的學(xué)習(xí)效果。

（三）未設(shè)置課程設(shè)計(jì)

“化工原理”課程設(shè)計(jì)是理論教學(xué)之后一項(xiàng)非常重要的實(shí)踐活動(dòng)，是綜合運(yùn)用化工原理理論知識(shí)，完成化工單元操作為主的設(shè)計(jì)實(shí)踐，是一項(xiàng)從理論過渡至實(shí)踐的教學(xué)環(huán)節(jié)。設(shè)置的目的是檢查學(xué)生使用其所學(xué)的概念解決技術(shù)實(shí)際問題的能力。大多數(shù)農(nóng)林院校未設(shè)置“化工原理”課程實(shí)踐，自主設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)，這使得“化工原理”課程僅僅停留在理論教學(xué)上，錯(cuò)失了將所學(xué)理論知識(shí)融會(huì)貫通后運(yùn)用于實(shí)際化工生產(chǎn)的初次鍛煉機(jī)會(huì)，不利于學(xué)生工程思維的培養(yǎng)。

（四）考核方式單一

當(dāng)前，“化工原理”課程的考核方式一般采用平時(shí)成績(jī)與期末考試成績(jī)相結(jié)合的方式，一般期末考試成績(jī)占比70%，平時(shí)成績(jī)占比30%。這種考核方式中試卷比例被放大，出現(xiàn)學(xué)生應(yīng)付考試、臨時(shí)抱佛腳的現(xiàn)象，不利于培養(yǎng)學(xué)生知識(shí)實(shí)踐和解決問題的能力，也不能徹底摸清楚學(xué)生學(xué)習(xí)的底子是否扎實(shí)。平時(shí)成績(jī)的考察僅包括課堂考勤以及課后作業(yè)完成情況，內(nèi)容比較單一，不能全面客觀地反映學(xué)生實(shí)際學(xué)習(xí)態(tài)度以及解決實(shí)際工程問題的能力。

二、農(nóng)林院校“化工原理”教學(xué)改革探索

（一）優(yōu)化教學(xué)模式，豐富課程內(nèi)容

在充分分析農(nóng)林院校“化工原理”課程存在的不足上，應(yīng)立足新時(shí)期“化工原理”在農(nóng)林院校環(huán)境類專業(yè)學(xué)生培養(yǎng)中的重要地位，結(jié)合當(dāng)前我國(guó)經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展的新需求，在明確內(nèi)容和宗旨符合教學(xué)的前提條件下，優(yōu)化教學(xué)模式，豐富課程內(nèi)容，將與課程相關(guān)的化工生產(chǎn)中的新技術(shù)、新方法等知識(shí)補(bǔ)充到教學(xué)中，滿足行業(yè)發(fā)展的需求。

結(jié)合現(xiàn)代多媒體技術(shù)和傳統(tǒng)的教學(xué)方法，充分鏈接教學(xué)資源。在PPT課件講授中，插入教學(xué)視頻、彩圖、動(dòng)畫等，增加教學(xué)的具象性和直觀性，豐富課程教學(xué)內(nèi)容，激發(fā)學(xué)生對(duì)學(xué)習(xí)的興趣［5］。課堂授課方式推陳出新，即學(xué)生成為課堂的中心，教師成為“引路人”的授課模式，根據(jù)課程的需要和學(xué)生的需求，設(shè)置“問題辯論課堂”“分組合作課堂”“自主學(xué)習(xí)課堂”等多種課堂模式，時(shí)刻關(guān)注學(xué)生學(xué)習(xí)情況，切實(shí)做到師生交流協(xié)作，學(xué)生自主學(xué)習(xí)，實(shí)現(xiàn)精細(xì)化、人性化的課堂教學(xué)?？稍谡n堂上設(shè)置問題搶答，以此提高課堂活躍度，充分調(diào)動(dòng)學(xué)生積極性。

任課教師革故鼎新，指導(dǎo)解決學(xué)生就業(yè)問題，主動(dòng)走進(jìn)工廠學(xué)習(xí)，與資深工程師進(jìn)行交流，了解工程需要，把握專業(yè)知識(shí)重、難點(diǎn)，學(xué)習(xí)最前沿案例及最新技術(shù)。將所學(xué)融入“化工原理”課程教學(xué)中，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情及學(xué)習(xí)欲望；邀請(qǐng)化工企業(yè)高級(jí)工程師參與教學(xué)，給學(xué)生介紹與課程相關(guān)的工程案例及當(dāng)前行業(yè)進(jìn)展，讓學(xué)生開闊眼界，增強(qiáng)學(xué)習(xí)興趣。

（二）改進(jìn)教學(xué)方法，提升教學(xué)質(zhì)量

1. 充分利用互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，開展混合式教學(xué)

在以傳統(tǒng)課堂教學(xué)為中心的基礎(chǔ)上，通過將難點(diǎn)及重點(diǎn)內(nèi)容制作成教學(xué)視頻短片，如伯努利方程、實(shí)際流體機(jī)械能衡算式、管內(nèi)流體流動(dòng)的摩擦阻力損失計(jì)算、兩流體間傳熱過程和傳質(zhì)速率方程等內(nèi)容。在QQ學(xué)習(xí)群發(fā)布教學(xué)視頻及課前小問題，發(fā)布學(xué)習(xí)任務(wù)和要求，讓學(xué)生自主學(xué)習(xí)，并不時(shí)推送近期行業(yè)最新相關(guān)案例。如此一來，學(xué)生將會(huì)帶著問題進(jìn)行高效預(yù)習(xí)、資料查閱和問題思考。開展課前線上提問、課上集中討論、課后交流互動(dòng)的教學(xué)活動(dòng)，使討論深度和交流范圍不斷擴(kuò)展，不僅有利于提高學(xué)生學(xué)習(xí)效率，加深學(xué)生對(duì)課程學(xué)習(xí)內(nèi)容的理解，也解決了課時(shí)受限的問題。

2. 增加課程設(shè)計(jì)，提升實(shí)踐能力

增加“化工原理”課程實(shí)踐環(huán)節(jié)，培養(yǎng)學(xué)生使用其所學(xué)的知識(shí)概念解決實(shí)際問題的能力。課程設(shè)計(jì)應(yīng)做到“一生一題”，保證每一位學(xué)生都能體驗(yàn)一次全面的工程設(shè)計(jì)初步訓(xùn)練。學(xué)生可根據(jù)自己的設(shè)計(jì)題目進(jìn)行自由組隊(duì)（3—4人/隊(duì)），當(dāng)出現(xiàn)問題時(shí)，學(xué)生之間可以互相討論，以鍛煉學(xué)生團(tuán)隊(duì)協(xié)作、運(yùn)用所學(xué)知識(shí)去分析和解決實(shí)際問題的能力。工程實(shí)習(xí)后，學(xué)生以設(shè)計(jì)成果呈現(xiàn)的效果與現(xiàn)實(shí)實(shí)際投產(chǎn)的設(shè)備進(jìn)行對(duì)比，能發(fā)現(xiàn)自己在設(shè)計(jì)中的不足之處并針對(duì)實(shí)際考察，進(jìn)而提高對(duì)化工原理知識(shí)的把握能力。

3. 理論聯(lián)系實(shí)際，培養(yǎng)學(xué)生工程創(chuàng)新能力

根據(jù)以往“化工原理”教學(xué)經(jīng)驗(yàn)，許多學(xué)生即使在考核中得到了優(yōu)異成績(jī)，也不知道學(xué)習(xí)“化工原理”的實(shí)用性，其主要的原因是缺少理論與實(shí)踐的結(jié)合。教師在教學(xué)過程中應(yīng)該注重學(xué)生工程實(shí)踐的能力和意識(shí)的培養(yǎng)。首先在“化工原理實(shí)驗(yàn)”中，教師應(yīng)該讓學(xué)生積極參加，使學(xué)生在實(shí)驗(yàn)中得到鍛煉，增加實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，通過室內(nèi)實(shí)驗(yàn)，培養(yǎng)學(xué)生的動(dòng)手能力、分析和解決問題的能力，加深對(duì)流體流動(dòng)、物料衡算、能量衡算、物系平衡關(guān)系、傳遞速率等方面內(nèi)容的理解，實(shí)現(xiàn)理論與實(shí)踐的有效結(jié)合。其次，教師應(yīng)利用本地化工企業(yè)，為學(xué)生尋求更多可行的學(xué)習(xí)實(shí)踐平臺(tái)。例如可與當(dāng)?shù)鼗て髽I(yè)建立協(xié)作關(guān)系，構(gòu)建實(shí)踐訓(xùn)練平臺(tái)，學(xué)生入廠實(shí)習(xí)，邀請(qǐng)企業(yè)高級(jí)工程師對(duì)學(xué)生進(jìn)行培訓(xùn)。在實(shí)習(xí)過程中，學(xué)生能夠近距離地觀察生產(chǎn)流水線、工藝操作，進(jìn)一步消化課本知識(shí)；深刻了解生產(chǎn)實(shí)踐，加深認(rèn)知。學(xué)生通過企業(yè)的實(shí)踐訓(xùn)練窗口可以進(jìn)行實(shí)地演練，從設(shè)計(jì)、施工和管理方面全方位地參與到工程項(xiàng)目中，經(jīng)過教師和技術(shù)人員的指導(dǎo)可提升學(xué)生解決實(shí)際工程問題的能力。

（三）優(yōu)化考核方式

傳統(tǒng)的考核方式已不能夠全面反映學(xué)生的實(shí)際學(xué)習(xí)水平?；趥鹘y(tǒng)的考核方式，應(yīng)優(yōu)化評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)，側(cè)重對(duì)學(xué)生學(xué)習(xí)過程的反饋，在指導(dǎo)解決問題過程中，考核學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力和創(chuàng)新能力。增加平時(shí)成績(jī)的權(quán)重，由原有的30%增加至40%，在原有的2項(xiàng)考核項(xiàng)目上增加小組PPT制作及展示、課堂問題搶答、個(gè)人成果答辯等考核項(xiàng)。

小組PPT制作及展示即學(xué)生自行組成3—5人的小組，教師可以擬定討論方向，讓各小組選擇一個(gè)與課程內(nèi)容相關(guān)的典型工程問題進(jìn)行討論解決，并制作PPT，最后由一人上臺(tái)展示，如此可以有效地反映每個(gè)學(xué)生在整個(gè)課程設(shè)計(jì)的各個(gè)環(huán)節(jié)是否進(jìn)行了獨(dú)立思考。這種模式在一定程度上可以有效避免學(xué)生的抄襲行為，也能考察學(xué)生是否積極思考、主動(dòng)尋求解決方法。課堂問答搶答即教師在課堂教學(xué)過程中，提出與教學(xué)內(nèi)容相關(guān)的問題，學(xué)生舉手進(jìn)行搶答，這種模式可以使課堂氛圍更活躍，也能考察學(xué)生對(duì)理論知識(shí)的具體掌握情況。個(gè)人成果答辯即教師根據(jù)教學(xué)內(nèi)容，提供多種設(shè)計(jì)主題，學(xué)生根據(jù)自身學(xué)習(xí)現(xiàn)狀從中選擇一個(gè)主題后進(jìn)行課程設(shè)計(jì)，并制作PPT進(jìn)行課堂匯報(bào)，有效考察學(xué)生對(duì)所選課題的理解能力、自行解決問題及整體運(yùn)用理論知識(shí)的能力。

三、“化工原理”課程教學(xué)改革效果

（一）提高課程理論知識(shí)教學(xué)的有效性

通過對(duì)“化工原理”課程教學(xué)模式的優(yōu)化改進(jìn)、對(duì)理論知識(shí)的更新和充實(shí)，課程體系變得更加完善，也更貼近學(xué)生的實(shí)際需求。一方面，在“化工原理”課程教學(xué)內(nèi)容中增加當(dāng)前工業(yè)生產(chǎn)實(shí)踐的最新科研成果，使教學(xué)內(nèi)容更生動(dòng)有趣，激發(fā)學(xué)生主動(dòng)學(xué)習(xí)的興趣，引導(dǎo)學(xué)生開展自主學(xué)習(xí)以及知識(shí)拓展。另一方面，在課堂上為學(xué)生提供更多表達(dá)觀點(diǎn)的機(jī)會(huì)，實(shí)現(xiàn)了從教師作為課堂中心到學(xué)生作為課堂中心的轉(zhuǎn)變，師生課上互動(dòng)頻次較以往更多，培養(yǎng)了學(xué)生獨(dú)立思考的能力，活躍了課堂氛圍。通過運(yùn)用現(xiàn)代多媒體技術(shù)和互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，在課堂上實(shí)例展示和演示教學(xué)，增強(qiáng)了該課程課堂教學(xué)的趣味性，提高了教學(xué)有效性。

（二）提高學(xué)生解決實(shí)際生產(chǎn)問題的能力

在進(jìn)行“化工原理”課程設(shè)計(jì)的過程中，通過反復(fù)進(jìn)行理論知識(shí)的學(xué)習(xí)、小組間的溝通交流，學(xué)生不僅提高了獨(dú)立分析能力、知識(shí)內(nèi)化能力、學(xué)以致用融會(huì)貫通能力，而且還在一定程度上提高了團(tuán)隊(duì)合作與表達(dá)溝通的能力。學(xué)生通過在當(dāng)?shù)毓I(yè)企業(yè)單位實(shí)訓(xùn)，在任課教師及工廠技術(shù)人員指導(dǎo)下參與實(shí)際工程項(xiàng)目的設(shè)計(jì)、施工、管理，提高了學(xué)生解決生產(chǎn)中的實(shí)際問題的能力［6］。學(xué)生更深刻地理解了“化工原理”課程的目的和意義，能更好地完成教學(xué)大綱中規(guī)定的學(xué)習(xí)任務(wù)；通過直接與用人單位的對(duì)接，學(xué)生以親身經(jīng)歷的方式了解了化工行業(yè)需求和生產(chǎn)實(shí)踐的前沿動(dòng)態(tài)，不僅促進(jìn)了學(xué)生對(duì)課堂知識(shí)的深入運(yùn)用，還培養(yǎng)了學(xué)生的創(chuàng)新能力和工程意識(shí)，了解了自身的弱勢(shì)及未來學(xué)習(xí)的方向，增強(qiáng)了學(xué)生的就業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力。通過“化工原理”的工廠實(shí)習(xí)，學(xué)生對(duì)化工生產(chǎn)行業(yè)有了更為全面的認(rèn)識(shí)，增強(qiáng)了專業(yè)自信，提高了課程獲得感和滿意度。

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（責(zé)任編輯：羅欣）

基金項(xiàng)目：西北農(nóng)林科技大學(xué)2023年研究生教育改革項(xiàng)目“基于生態(tài)文明理念的《廢水處理與利用》課程思政建設(shè)”（項(xiàng)目編號(hào)：JXGG23018）；資源環(huán)境學(xué)院2021年院級(jí)教育教學(xué)改革項(xiàng)目“雙一流背景下學(xué)習(xí)產(chǎn)出（OBE）教育理念在《化工原理》中應(yīng)用的探索與實(shí)踐”（項(xiàng)目編號(hào)：ZHJG2109）。

作者簡(jiǎn)介：劉鵬（1987—），男，博士，西北農(nóng)林科技大學(xué)資源環(huán)境學(xué)院副教授，研究方向?yàn)樗颊逃c專業(yè)課教學(xué)；李金麗（1990—），女，碩士，西北農(nóng)林科技大學(xué)實(shí)驗(yàn)室安全與條件保障處實(shí)驗(yàn)師，研究方向?yàn)閷?shí)驗(yàn)室管理。