摘要：為培養(yǎng)符合區(qū)域經(jīng)濟(jì)轉(zhuǎn)型和高質(zhì)量發(fā)展的高素質(zhì)應(yīng)用型人才，高校教育教學(xué)改革顯得尤為重要。作為一門重要的工程實(shí)踐性課程，化工原理在基礎(chǔ)課程與專業(yè)課程間起承上啟下的橋梁作用，在理論基礎(chǔ)與工程應(yīng)用間起到重要的銜接作用。針對(duì)新建地方本科高校在化工原理教學(xué)過程中面臨的諸多問題，教學(xué)團(tuán)隊(duì)從“雙師型”教師隊(duì)伍建設(shè)和教學(xué)方式拓展兩方面對(duì)課程教學(xué)改革進(jìn)行探索。通過強(qiáng)化師資隊(duì)伍建設(shè)和加強(qiáng)教學(xué)過程評(píng)價(jià)、監(jiān)督，提升學(xué)生的應(yīng)用能力和創(chuàng)新、實(shí)踐能力。

關(guān)鍵詞：化工原理；應(yīng)用型人才培養(yǎng)；教學(xué)改革；教學(xué)模式

化工行業(yè)是我國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)重要的基礎(chǔ)性和支柱性產(chǎn)業(yè)之一，涉及日常生活、工業(yè)、農(nóng)業(yè)等各個(gè)領(lǐng)域［12］。在“雙碳”戰(zhàn)略目標(biāo)下，諸多行業(yè)面臨產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整和轉(zhuǎn)型升級(jí)，致使化學(xué)工業(yè)逐步趨于高端化、低碳化、智能化和綠色化［3］。作為人才培養(yǎng)的主陣地，高等學(xué)校必須適應(yīng)經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展需求，主動(dòng)對(duì)接地方產(chǎn)業(yè)，適時(shí)調(diào)整人才培養(yǎng)目標(biāo)和方向，從而為區(qū)域經(jīng)濟(jì)轉(zhuǎn)型和高質(zhì)量發(fā)展提供大量的高素質(zhì)人才和智力支撐［4］。

化學(xué)工程學(xué)科作為能源、環(huán)境、生物、醫(yī)藥、材料及食品等行業(yè)領(lǐng)域的重要支撐學(xué)科之一［5］，系統(tǒng)集成了化學(xué)轉(zhuǎn)化過程的科學(xué)與技術(shù)的問題，著重解決化學(xué)反應(yīng)或生產(chǎn)實(shí)際過程中物質(zhì)轉(zhuǎn)化的量變、操作設(shè)計(jì)、工程放大和工藝技術(shù)改造等關(guān)鍵問題，最終建立物質(zhì)化學(xué)組成、結(jié)構(gòu)、性質(zhì)之間的構(gòu)效關(guān)系［6］?；ぴ硎腔瘜W(xué)工程與工藝專業(yè)的核心基礎(chǔ)課，是利用前期學(xué)習(xí)高等數(shù)學(xué)、大學(xué)物理和“四大化學(xué)”等基礎(chǔ)知識(shí)，分析和解決化工生產(chǎn)操作過程中各種單元操作的一門工程學(xué)科。因此，化工原理課程是化工類相關(guān)專業(yè)一門理論性、實(shí)踐性很強(qiáng)的專業(yè)基礎(chǔ)和技術(shù)基礎(chǔ)課，在基礎(chǔ)課程（化學(xué)、高數(shù)、物理等）與專業(yè)課程（化工設(shè)計(jì)、反應(yīng)工程、分離工程等）間起承上啟下的橋梁作用，在理論基礎(chǔ)與工程應(yīng)用間起重要的銜接作用。

1化工原理課程教學(xué)存在的問題

化工原理作為基礎(chǔ)課程與專業(yè)課程有機(jī)銜接的核心基礎(chǔ)課，涉及數(shù)學(xué)、物理、化學(xué)等眾多學(xué)科知識(shí)點(diǎn)。課程主要圍繞單元操作，著重從“質(zhì)量傳遞”“動(dòng)量傳遞”“熱量傳遞”（“三傳”）角度分析解決生產(chǎn)過程中相關(guān)問題［7］。所講授的單元操作中均包含基本原理、設(shè)計(jì)性計(jì)算、操作性計(jì)算、設(shè)備選型等。因此課程教學(xué)具有以下特點(diǎn)。

1.1教師教學(xué)經(jīng)驗(yàn)不足，培養(yǎng)目標(biāo)不明確

新建地方高校面臨大部分教師剛從學(xué)校畢業(yè)，缺乏教學(xué)經(jīng)驗(yàn)。課堂教學(xué)過程通常滿足于完成教學(xué)任務(wù)，導(dǎo)致教學(xué)過程出現(xiàn)內(nèi)容陳舊、“滿堂灌”等特點(diǎn)。同時(shí)受教學(xué)理念和教學(xué)能力的影響，在人才培養(yǎng)體系和教學(xué)內(nèi)容方面，缺乏學(xué)科間、課程間的聯(lián)系和融合。此外教師缺乏實(shí)踐經(jīng)歷，難以將理論知識(shí)與實(shí)踐操作相結(jié)合，造成課堂教學(xué)枯燥無味。

1.2學(xué)生參與課堂教學(xué)積極性不高

化工原理課程是化工類學(xué)生第一門學(xué)習(xí)的工程類專業(yè)課程，學(xué)生難以適應(yīng)課程由理論學(xué)習(xí)到工程實(shí)踐的轉(zhuǎn)變。受擇業(yè)觀念、網(wǎng)絡(luò)信息影響，學(xué)生對(duì)化工專業(yè)不感興趣，部分學(xué)生由于基礎(chǔ)化學(xué)功底薄弱，導(dǎo)致對(duì)化工課程的學(xué)習(xí)存在畏難情緒。此外，大部分課程考核采用平時(shí)成績(jī)（30%）和期末成績(jī)（70%）相結(jié)合，導(dǎo)致部分學(xué)生限于應(yīng)付期末考試，課堂參與互動(dòng)積極性不高。

1.3課程體系復(fù)雜，學(xué)時(shí)較少

化工原理理論課程內(nèi)容抽象、知識(shí)點(diǎn)多，主要包括流體流動(dòng)、流體輸送機(jī)械、非均相混合物分離（沉降、過濾）、傳熱、蒸發(fā)、吸收、蒸餾、萃取、干燥9個(gè)部分。對(duì)于多數(shù)高校，化學(xué)工程與工藝專業(yè)的化工原理課程基本是分兩學(xué)期授課（課時(shí)為96），課時(shí)少使得教師授課過程中對(duì)教學(xué)內(nèi)容不能全面拓展，部分章節(jié)內(nèi)容學(xué)生只能選擇自學(xué)。從長(zhǎng)遠(yuǎn)來看，這在一定程度上影響了化工原理課程體系的系統(tǒng)性和完整性。

2化工原理課程教學(xué)改革與實(shí)踐

綜合考慮化工原理教學(xué)實(shí)際和面臨的問題，本課程團(tuán)隊(duì)在課程建設(shè)方面嘗試以下方法進(jìn)行改革和探索。

2.1建設(shè)“雙師型”教師隊(duì)伍

2.1.1外引內(nèi)培，建設(shè)應(yīng)用型師資隊(duì)伍

根據(jù)學(xué)科發(fā)展需求，合理制定教師引進(jìn)（培育）計(jì)劃。（1） 優(yōu)先引進(jìn)具有國(guó)有企業(yè)、化工行業(yè)等實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)豐富、科研能力突出的優(yōu)秀博士、碩士。（2） 選派專業(yè)教師到化工企業(yè)、行業(yè)輪訓(xùn)、掛職、兼職，提升自身業(yè)務(wù)能力，提升服務(wù)社會(huì)的能力水平。（3） 與企業(yè)（行業(yè)）共建“雙師型”隊(duì)伍培訓(xùn)基地。利用校企合作搭建校外實(shí)習(xí)實(shí)訓(xùn)基地，選派青年教師特別是新入職教師到企業(yè)學(xué)習(xí)先進(jìn)生產(chǎn)工藝、參與工藝技術(shù)改造等。（4） 鼓勵(lì)教師聯(lián)合企業(yè)勞模（或工匠）人才創(chuàng)新工作室，圍繞專業(yè)建設(shè)、教學(xué)改革、產(chǎn)業(yè)技術(shù)、核心工藝等開展科技攻關(guān)、技術(shù)研發(fā)、技術(shù)服務(wù)、社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展重大問題研究等。擇優(yōu)選擇化工學(xué)科出身、實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)豐富的教師承擔(dān)化工原理課程教學(xué)任務(wù)。

2.1.2有效推進(jìn)兼職師資隊(duì)伍建設(shè)

選聘化工行業(yè)、企業(yè)中具有高級(jí)職稱的專業(yè)技術(shù)人員擔(dān)任兼職教師，參與人才培養(yǎng)方案和教學(xué)大綱制定、教研課題申報(bào)和實(shí)施、一流課程建設(shè)和教材建設(shè)等。在應(yīng)用型人才培養(yǎng)環(huán)節(jié)實(shí)行“雙導(dǎo)師制”，校內(nèi)導(dǎo)師及企業(yè)導(dǎo)師共同指導(dǎo)學(xué)生的化工原理實(shí)驗(yàn)和課程設(shè)計(jì)兩個(gè)實(shí)踐教學(xué)任務(wù)。

2.2拓展教學(xué)方式，多方面提升教學(xué)質(zhì)量

2.2.1線上線下協(xié)同教學(xué)

為有效解決教學(xué)過程中學(xué)生參與度不高、教學(xué)內(nèi)容缺乏新穎性等問題，借助網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)，將教學(xué)過程由傳統(tǒng)課堂改為線上線下相結(jié)合的方式。通過課前、課中、課后3個(gè)環(huán)節(jié)，將教與學(xué)全過程有機(jī)統(tǒng)一起來。

（1） 課前：教師通過超星、希沃等線上平臺(tái)，發(fā)布課堂教學(xué)任務(wù)、相關(guān)案例、重點(diǎn)和難點(diǎn)。讓學(xué)生預(yù)先了解相關(guān)單元操作原理、涉及計(jì)算、操作等，并將疑點(diǎn)、難點(diǎn)通過平臺(tái)及時(shí)反饋給老師。教師集中梳理歸納問題，可以針對(duì)性地進(jìn)行課堂教學(xué)，提升學(xué)生參與課堂積極性。

（2） 課中：① 教師結(jié)合收集的問題對(duì)單元操作知識(shí)點(diǎn)進(jìn)行系統(tǒng)講解，學(xué)生可以帶著問題針對(duì)性聽講。② 教師利用分組討論環(huán)節(jié)，將知識(shí)點(diǎn)拓展到相關(guān)實(shí)際案例中。這樣不僅可以激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的動(dòng)力，還可以鍛煉學(xué)生們的創(chuàng)新思維能力。教師通過活學(xué)活用的課堂，加深對(duì)知識(shí)點(diǎn)的理解和掌握。③ 學(xué)生們將課前的疑難問題與案例相結(jié)合，交流分享課堂感受。

（3） 課后：教師針對(duì)學(xué)生建立3個(gè)模塊，分別是知識(shí)點(diǎn)歸納、作業(yè)自測(cè)及思考交流。教師利用課后時(shí)間讓學(xué)生利用思維導(dǎo)圖重點(diǎn)梳理歸納所學(xué)知識(shí)點(diǎn)、完成平臺(tái)發(fā)布的課后自測(cè)作業(yè)。此外，對(duì)于感興趣、求知欲強(qiáng)的學(xué)生可以參與知識(shí)點(diǎn)拓展討論。教師通過課堂授課情況，學(xué)習(xí)平臺(tái)相關(guān)數(shù)據(jù)分析學(xué)習(xí)效果，撰寫教學(xué)反思。

2.2.2案例式教學(xué)

案例式教學(xué)是結(jié)合教學(xué)內(nèi)容在教學(xué)實(shí)施過程中引入日常生活或工程實(shí)踐案例，學(xué)生利用所學(xué)知識(shí)分析存在問題、提出解決方案和措施的一種教學(xué)方法［8］。案例式教學(xué)由教師為主體的“填鴨式”“滿堂灌”教學(xué)方式變?yōu)橐詫W(xué)生為參與主體，在激發(fā)學(xué)生探索求知欲的同時(shí)，提升學(xué)生參與課堂的積極性、進(jìn)一步提高學(xué)生分析、解決問題的能力?；ぴ斫虒W(xué)過程中部分單元操作案例設(shè)計(jì)見圖1。圖1部分單元操作案例教學(xué)設(shè)計(jì)

2.2.3拓展評(píng)價(jià)機(jī)制

目前教學(xué)體系中化工原理總評(píng)成績(jī)分為平時(shí)成績(jī)（30%）和期末考試成績(jī)（70%）。這樣的評(píng)價(jià)體系造成學(xué)生“突擊性”學(xué)習(xí)，更注重期末考試，而忽略教學(xué)評(píng)價(jià)的全過程。更重要的是這樣的評(píng)價(jià)體系不足以激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性，也不足以更加全面地評(píng)價(jià)學(xué)生的學(xué)習(xí)效果。因此，教師需要結(jié)合教學(xué)方式探索和建立更加科學(xué)的評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)。在化工原理授課體系中，教師課前通過線上發(fā)布的課程任務(wù)和實(shí)踐案例引起同學(xué)參與討論的興趣，課中結(jié)合課堂互動(dòng)、分組討論、案例拓展，課后結(jié)合知識(shí)點(diǎn)歸納和作業(yè)自測(cè)，嘗試課前、課中及課后3個(gè)模塊記錄平時(shí)成績(jī)。教師通過課前、課中及課后提升化工原理課程的過程性評(píng)價(jià)。

2.2.4“思政元素”全方位融入教學(xué)過程

化工原理作為一門工程實(shí)踐性很強(qiáng)的專業(yè)基礎(chǔ)課程，其授課內(nèi)容主要涉及單元操作、課程設(shè)計(jì)或設(shè)備操作及工程問題剖析（如圖2）。這些課程內(nèi)容中承載了較多的思政元素，比如教師講授流體流動(dòng)連續(xù)性方程時(shí)引入大禹治水，疏通淤泥、拓寬河道，激發(fā)學(xué)生創(chuàng)新精神和探索激情；講授邊界層時(shí)引入“臺(tái)風(fēng)吹倒建筑物，地面小草安然無恙”，這是源于高處的建筑物處于湍流核心區(qū)域，地面小草處于層流底層區(qū)域，體現(xiàn)“透過現(xiàn)象看本質(zhì)”的哲學(xué)思維，同時(shí)刮臺(tái)風(fēng)期間也存在安全隱患，引入化工生產(chǎn)安全的重要性；講授管路、換熱器設(shè)計(jì)或伯努利方程應(yīng)用時(shí)，揭示主要矛盾與次要矛盾的演變、量變和質(zhì)變的發(fā)展規(guī)律。教師通過授課內(nèi)容與思政元素有機(jī)結(jié)合，綜合提升學(xué)生應(yīng)用能力和創(chuàng)新、實(shí)踐能力，培養(yǎng)學(xué)生工程意識(shí)、工程素養(yǎng)和工匠精神，培養(yǎng)學(xué)生用發(fā)展的眼光看待化學(xué)生產(chǎn)過程中的問題，提升學(xué)生的安全環(huán)保意識(shí)、責(zé)任擔(dān)當(dāng)意識(shí)及科技報(bào)國(guó)的家國(guó)情懷。圖2化工原理課程思政關(guān)聯(lián)圖

3結(jié)語

以應(yīng)用型本科人才培養(yǎng)為目標(biāo)，針對(duì)新建地方應(yīng)用型本科高校化工原理教學(xué)過程存在的問題，教學(xué)團(tuán)隊(duì)因材施教，積極開展化工原理教學(xué)改革與實(shí)踐，重點(diǎn)提出從“雙師型”教師隊(duì)伍建設(shè)和教學(xué)方式拓展兩方面著手，改變傳統(tǒng)教學(xué)和培養(yǎng)模式，提升學(xué)生應(yīng)用能力和創(chuàng)新、實(shí)踐能力，培養(yǎng)學(xué)生工程意識(shí)和工匠精神，培養(yǎng)滿足區(qū)域經(jīng)濟(jì)轉(zhuǎn)型和高質(zhì)量發(fā)展的高素質(zhì)應(yīng)用型人才。

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基金項(xiàng)目：山西省高等學(xué)校一般性教學(xué)改革創(chuàng)新立項(xiàng)項(xiàng)目（J20231870）

作者簡(jiǎn)介：王杰，男，山西長(zhǎng)治人，講師，博士，研究方向：清潔能源化工和新能源材料設(shè)計(jì)。