化工技術(shù)經(jīng)濟(jì)課程情景與案例聯(lián)合教學(xué)改革探索

馮 銳，孟獻(xiàn)梁，秦志宏，武建軍

(中國(guó)礦業(yè)大學(xué) 化工學(xué)院，江蘇 徐州 221116)

1 化工技術(shù)經(jīng)濟(jì)課程教學(xué)簡(jiǎn)介

“化工技術(shù)經(jīng)濟(jì)”是我校化工類專業(yè)的專業(yè)主干必修課，教學(xué)內(nèi)容為32學(xué)時(shí)，2學(xué)分，采用普通高等教育“十一五”國(guó)家級(jí)規(guī)劃教材《化工技術(shù)經(jīng)濟(jì)(第三版)》(宋航主編)。目前，該課程主要講授化工技術(shù)經(jīng)濟(jì)學(xué)的基本原理和方法，包括技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析的要素、基本原理、經(jīng)濟(jì)評(píng)價(jià)方法、不確定分析及風(fēng)險(xiǎn)決策以及項(xiàng)目可行性研究等內(nèi)容。通過近幾年的教學(xué)實(shí)踐，筆者發(fā)現(xiàn)教學(xué)中存在著學(xué)生學(xué)習(xí)積極性差、學(xué)習(xí)效率不高的問題。這主要是因?yàn)樵撜n程內(nèi)容理論性強(qiáng)、計(jì)算公式多，教材例題圍繞知識(shí)點(diǎn)設(shè)定，“技術(shù)經(jīng)濟(jì)”特點(diǎn)明顯而“化工”特色欠缺，教學(xué)實(shí)例與當(dāng)前熱門的化工工業(yè)案例脫節(jié)，學(xué)生無法深刻體會(huì)學(xué)習(xí)該課程的應(yīng)用價(jià)值。其次，在“教與學(xué)”的過程中，教學(xué)模式較為單一，以教師講授為主，“以學(xué)生為中心”的教學(xué)理念體現(xiàn)不足，學(xué)生課堂參與度低，學(xué)習(xí)自主性差，學(xué)生未能深入理解知識(shí)內(nèi)容也難以構(gòu)建屬于自己的知識(shí)體系，造成所學(xué)知識(shí)處于分散割裂的狀態(tài)。因此，突破傳統(tǒng)的教學(xué)理念和教學(xué)模式，強(qiáng)化“以學(xué)生為中心”的教學(xué)理念，創(chuàng)新教學(xué)模式，不斷豐富和完善教學(xué)內(nèi)容，促進(jìn)理論知識(shí)和生產(chǎn)實(shí)際的融合，提高教學(xué)效果，是當(dāng)前化工技術(shù)經(jīng)濟(jì)課程教學(xué)改革的重要任務(wù)。

2 情景與案例聯(lián)合教學(xué)法

針對(duì)化工技術(shù)經(jīng)濟(jì)課程教學(xué)存在的問題，筆者采用了情景與案例聯(lián)合教學(xué)法對(duì)教學(xué)過程進(jìn)行改革，即以實(shí)際化工案例為該課程教學(xué)內(nèi)容的主要載體，通過設(shè)定情景使學(xué)生分角色參與到案例的分析評(píng)價(jià)過程中，以分組答辯和競(jìng)爭(zhēng)激勵(lì)方式提高學(xué)生的課堂參與度和學(xué)習(xí)積極性。

2.1 聯(lián)合教學(xué)法的概念

情景與案例聯(lián)合教學(xué)法是在傳統(tǒng)的案例教學(xué)法中派生出來的一種新的教學(xué)方法[1]。案例教學(xué)法以培養(yǎng)學(xué)生分析能力而備受推崇，被認(rèn)為是代表未來教育方向的成功教育模式[2]。我國(guó)教育部2015年發(fā)布的《關(guān)于加強(qiáng)專業(yè)學(xué)位研究生案例教學(xué)和聯(lián)合培養(yǎng)基地建設(shè)的意見(教研[2015]1號(hào))》文件中闡釋了案例教學(xué)的內(nèi)涵，即“案例教學(xué)是以學(xué)生為中心，以案例為基礎(chǔ)，通過呈現(xiàn)案例情境，將理論與實(shí)踐緊密結(jié)合，引導(dǎo)學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題、分析問題、解決問題，從而掌握理論、形成觀點(diǎn)、提高能力的一種教學(xué)方式”[3]。然而，在實(shí)際教學(xué)過程中存在案例教學(xué)法內(nèi)涵體現(xiàn)不足的問題，如教師會(huì)將案例教學(xué)簡(jiǎn)化成“案例分析”或針對(duì)知識(shí)點(diǎn)的“舉例”，教材案例脫離化工實(shí)際，理論與實(shí)踐結(jié)合不夠緊密，知識(shí)仍是教師到學(xué)生的“單向傳遞”過程[4]。

鑒于此，本文所采用的情景與案例聯(lián)合教學(xué)法是將生活或化工生產(chǎn)領(lǐng)域的典型實(shí)例按照不同的教學(xué)需求編制成教學(xué)案例。根據(jù)案例特征設(shè)定情境，給定學(xué)生角色，讓學(xué)生對(duì)化工案例的不同技術(shù)方案采用適宜的方法進(jìn)行技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析和評(píng)價(jià)，比較各自的優(yōu)劣勢(shì)，從而做出合理的決策，判斷項(xiàng)目的可行性與經(jīng)濟(jì)效益。在案例教學(xué)過程中，通過課堂討論讓學(xué)生參與到教學(xué)中來，了解最前沿的科技成果應(yīng)用情況，激發(fā)學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題、解決問題的積極性和主動(dòng)性，提高學(xué)生的觀察、分析、歸納和總結(jié)能力，培養(yǎng)對(duì)所學(xué)知識(shí)的運(yùn)用能力和創(chuàng)新能力。

2.2 聯(lián)合教學(xué)法的基本步驟

情景與案例聯(lián)合教學(xué)法通常是安排在講解課程知識(shí)點(diǎn)之后，教師在講解課程知識(shí)點(diǎn)時(shí)不過多舉例，只要求學(xué)生理解和掌握知識(shí)點(diǎn)的概念和應(yīng)用范圍，而知識(shí)網(wǎng)絡(luò)和知識(shí)能力的訓(xùn)練則貫穿到案例教學(xué)中進(jìn)行。情境與案例聯(lián)合教學(xué)法實(shí)施的基本步驟如下：

(1)建立教學(xué)案例。由該課程教研室組織教師，按照教學(xué)大綱的要求，搜集文獻(xiàn)資料，選擇突出本校煤化工特色的化工項(xiàng)目實(shí)例，在保證教學(xué)任務(wù)和質(zhì)量的條件下適當(dāng)簡(jiǎn)化教學(xué)內(nèi)容，使之能夠與教材知識(shí)內(nèi)容相匹配。在案例中設(shè)定問題環(huán)節(jié)，合理引導(dǎo)學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題、思考問題、并能夠結(jié)合所學(xué)知識(shí)提供解決問題的思路和方法。此外，所編寫的教學(xué)案例難度要適中，這樣既能起到鍛煉學(xué)生的作用，又不打擊學(xué)生的積極性。

教學(xué)案例的設(shè)計(jì)包括項(xiàng)目概況、可行性分析(市場(chǎng)、工藝技術(shù)、知識(shí)產(chǎn)權(quán)、法規(guī)、環(huán)保、安全)、項(xiàng)目投資估算及資金來源、財(cái)務(wù)評(píng)價(jià)(成本、銷售收入、稅金、利潤(rùn)、盈利能力、不確定性分析)、國(guó)民經(jīng)濟(jì)評(píng)價(jià)等多方面內(nèi)容。教學(xué)資源的建立需要精心設(shè)計(jì)案例，對(duì)實(shí)際化工項(xiàng)目只提供基礎(chǔ)數(shù)據(jù)信息，設(shè)計(jì)問題環(huán)節(jié)，啟發(fā)學(xué)生思考，運(yùn)用所學(xué)的經(jīng)濟(jì)學(xué)知識(shí)對(duì)項(xiàng)目進(jìn)行技術(shù)經(jīng)濟(jì)評(píng)價(jià)和分析。

(2)設(shè)定情境與任務(wù)。根據(jù)案例設(shè)定的情境，根據(jù)學(xué)生的實(shí)際情況分組并分配任務(wù)，明確各組間的角色，任務(wù)和關(guān)系，讓學(xué)生根據(jù)所學(xué)知識(shí)對(duì)任務(wù)案例中設(shè)定的問題提供可能的解決思路和方法，明確組內(nèi)成員各自的細(xì)化工作任務(wù)。此階段，教師扮演的角色是引導(dǎo)學(xué)生將案例全過程進(jìn)行疏導(dǎo)，教師不提供解決方案，而是學(xué)生自由發(fā)揮的空間。

(3)分角色執(zhí)行任務(wù)。以學(xué)生為主體，綜合所學(xué)知識(shí)解決所分配的案例學(xué)習(xí)任務(wù)，要求學(xué)生對(duì)案例中涉及的問題能夠給出較為詳細(xì)的解決方案，并能夠通過定量計(jì)算，對(duì)所涉及的化工項(xiàng)目案例做出經(jīng)濟(jì)分析、效益評(píng)價(jià)、項(xiàng)目可行性等結(jié)論。

(4)分組成果展示與點(diǎn)評(píng)。當(dāng)學(xué)生在規(guī)定時(shí)間內(nèi)完成案例任務(wù)后，組織學(xué)生答辯和成果展示，并讓其他組同學(xué)對(duì)答辯組同學(xué)的表現(xiàn)及成果進(jìn)行討論，提高學(xué)生發(fā)現(xiàn)和解決問題的實(shí)戰(zhàn)能力。教師隨后點(diǎn)評(píng)學(xué)生的表現(xiàn)，剖析教學(xué)案例所涉及的化工技術(shù)、經(jīng)濟(jì)學(xué)理論、方法等重要的知識(shí)點(diǎn)，以此讓學(xué)生加深對(duì)所學(xué)知識(shí)的理解，掌握各個(gè)知識(shí)點(diǎn)之間的關(guān)系，從而構(gòu)建起較為完整的知識(shí)結(jié)構(gòu)網(wǎng)絡(luò)。教師根據(jù)學(xué)生在任務(wù)完成過程以及答辯和成果展示中的表現(xiàn)，給定平時(shí)成績(jī)。

2.3 聯(lián)合教學(xué)法應(yīng)用舉例

以典型的新型煤化工項(xiàng)目煤甲醇制烯烴為例，來說明情景與案例聯(lián)合教學(xué)法的應(yīng)用。煤基甲醇制烯烴工藝是近些年發(fā)展較為成熟的煤化工新技術(shù)，對(duì)實(shí)現(xiàn)以乙烯、丙烯為代表的的低碳烯烴生產(chǎn)原料多元化，促進(jìn)我國(guó)低碳烯烴工業(yè)發(fā)展具有重要意義。本案例以公開資料報(bào)道的工業(yè)流化床甲醇制烯烴(MTO)和固定床甲醇制丙烯(MTP)項(xiàng)目資料數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)，對(duì)部分內(nèi)容適當(dāng)簡(jiǎn)化并設(shè)定情境問題，如作為影響甲醇制烯烴經(jīng)濟(jì)效益的最重要因素-煤炭?jī)r(jià)格-如何影響項(xiàng)目的盈利？然后，給學(xué)生設(shè)定角色，使其作為決策者來確定如何科學(xué)合理地評(píng)價(jià)兩種技術(shù)方案、解決問題的思路是什么、以及如何通過分工協(xié)作親自動(dòng)手解決這些問題。教師按照如圖1所示的步驟逐步引導(dǎo)學(xué)生完成案例教學(xué)內(nèi)容。此過程中，教師可以給學(xué)生提供部分參考資料，如《石油化工項(xiàng)目可行性研究報(bào)告編制規(guī)定(2015版)》、中國(guó)石油化工項(xiàng)目可行性研究技術(shù)經(jīng)濟(jì)參數(shù)與數(shù)據(jù)2018》、《建設(shè)項(xiàng)目經(jīng)濟(jì)評(píng)價(jià)方法與參數(shù)(第三版)》等，培養(yǎng)學(xué)生從實(shí)際應(yīng)用的角度出發(fā)，按照化工項(xiàng)目經(jīng)濟(jì)評(píng)價(jià)的基本步驟，運(yùn)用所學(xué)知識(shí)完成案例學(xué)習(xí)任務(wù)[5]。

圖1 煤基甲醇制低碳烯烴化工項(xiàng)目教學(xué)案例教學(xué)步驟

3 設(shè)計(jì)制作化工技術(shù)經(jīng)濟(jì)案例教學(xué)資源

現(xiàn)代化工技術(shù)發(fā)展迅速，新理論、新工具、新工藝層出不窮，教學(xué)內(nèi)容改革也要瞄準(zhǔn)前沿科技成果，將典型生活實(shí)例和化工項(xiàng)目，特別是煤化工項(xiàng)目設(shè)計(jì)制作成教學(xué)案例引入課堂。為適應(yīng)當(dāng)前課程“小班化、短學(xué)時(shí)”的發(fā)展趨勢(shì)，教研室結(jié)合我校化工專業(yè)的“煤化工”特色，強(qiáng)化化工項(xiàng)目教學(xué)案例對(duì)知識(shí)點(diǎn)的整合作用，突出知識(shí)發(fā)展脈絡(luò)，按照情景與案例教學(xué)模式編寫了適合本專業(yè)的案例教學(xué)資源，力求學(xué)生在較短時(shí)間內(nèi)掌握該課程核心內(nèi)容。目前，本專業(yè)教學(xué)研究室已根據(jù)本專業(yè)的煤化工特色和課程教學(xué)大綱要求整理總結(jié)了多個(gè)典型案例，涉及到的化工項(xiàng)目方案達(dá)10多個(gè)(見表1)，豐富的教學(xué)案例內(nèi)容滿足了學(xué)生對(duì)不同類型化工項(xiàng)目進(jìn)行技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析評(píng)價(jià)的要求。

表1 典型的化工項(xiàng)目教學(xué)案例舉例

4 結(jié)論

在情境和案例聯(lián)合教學(xué)中，學(xué)生的參與度和學(xué)習(xí)主動(dòng)性是提高學(xué)習(xí)效果的根本保障。通過課堂教學(xué)實(shí)踐發(fā)現(xiàn)，通過生動(dòng)活潑和多樣化的教學(xué)模式改革，學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情和課堂參與度有了明顯的提高，不再局限于“來上課、能及格、拿學(xué)分”。多數(shù)同學(xué)能夠認(rèn)真對(duì)待案例任務(wù)，在解決生產(chǎn)實(shí)際問題中能夠運(yùn)用該課程學(xué)習(xí)的知識(shí)，綜合考慮化工項(xiàng)目設(shè)計(jì)、建設(shè)、生產(chǎn)等各階段和各方面的經(jīng)濟(jì)效益問題，培養(yǎng)了學(xué)生的批判性和創(chuàng)新性思維能力。