應用型地方本科院校化工原理教學改革探索*

朱守記

(韓山師范學院化學與環境工程學院，廣東 潮州 521041)

應用型地方本科院校是現階段高等教育系統的一個重要組成部分，國家從2014年開始就引導非研究型的地方本科院校向應用型轉型，韓山師范學院也成為其中一員[1]。為地方培養應用技術型人才是應用型地方本科院校的主要職責之一，所謂應用型技術人才是指能夠將所學的專業知識或技能應用到所從事的專業社會實踐的一種專門的人才類型[2]。但近幾年來，很多定位為應用型地方本科院校在培養人才過程中存在制定的培養目標空洞化、重理論輕實踐現象、培養人才模式缺乏特色等諸多問題[3]。如果上述問題不解決，培養出來的所謂“應用型技術人才”會嚴重與社會脫節，難以滿足用人單位需求。結果也會導致本科畢業生就業率低、就業質量不高等問題。因此，如何對應用型技術人才培養模式進行改革才能會為社會、為用人單位輸出合適的高素質應用型技術人才，是當前我國應用型地方本科院校所面臨的主要挑戰之一。

化工原理這門課程是化工相關專業最主要的專業基礎課之一，其內容包括化工單元操作的基本原理、典型設備的結構原理、操作性能和設計計算[4-5]。期中，化工單元操作是組成各種化工生產過程、完成一定加工目的的基本過程，其特點是化工生產過程中以物理為主的操作過程，包括流體流動過程、傳熱過程和傳質過程。化工原理課程目標是通過課程學習，使學生獲得常見化工單元操作過程及設備的基礎知識、基本理論和基本計算能力，并受到必要的基本操作技能訓練。為學生學習后續專業課程和將來從事工程技術工作，實施常規工藝、常規管理和常規業務打好基礎。本文基于培養應用型技術人才培養的要求，根據化工原理課程的特點，探討該門課程的教學改革。

1 化工原理理論課教材選擇

目前化工原理多數教材包含流體流動、流體輸送機械、沉降與過濾、傳熱、蒸發、蒸餾、吸收、蒸餾和吸收塔設備、 液-液萃取、干燥等十章內容。而應用型地方本科院校相關專業的化工原理課時相當有限，以韓山師范學院為例，應用化學專業的化工原理課時為68學時，而其它專業的化工原理課時更少。另一方面，和研究型高校本科生比較，應用型地方本科院校學生基礎相對薄弱。在這有限的課時內授課，想要讓學生系統掌握滿足社會對化工方面需求的知識儲備，困難偏大。為了解決上述問題，并結合應用型技術人才的培養目標，我們選擇了由化學工業出版社出版王志槐主編的《化工原理》作為教材。該教材總共只有7章內容，但化工原理中關于動量傳遞、熱量傳遞、質量傳遞等化工原理的核心內容均有涉及，真正做到“少而精”的理念。這樣授課過程中就有足夠的時間傳授一些具有關聯性、啟迪性、實用性和學科前沿性的內容，從而使學生更能滿足社會需求。

2 提高教師專業能力的深度和廣度

大量事實證明：具有一支專業能力強、知識面廣的教師隊伍是高質量完成教學任務的重要條件之一。為了建立上述這樣一支隊伍，一方面需要鼓勵教師(特別是青年教師)積極參與化工原理方面的教研和科研、參加學術交流，并派遣部分教師赴化工企業一線進行鍛煉，以不斷提高教師自身專業能力及拓寬教師的知識面。另一方面除了引進高校、科研院所化工專業的博士或博士后外，還需聘請化工企業的技術專家來校兼職。目前我院已經引進大量的化工相關專業的博士或博士后，部分教師已經在化工相關企業一線鍛煉過多年，已基本具有一支專業能力強、知識面廣的教師隊伍。

3 引進現代教學平臺提高學生學習的參與度

目前，我校已擁有超星學習通平臺，教師通過該平臺建立可建立相關課程。學生通過該平臺可以隨時學習并下載相關資料。課時，學生可以通過該平臺同時進行簽到，和傳統上教師通過喊學生名字逐個簽到相比較，可以有效節省點名簽到時間。課中，教師可以通過該平臺發布討論題、隨堂練習等，讓更多的學生參與進來，隨時掌握學生的學習情況。同時還可以設置搶答以提高課堂的活躍度。例如：在疫情期間，我們團隊部分教師在超星學習通平臺建立了化工原理線上課程。在該平臺上，我們團隊教師上傳了化工原理PPT課件以及已錄制好的教學視頻。課時，按時點名簽到，一般1分鐘內即可完成，比傳統點名簽到節省3～5分鐘。如果學生課時沒有聽懂，還可以反復觀看教學視頻或PPT課件，直到完全理解為止。我們團隊教師每次課間都會發布一個主題討論或隨堂練習，并要求學生在限定的時間內完成。教師通過該平臺可以隨時掌握所有學生的完成情況。由于，課間學生參與討論、是否完成隨堂練習和平時成績掛鉤，故學生參與度都很高，基本上可達90%以上。基于應用型地方本科院校的學生基礎較為薄弱，設置的主題討論或隨堂練習不宜難度過大，以免打擊學生的學習興趣。例如：我們再講解管內流體流動現象這一節，我們發布了這樣的隨堂練習：流體在直管中流動有哪些流動形態，如何判斷？這樣的問題，學生只要認真學習都能回答。

除了上述超星學習通外，還可以借助微助教等現代教學平臺來提高學生學習的參與度。

4 強化實驗課程等實踐環節

化工原理實驗是化工原理教學最重要的實踐環節，通過實驗有助于加深學生對理論知識的理解。對于地方應用型本科院校而言，更應重視實驗，而且還要強化實驗。目前，很多應用型本科院校中化工原理的教學還存在著一些急需改進的問題，如缺少先進的實驗教學設備(學生多，實驗設備少)、學生參與度不高、利用理論知識解決實際問題的能力較差等。為了解決上述學生多、實驗設備少、學生參與度低等問題，我校化工原理實驗教師將學生分成若干小組，分批次上實驗課，盡可能讓每位學生都能夠參與到實驗中來。例如：我們團隊教師給 17級應化班(40人)上伯努利方程實驗時，把該班按學號分成3組，依次上實驗課，讓每位學生都能真正參與實驗。在實驗實操之前，我們教師先介紹了該實驗的實驗目的、實驗原理、實驗裝置的組成、實驗步驟、實驗結果如何處理等相關理論知識，再演示實驗給學生看。通過教師的講解，學生對該實驗能夠快速上手。實驗結束后，學生對柏努利方程式中各項的物理意義、阻力損失與流速之間的關系等理論知識有了更深刻的認識。

其次，我校還購進了北京東方仿真集團利用PISP.NET平臺自主研發的“化工原理實驗仿真軟件”，教師可帶領學生在該軟件系統進行實訓，以解決部分實驗設備短缺的問題。此外，學校還組織學生去相關化工企業參觀學習，讓學生盡可能不要與生產實踐相脫節。

5 考核方式的優化

目前，《化工原理》課程的考核方式一般采用期末考試成績(70%)與平時成績(30%) 相結合的形式。這種考核方式存在一定的弊端：期末考試成績所占比重偏大，平時成績考核的內容往往比較單一，未能反應出學生的學習態度以及利用理論知識分析解決實驗中遇到問道的能力。因此，我們需要研究探索“新工科”背景下適合《化工原理》課程特點的考核方式，采用形成性評價方式。在評定學生的學習成績中，平時成績的考核內容需要多樣化，可包括考勤、作業完成質量、課堂參與討論的積極性、實驗操作的規范性及實驗報告完成情況等。期末考試成績需要適當降低，占50%～60%；平時成績占40%～50%。

6 結 語

《化工原理》是化工、制藥等相關專業的一門重要的專業基礎課。在“新工科”背景下，理論課時減少，實驗實踐環節課時增多。因此，教學內容和教學模式都需要進行改革和探索。對于應用型本科院校而言，需要優化《化工原理》課程教材，需要不斷提高教師自身專業能力及拓寬教師的知識面，還需要強化實驗課程等實踐環節、優化考核方式，以滿足應用型本科院校為地方培養應用技術型人才的要求。