大類招生背景下《化工原理》教學改革的探究

＊劉作華 唐小余 熊黠 王松松 劉仁龍 董立春

（重慶大學化學化工學院 重慶 401331）

黨的十九大報告指出，贏得國際競爭主動的戰略資源、實現民族振興的關鍵是對人才的培養。隨著社會經濟的進步和時代的不斷發展，新興邊緣學科和交叉學科也在不斷出現，逐漸淡化了原有的嚴明學科界限。不同學科之間存在著明顯的綜合性，進而全社會對于“復合型人才”的需要成為了熱點。其中，高校是培養人才的重要平臺，對于培養具有綜合能力的復合型人才成為了高校育人的核心。因此，大類招生是高校實行“因材施教、加強基礎、淡化專業、分流培養”的一種“通才教育”改革，主要根據國內教育發展的實際情況做出的改革，并不是將簡單地歸并相近的專業，而是關乎到課程體系、人才培養模式和教學方式方法的深度改革，也是高校提升人才培養質量、進行內涵建設的重要措施。

《化工原理》課程是化工專業類必修的專業基礎課，主要研究化工生產中的物理加工過程，闡述“三傳一反”的基本原理、主要單元操作的機理與計算過程等。2018年全國教育大會上指出，要引導和教育學生珍惜求學時光，心無旁騖地求知問學，培養學生的創新思維和綜合能力，為高校教育方式的調整升級定下了基調，指明了方向和道路。在《化工原理》課程的教學改革中，我們提出從強化基礎知識訓練、突出“產學研”一體化、結合“互聯網+”新教學模式等三個維度進行教學改革的探索，促進學生自主式思考和學習，提高學生化工類基礎知識的儲備和綜合能力，培養學生的創新思維和創新能力。

1.《化工原理》教學現狀

(1)學生對化工理論學習沒有掌握到位

在大類招生背景下，面對學生眾多的“大課堂”，傳統的教學手段、教學方法和課程設計很難吸引學生對課堂的注意力。該課程作為專業基礎課涉及實際過程問題，相對于其他非化工專業的課程，該課程存在較多的經驗公式與推導過程，學生在學習過程中容易產生抵觸情緒和畏難心理[1]。并且，該課程涉及較多的化工類專業基礎理論知識，盡管緊密聯系實際單元操作情況，但是學生由于缺乏化工項目背景知識，逐漸認為課程內容空洞、枯燥及難以掌握。當前的《化工原理》教學方式增強了學生的思考惰性，未進行深入的思考和理解。在這背景下，使得學生掌握基礎理論知識不到位、不全面，而學生對化工專業知識的深度掌握和全面學習依賴于對基礎理論知識的夯實。

(2)教學方案設計未將工學相結合

《化工原理》課程的教學內容未有效地與工學相結合，教學方案設計的專業知識沒有及時的創新和改革，造成設計教學方案不合理、不科學。并且，教學形式單一，學科的研究進展和發展動態不能及時傳達給學生。在這種教學背景下，使得學生僅獲得了書本上的基礎理論知識，而忽視了培養學生的實踐能力。久而久之，造成學生缺乏發現問題、質疑問題和解決問題的能力，也間接或直接地挫傷了學生對于學習的主觀能動性和積極性，難以達到真正的提升。因此，當很多學生畢業走向實際工作崗位時，競爭能力和工作能力不強，往往感到心有余而力不足，很難滿足企業、單位的要求，這使得教學失去了重要的現實意義。

(3)專業教學周期的縮短影響學生專業思維系統化

縮短專業教學周期會影響學生系統性地構建專業思維。實行大類招生的高校在低年級設置了“通識教育階段”，但是由于政策落實時間較短，科學有效的課程設置體系還未在一個大類的不同學院、專業中形成。故而，大量的基礎課程需要學生去學習和完成，學生對學習的目標感不強，難以提高積極性。在高年級時，《化工原理》專業課程的實踐教學被縮短，不能將熱點問題和專業前言講得深入、透徹，不能幫助學生構建起系統性與全面性的專業思維結構。本科畢業后就業，雖然具備豐富的多學科背景，但其實際操作能力、專業能力難以達到用人單位的需要。因此，造成本科生的就業環境差距、就業壓力只增不減。

2.《化工原理》課堂教學改革探索

(1)組建多元化通識教育專家團隊

大類招生模式的重點在于大類培養，這是教育教學的全方位改革，需要學校、學院認真務實地落實好政策，甚至需要結合全國高校的集體智慧。設置教學計劃要以“需要培養綜合性人才”為導向，破舊立新，而不能將專業課進行簡單的累加。高校需要協調、平衡學生學習和各學科專業發展的連續性。真正意義上的課程重構需要整合多領域、多學科專家的力量，因為具備單一學科背景的專家無法完成。只有通過教育專家團隊的搭配得當、素質好與水平高，充分聯系、結合行業實際和學科基礎，才能實現真正意義上的大類招生培養。

大類招生視角下構建的多元化通識教育專家以教書育人為遠景目標，建設知識技能互補的教學業務組合。特別是《化工原理》這類理論與實踐相結合的課程，在師資隊伍的建設中更要注重多元化的建設。同時，在化工教學團隊中引入具有較強生產技術能力、專業性較強的技術骨干，滿足化工教學專家團隊的多元化需求。

(2)夯實基礎

專業課程的基礎和核心是理論知識，掌握專業理論知識的情況在很大程度上決定了學生專業發展的好壞，并且良好的理論素質可以增進學生在這個專業的可持續性發展。在目前的知識經濟時代中，國家和社會需要的是具備高技術型、實用型的復合型人才，這種人才的核心需求是創新能力和創新意識。而這種能力和精神僅是綜合能力的外在表現，它是以高度綜合化的知識、深厚的文化底蘊、崇高的精神及個性化的思想為基礎的。其中，培養創新思維的核心是需要將不同學科領域的基礎知識聯系起來，對不同體系的理論知識進行整合、推理，進而形成全新的思維體系。但是，如果沒有深厚的基礎知識儲備和寬廣的知識面，那將如何開啟創新思維“引擎”呢？

萬丈高樓平地起，可見夯實基礎的重要性。學習更是如此，只有強化對基礎理論知識的把握程度，才能構建知識的高樓大廈。然而如何與專業教學周期縮短的現狀協調是不可避免的問題。首先，需要教師改變對課時和課程的認識，深入課程的教學；其次，強調基礎訓練和綜合訓練相結合，教師根據學生對知識掌握狀況酌情對基礎知識進行講解，再與綜合訓練相結合實現知識鞏固和學以致用；最后，教師需要加強對教材的剖析，注意因材施教。在基礎性教學中，引導學生對基礎性知識結構概念的構建，通過案例式教學，將碎片化的基礎性知識點用于解決實際問題中，加強對基礎知識的理解與掌握，真正做到學以致用。

因此，按照大類招生的模式培養人才，可以消除專業界限，特別是在低年級打基礎階段，組合班級可以根據學生的實際專業水平，有針對性地確定目標、組織教學、因材施教，著力于夯實基礎知識。

(3)堅持“產學研”一體化

“產學研”一體化可以將企業、高校和科研單位的優勢結合互補對方的不足，通過合作和資源共享實現三者共贏的模式，形成協同增效的效果。該模式的核心是“產于實用、學以提升學術水平、研以致用”，即企業、高校和科研單位共同研發創新型的科研成果，進而投入市場，服務于社會。它是一種讓學生與社會早接軌的重要方式，也為學生提供了一個很好的實踐鍛煉平臺。在此平臺上，學生可以將所掌握的理論知識盡可能的聯系社會生產，充分利用企業、高校和科研單位的優勢，增強其全面分析問題、解決問題的能力，培養自身的實踐能力和創新能力。同時，讓學生在生產實踐中體會社會現實，更全面、深刻地認識自己，盡早的確定可持續發展的目標。基于此，通過全方面、多方位的鍛煉，才會培育出一大批有才能、能競爭、高智力和具備創造力的人才。

堅持“產學研”一體化為《化工原理》課程教學提供了一個新的視角。化工原理教研室的目標是培養學生分析、解決復雜的單元操作問題的能力，形成了產學研一體化、施教環節清晰、實踐全域度的《化工原理》教學理念。通過內部教學資源整合，即調整實驗內容，將操作型實驗更改為劑型實驗，例如萃取、干燥、膜分離等實驗；邀請企業的專家學者來校指導；教師出校門，即教師定期到相關化工領域的企業中進行工程實踐；學生在企業歷練，即學生完成課程學習具備一定的專業知識儲備后，到合作企業或者科研機構進行實習；采用以上舉措有目的、有計劃、分層次地提升教學水平。同時，借鑒學習國內外比較先進的教學理念，形成具有綠色化工特色的《化工原理》教學方案，進一步培養學生的專業實踐技能和工程思維。

“產學研”一體化已成為培養創新性、綜合性、高層次人才的重要模式。因此，建立“產學研相融合、時空緊相連、教練不斷線”的《化工原理》教學模式，對于提高學生的創新實踐能力、強化學校一流學科建設非常重要。

(4)結合“互聯網+”新教學模式

①打造線上線下相結合的教學路徑

信息技術與教學的深度融合對高等教育發展與變革提供了新機遇。同時，特殊時期下為滿足“停課不停學”的政策要求，教學方式勢必做出相應的改變，也間接或直接的推動了新時代教育的革新。相較于傳統的線下教學模式，基于“互聯網+”的線上教學課堂具備更豐富的與全面的課程資源、更強大的學生學習相關數據統計能力，以及更有效的管理機制和課程監督。此外，結合“互聯網+”線上教學模式具有移動性、便捷性等優勢，可以滿足學生進行查漏補缺、個性化學習的需求，也可以豐富教學資源填補課堂教學中存在的空白[2]。線上與線下相結合的教學模式已經成了人才培養的重要途徑和方式。

因此，在高校要切實落實、加強對新教學模式的運用，這就要求在《化工原理》課程教學中推進線上與線下相結合的教學模式，既滿足學生在線下的生動化課堂中接收知識，也可以采用線上會議教學或者利用線上的教學資源或教師提前錄制好的教學視頻進行便捷地、高效地、自主性地學習。例如，教師建立線上班級群，教師通過班級群提醒學生進行預習，包括章節內容的重點、難點，以及需要關鍵理解的內容。

因而，教師需要周密部署，將線上與線下的教學資源合理設計與科學規劃，讓學生能夠根據其自身對基礎理論知識的把握程度開展《化工原理》課程的學習。

②利用鏈接教學資源，豐富教學內容

基于“互聯網+”的發展，在教學改革的潮流中涌現了許多的教學方式和模式。這些教學模式和網絡教學資源已經在高校課堂得到了廣泛的運用，例如慕課、翻轉課堂等眾多教育新形態[3-4]，對相關教學實踐和學術研究的關注度也在持續上升。其共同點是學生利用線上的教學資源進行自主性學習，在線下的課堂上采用討論、答題、展示等互動方式，突出學生作為教學的主體地位。

同時，通過結合“互聯網+”的新教學方式，可以解決原本課程教學中相對乏味和枯燥的困境，吸引學生的注意力與積極性，讓學生以更加活躍的狀態進行高效的學習。在課堂教學中，教師可以鏈接一些優秀的、先進的教學資源[5]，以流體力學及其輸送為基礎，通過新聞、圖片的方式呈現流體流動方式。讓學生基于本節知識分析、討論流體流動現象。形式豐富，基于多媒體技術展示，學生印象深刻，傳授效果好。可以豐富教學內容，還可以及時地給學生展示專業發展的前沿性、豐富性，調動學生的注意力，從而提高教學主體的課堂互動性和參與性，這樣才能培育學生真正地形成學習的思維品質和核心素養。

鑒于教育信息技術發展迅速，在《化工原理》課程中結合“互聯網+”新教學模式進行輔助教學具有一定的優越性。今后，在廣泛地使用基于“互聯網+”輔助教學模式中及時地發現問題并改進問題，為進一步促進在大類招生模式下的實驗教學改革積累豐富的應用經驗。

3.結語

（1）以大類招生人才培養模式改革為切入點，以培養學生的創新精神和創新能力為目標，結合重慶大學化工學院人才培養實際，對大類招生背景下厚基礎、創新型本科人才培養模式的構建與實踐進行了分析探討。在化工原理教學過程中對該課程的教學方法、教學內容等方面進行相應的改革與創新，通過強化基礎知識訓練，突出“產學研”一體化，結合“互聯網+”新教學模式等改革措施來實現教學目標，保障教學質量。

（2）在大類招生背景下，《化工原理》課程的教學改革具有系統性、復雜性的特點，這就要求教師需要周密部署、科學規劃與合理設計，逐步地、適當地推動實踐教學工作，培養學生形成該課程的思維品質與核心素養，讓學生牢牢掌握和理解更多《化工原理》的理論基礎知識，提高自身的創新思維與綜合能力，從而促進學生的全面及可持續性的發展。