基于五大舉措開展過程考核提升專業課《化工工藝學》教學效果

＊莫考龍 苑君容 關清卿 趙云鵬 馬志 張晶

（新疆大學化工學院化工與能源系 新疆 830046）

1.“基課”的建設背景

（1）國家改革與發展的需要。目前，我國高等教育已經從規模擴張全面轉向內涵式發展，教育部在《關于狠抓新時代全國高等學校本科教育工作會議精神落實的通知》中指出“淘汰水課，打造金課”，就是對這一發展趨勢在課程這一微觀層面的響應。李志義教授認為，把“水課”變成“金課”是當前推進教學改革、加快一流本科建設的發力點。還認為，“金課”的“金”體現在高階課堂、對話課堂、開放課堂、知行合一和學思結合五個方面[1]。

（2）地方產業有序健康發展的要求。新疆地區有許多化工企業，對人才的需求較為迫切。目前，新疆地區在資源循環利用方面的產業示范和科研成果較少，產學研合作體系尚不完善，缺乏與相關科研院所的深入合作，也缺乏這方面的科研和技術人才，尤其欠缺對冶煉渣、煤矸石、粉煤灰等大宗工業固廢綜合利用的技術研發力量，固廢中可用成分的提取分離、高值化利用技術與裝備尚不能為固廢綜合利用產業發展提供有效支撐。此外，城市建筑垃圾、農業廢棄物、餐廚廢棄物、污水處理廠污泥等城鄉廢棄物的資源化利用技術尚處于工程示范階段，未得到推廣應用，也難以支撐循環經濟的打造[2]。而上述問題的解決，均與《化工工藝學》課程內容密切相關。

2.《化工工藝學》在化工類專業中的地位

《化工工藝學》是化工類專業的核心課，是以《無機化學》《有機化學》《化工原理》等多門學科知識為基礎的綜合性課程。此外，新形勢下國家大力提倡綠色發展，為主動對接碳達峰碳中和目標，發展綠色化工是必經之路[3]。而工藝過程的綠色節能也是《化工工藝學》的重要內容之一。

3.《化工工藝學》教學質量提升路徑與機制

（1）基于認識實習加強對典型化工工藝的了解。通過認識實習，學生聽到了精彩的講解，看到了各式各樣的機械設備，了解到了很多不同的工藝流程，學到了很多平時書本上看不到的知識。這樣，學生在學習化工工藝相關知識過程中，對新知識的理解和接受會更為輕松和迅速。

該門課程開設之前，學生對化工專業的了解主要基于《化工原理》的學習。《化工原理》是對化工單元操作原理的詳細闡述，而《化工工藝學》則更側重于對化工工藝全流程的把握。因此認識實習在二者的學習上起了很重要的過渡作用。例如，新疆大學化工類學生認識實習中的合成氨-尿素生產工藝、乙烯生產工藝、石油煉制工藝就十分典型，對后續《化工工藝學》的學習幫助很大。

（2）基于生產實習感知化工工藝的科學性。化工專業是工程應用類專業，實踐認知是這類學科的內在要求。化工專業生產實習的普遍流程包括：在化工企業開展生產實習，通過直接或間接參與生產過程，有利于本專業學生加深專業知識的記憶和理解。例如換熱器的管程數，僅僅在教材上呈現圖片有時也難讓學生理解清楚，但是在生產實習過程中能夠看到某些換熱器的內部結構，還能親眼見到換熱器維修維護的過程。若指導老師或企業技術人員進行現場教學，幫助學生回憶換熱器工作原理，則可加深學生對換熱器原理的認識[4-5]。

（3）基于過程考核強化化工工藝相關知識的學習。過程考核的實施旨在將學生從被動執行者轉變為主動參與者，從學習意識、學習思路、學習方法和學習習慣等方面入手，按照一般學習與探索的客觀規律，循序漸進、合理安排，將課堂理論知識與課余實踐巧妙結合，并且在實踐中培養學習的主動性和自信心，在探尋專業深度與廣度的過程中加深對課程的理解。基于以上思路，本課程形成了如下教學體系：

如圖1所示，以全面深入掌握《化工工藝學》相關知識為核心，以課堂內外為陣地，通過多種途徑和方法圍繞教學核心相互作用、反饋、再作用，通過教師的協助、學生積極參與，達到教學效果最優化。

圖1 基于過程考核提升教學效果原則示意圖

該門課程在本教學團隊授課教師的組織下，要求學生記錄課堂筆記，有助于更加深入地理解課堂內容、挖掘學習過程遇到的問題，顯著提高大四學生的聽課效率。期中考試也是對教學質量、學生聽課情況的反映，促使學生主動及時回顧和查漏補缺。靈活布置作業可強化學生對知識體系的掌握和積累，而課下開展文獻綜述撰寫和基于重點企業的典型工藝流程圖繪制，可開闊學生的專業視野，培養學生解決實際問題的能力。

具體來講，基于過程考核強化《化工工藝學》相關知識的學習，我校經過近幾年的思考與實踐，筆者認為可從以下5個環節進行：①筆記及批閱；②文獻綜述撰寫；③靈活布置作業；④期中考試；⑤典型工藝流程圖繪制。

4.“新工科”背景下《化工工藝學》開展過程參核的五大舉措

（1）筆記及批閱提升大四學生的聽課效果。課堂是教師傳授知識、學生相互交流的前沿陣地，而課堂筆記是連接師生的重要橋梁。課堂筆記可以幫助學生對所學知識進行加工，更深刻地理解記憶所學知識。課堂筆記還可以保留課堂學習的重點內容，方便學生更有針對性的復習，加深對知識的記憶。更重要的是，課堂筆記可以幫助學生對知識進行總結、分類，構建完整的知識體系。

為確保筆記質量以及當節課聽課效率，本教學團隊授課教師要求學生在下課后規定時間內以圖片形式將所做筆記上傳至班級群，以便登記平時成績。同時，筆記分享也是師生、生生相互交流的紐帶，一方面老師可以檢查學生課堂筆記的內容是否準確完整，判斷學生的聽課情況，從而改進自己的教學方法促進教學管理。另一方面，通過分享筆記，學生可以相互學習借鑒，取長補短，完善自己的筆記。

（2）文獻綜述撰寫開拓學生的專業視野。文獻綜述要求學生經過廣泛的閱讀和理解后，根據所查到的大量文獻進行系統的歸納總結和提煉概括，并基于當前專業水平對問題進行剖析，提出見解。文獻綜述不是簡單的文獻堆砌，而是有自己的綜合和分析。查閱文獻，是獲得行業信息的重要途徑，學生據此可以了解相關行業的研究現狀，也是撰寫文獻綜述的前提。在查閱過程中，授課教師要求學生隨時記錄筆記，摘錄文獻中重要的論述和觀點，這樣就積累了大量的專業知識，可以隨取隨用。在撰寫文獻綜述時，學生提高了歸納、分析、總結的能力，并通過對研究問題的分析，提高解決問題的能力，為開展本科畢業設計（論文）和進一步從事科學研究打下堅實的基礎[3,6]。

撰寫文獻綜述的過程，就是收集整理資料，了解最新研究成果，發現前沿性問題的過程。有助于學生學習和理解最新的研究方法和手段，增強學生的學術研究能力。并且學生之間還可以互相傳閱不同方向的文獻綜述，方便學生獲得更多的專業知識，拓寬學生的專業視野。

（3）靈活布置作業強化學生的知識掌握和積累。布置作業的目的在于讓學生能夠鞏固所學知識，傳統的課堂往往是每次下課就布置一次作業，比較適用于初高中教學。在大學的課堂上，每節課的內容雖然都十分豐富，但往往缺乏體系，不利于學生整體把握。尤其是化工工藝相關知識，所涉及知識點多、流程長，需要幾次課方能完整介紹某一工藝，因此根據特定工藝靈活布置作業有助于學生對該工藝的全面掌握。筆者所在的教學團隊在期中考試前布置一次關于工藝學基礎知識的作業，在期末考試前再布置一次基于復雜工藝流程相關的作業，取得了良好的學習和復習效果。

布置作業的時間點也比較重要，拖的時間越長，學生的主觀能動性就越低。實踐發現，我們將作業時間點主要安排在期中考試前和期末考試前，一方面是對所講化工工藝知識整體把握的時間保障；另一方面，上述時間點正是大多數學生不知道該如何下手的時候，也是學生們較渴望學習知識的時候，此時布置的作業學生一般能夠高效完成并掌握，達到事半功倍的效果。

（4）期中考試督促學生及時回顧所學專業知識。傳統的大學課程教學效果評價形式較為單一，專業課普遍以閉卷形式的期末考試作為成績的主要依據，單元測試、期中測試等過程性考核設置較少，導致學生學習記憶時間拉得較長，往往對開學之初所學內容記憶淺薄，掌握欠缺，臨近期末便要從頭再學。

針對這一問題，設置期中考試，使過程考核更加科學合理，引導學生不能僅僅將注意力放在期末考試上，更重要的是平時積累。通過期中考試，督促學生進行階段性復習，將分散講述的知識串接起來進行梳理，形成較為完整的知識框架，從而鞏固所學專業知識。在考試過程中，也能及時了解學生對課程的掌握情況。結合考試情況，對教學方式方法、課程進度等進行適當的優化，使教學設計更加貼近于學生的實際情況，從而達到提升教學效果的目的[7-8]。

（5）基于重點企業典型工藝流程圖繪制增強學生學習主動性和自信心。工藝流程圖是用于描述物料變化過程或化學加工流程的示意圖，基于該圖可分析從原料到產品、物料走向、序列控制、設備布局等方面的信息，并且能夠清晰表達各部分的先行后續關系及運行過程。對于化工類專業的大學生，無論在畢業設計（論文）環節，還是今后從事相關專業過程中，往往會涉及到工藝流程圖的分析和設計。其中，關鍵工藝的選擇、流程圖的比例、圖幅大小、設備尺寸的標注、繪制過程中的分類步驟、以及對工藝流程圖的描述都是為畢業設計（論文）和今后從事相關工作奠定基礎。因此，學習工藝流程圖的繪制十分必要。此外，基于典型企業的實際工藝流程圖繪制和描述，還可提升對課程基本內容學習的主動性和自信心。

5.結論

在“金課”建設背景下，培養能夠勝任化工及相關領域工藝開發與設計、生產運行與管理、生產過程優化與改造等工作，并在工作中具有創新能力的優秀畢業生是化工專業培養目標的重要內容。《化工工藝學》作為化工專業的核心專業課，起到舉足輕重的作用。一般認為，化工工藝類課程的教學質量可從三個方面推進：認識實習、生產實習和過程考核。本文重點闡述了基于五大舉措的過程考核，強化學生的聽課效果、作業完成、知識復習和總結創新，以促進《化工工藝學》教學質量提升。