基于“化工技術經濟”的教學探索與實踐

李曉雯，朱倩倩，呂 洲

（青島大學化學化工學院，山東青島 266071）

現代化化工企業要在新舊動能轉化中鞏固改革所取得成就，謀求更高層次的發展。為了實現這一目標，化工行業急需具有扎實理論基礎、工程經驗、人文底蘊、家國情懷的復合型高素質人才。這也是化學和化工學科育人的目標[1]。“化工技術經濟”從經濟效益，投資與融資等方面出發，結合化工企業經濟管理創新與實踐，達到指導企業經營管理的目的[2]。

我國建設高水平本科教育的指導原則之一是，堅持學生中心，全面發展。既注重“教得好”，更注重“學得好”，激發學生學習興趣和潛能。因此，在總結很多教師優秀成果[3-4]的基礎之上，對化工技術經濟的教學方法、教學形式等方面進行了探索和實踐。

1 課程的性質與教學目標

“化工技術經濟”是化學化工專業知識體系中的重要基礎課程。通過課程的學習使學生可綜合考慮社會、健康、安全、法律、文化以及環境等因素，評價方案的可行性；分析和評價復雜化學工程對環境、社會可持續發展的影響；將化工技術經濟及項目管理的原理及方法應用于多學科環境中解決化工問題；為學生在未來從事化工相關領域的工作打下良好的基礎。“化工技術經濟”的教學目標體現了知識目標和能力目標的統一，在教學過程中也要鍛煉學生的學習、交流、協調能力和團隊合作精神，使學生能更好地適應科學和社會的發展。

2 充分調動學生的主體意識，改“教法”為“學法”

2.1 引導學生進入課程知識體系，激發學生的自主思維

以“學”為中心的教學方法不是單純地強調學生自主學習的重要性，忽視教師在教學中的作用。而是需要教師引導學生，在一定知識框架和學習情境內，借助必要的學習資料，自主進入課程知識體系。知識框架和學習情境都需要教師借助原有的教學內容和教學經驗構建。在以“學”為中心的教學設計中，教師需要提前了解學生的學習興趣、學習動力和困難等，根據學生特點構建學生容易接受的學習情境，使學生明確學習目標，激發學習興趣，產生學習需要，形成學習動機，充分調動學生的主體意識[5]，從而提高學生分析問題、解決問題的能力，培養學生協作、創新、探索的精神。

“化工技術經濟”的教學內容分為基本理論、方法論、化工企業應用三個漸進的知識模塊。在第一課的課程導入中，采用情景帶入、啟發式教學的模式，先從同學們熟悉的借錢還錢講起，再講到財產保險的選擇，最后講到化工企業投資。在漸進的內容中，使學生明白這門課的教學目的、課程性質。利用流程圖向同學們展示課程的教學內容，使學生清晰課程模塊、學習進度、學習重點、組織形式、考核標準等。通過以上教學內容，學生可以明確學習進度和自己在學習這門課程中的角色和任務。每個章節的課程主要從復習上節課的知識導入，從舊知識和新知識的聯系引出新知識，輔以直觀的影視、故事、實例等導入方式，激發學生的思維活動，發揮學生的創造力。

2.2 多層、穿插、互動的教學流程

在“學”為中心的教學設計中，學生和教師都是課堂的主角。教師的講解是向學生傳授知識、啟發思維的一種方式。在講解過程中要體現科學知識的積累性、邏輯性和經驗性的統一[5]。每個章節遵循其內在的邏輯性。學生在教師的問題引導下，表達自己的觀點，在每個章節的邏輯體系中，總結自己的思維導圖，在自己的思考過程中，獲得知識和能力。

例如，基本原理是基本理論模塊的學習重點。基本邏輯順序是：講述可比原則，包括時間可比性→資金時間價值→利息與利率→名義利率與實際利率→現金流量與現金流量圖的繪制方法→資金的等值計算→資金等值計算的其他應用。教學流程如圖1所示。

圖1 教學流程

課堂組織的流程大體為：

（1）板書章節的流程圖，將整節課程的主要知識列出。

（2）參與式提問1：現在的100 元錢和1 年后的100元錢，其經濟價值是否相等？哪個大？為什么？對100元錢在不同時期的購買能力進行分析，從而比較經濟價值的大小。

（3）參與式提問2：資金的時間價值是如何產生的？閑置的資金不能產生增值，需要勞動者的勞動生產出剩余價值，從而產生資金的時間價值。通過提問引起學生的積極思維，通過討論引出學習內容。

（4）例題講解用板書演算。在教學中給學生提供盡可能多的例題和課堂練習題，由簡單到復雜，使學生能夠舉一反三，在課堂教學中掌握和運用新方法。

（5）教學過程結束前對本章節內容進行總結，使新知識和學生的認知結構建立聯系，形成系統化知識，在課后作業中鞏固。

（6）布置課后調研或者討論的作業，深化拓展，在新知識的初步應用中使學生感受到知識的價值。

2.3 探索雨課堂在教學中的應用

具體教學過程分為課前、課上、課后3個階段。課前通過雨課堂和網絡信息化教學工具發布課程教學、研討等預習內容。課上采用雨課堂點名，隨機提問，發布練習題，輔助課堂教學。課后通過自我檢測題和自主調研討論鞏固學習成果。充分利用雨課堂數據化、智能化的特點，建立課前、課上、課后三套雨課堂題庫。

通過雨課堂發布練習題，學生提交后就可以看到結果和答案分析，方便學生進行自我檢測、自我改正和提升。教師可以根據結果總結易錯題目，重點講解；同時也可以根據學生的答題情況，重點關注掌握較差的學生。通過雨課堂發布調研內容，學生們可以利用課余時間，通過多種途徑進行調研。通過雨課堂討論，同學們可以暢所欲言，提高參與度。

2.4 教學相長，提高任課教師課程組織能力

“00后”學生出生在新千年，社會文化更加多元。這對學生人生觀、價值觀的形成造成了很大的挑戰，表現在有些學生趨于功利化、過分強調自我、對走入社會的思想準備不足、不能準確和長遠地看待當前社會問題等。為實現立德樹人教學目標，要注重教師自身素養的提升，既在專業知識提升上下功夫，也在品德修養上下功夫；既要加強教學技能的學習，也要在組織教學實施中有創新。教學內容要在總體框架下，與時俱進地更新，找到社會熱門、學生關心的內容作為教學內容的補充。教師與學生的“教”與“學”都是相互的。教師在教學過程中總結經驗，改進方法。學生也在每個教學目標的實現過程中得到能力的提升和自我實現。

3 嘗試多形式的作業和學生學業評價體系

課程作業包括課前預習，課后調研，每個章節的思維導圖、讀書筆記、課后習題等。本課程的考核方式為考查。課程總評成績由期末成績、隨堂考試、課堂表現和作業構成。同學們做的思維導圖符合其心理特征能將新知識與舊知識聯系起來，有利于學生記憶知識信息，結合課后作業可以更好地鞏固課上學習內容。隨堂測試可以及時了解學生學習狀況，對學習困難學生及時采取措施幫助。課下調研可以使同學們了解現代化工企業如何通過不斷創新在轉型升級中獲得更高的經濟效益等課程內容。在期末考試中以考核綜合知識和能力為主導，科學合理命題。

4 案例教學的應用

化學工業作為各種輕重工業部門發展的基礎，承載著眾多的社會因素。本案例通過太陽能光伏產業經濟效益分析、濟南新舊動能轉換先行區建設和齊魯制藥工業園投資分析，結合學生課后的調研和線上討論，使原有的知識和實際問題相結合，培養學生應用化工技術經濟的理論及方法分析和解決多學科環境中化工問題的能力，同時在討論中鍛煉學生的總結、交流、協調能力和團隊合作精神。

4.1 經濟效益分析

講述經濟效益章節時利用講述投資辦廠是否合算引出統一地衡量指標：經濟效益。那什么是經濟效益呢？請同學們闡述自己對經濟效益的理解，討論如何獲得更好的經濟效益。

經濟效益必須將取得的使用價值與為此付出的勞動消耗相聯系。使用價值有可以用貨幣衡量的，也有不能用貨幣衡量的。例如，對環境保護、提高教育環境、提高大眾健康等方面的作用是不能量化的使用價值。

黃河流域是我國重要的能源、化工、原材料和基礎工業基地。但是傳統的能源和化工行業對黃河的水質和黃河流域的生態環境造成了很大的破壞。太陽能是理想的清潔能源，光伏發電成本低于化石燃料、核能及風能，但從全球來看太陽能光伏裝機量只占發電量的3.1%。我國在黃河上游沙漠防護林體系建設中，開展光伏治沙試點。一方面，新的光伏材料的研發是化學化工專業重要的科研方向，也是化工產業新的增長點。我國光伏發電的裝機量已經達到全球的1/3。這是光伏產業使用價值中可以量化的部分。在太陽能發電的基礎上，沙漠光伏產業還具有多種生態功能。在光伏電站的外圍用草方格和固沙林組成防護林，在光伏板下安裝節水滴灌設施，種植綠色經濟作物。實踐表明，光伏板的遮陰效果能使蒸發量降低20%到30%，大量荒漠逐步變成了草地，生態環境修復的效果非常好。這是光伏產業使用價值中不可量化的部分。另一方面，沙漠光伏產業的布局幾乎不涉及拆遷等成本，這是荒漠地區具備的土地價格優勢。光伏治沙的成功實現了經濟效益和生態保護的雙贏。請同學們查資料按照光伏產品的方式，分析一種化工產品的經濟效益，線上分享討論。

4.2 投資分析

講述投資章節時，在新的投資發展建設過程中，嚴禁在黃河干流及主要支流臨岸一定范圍內新建“兩高一資”（高耗能、高污染和資源性產品出口）項目及相關產業園區。建設項目總投資包括固定資產投資、建設期貸款利息以及流動資金。為了合理選擇、優化投資方向，以新發展理念引領經濟高質量發展，國家會在相關政策文件中合理規劃確定建設項目方向，確保社會投資方向和規模更符合國民經濟和社會發展相關規劃要求。濟南是新舊動能轉換先行區。“四新”產業體系中，醫藥制造、氫能源、石墨烯等都是化學工業的新增長點和高質量發展的方向。生物醫藥與大健康產業是重點發展的四大支柱產業之一，產業規模達到1 500億級。近兩年，齊魯制藥以創新引領高質量發展，先后上市了30多款新藥品，2020年銷售收入達275億元，同比增長超過20%。請同學們調研山東省或者青島市的化工產業布局，探討是否符合創新、協調、綠色、開放、共享的新發展理念，線上分享討論。

5 思考與建議

建構主義學習理論認為，真正的知識不是通過教師傳授得到的，而是學生在一定的情境下，借助他人的幫助，利用必要的學習資料，通過意義建構方式獲得的。大學教學既要串聯學生的碎片化信息、知識形成體系，也要實現立德樹人的教育目標，讓學生的知識和思想都成長起來，成為撐起民族脊梁的骨與肉。在符合課程體系的總體框架下，課程內容要與時俱進更新，找到社會熱門、學生關心的內容作為教學內容的補充。