化工原理课程体系教学改革实施现状、问题与对策分析

吴怡逸 罗迎春* 陶文亮

(1. 贵州民族大学 化学工程学院，贵州 贵阳 550025；2. 贵州省科学技术协会,贵州 贵阳 550003)

化工原理是化工及相关专业的一门重要的核心课程，以“三传”为主线，主要包含化工生产过程中各单元操作的基本原理、基本计算、典型设备结构、操作及选用原则和方法，具有极强的专业性和实践性[1,2]。化工原理课程体系通常包括“理论教学”、“实验教学”及“课程设计”三大部分，在化工人才培养体系中处于承上启下、不可或缺的地位，担负着由理论到工程、由基础到专业过渡的桥梁作用[3]。

为了不断提高学生的工程意识、创新精神、实践能力、综合素质，近年来，结合民族院校自身特点与实际情况，针对化工原理课程体系开展了基于成果导向(Outcome Based Education, OBE)教育理念的课程建设与改革，在课程标准与教材、教学方式与手段、考评机制与方法等方面进行了改革探索(详见表1)。经过几年的课改实践取得了初步成效，但也存在着一些问题。本文针对目前化工原理系列课程实施的现状，总结教学实践经验，结合调查分析结果与学生意见反馈[4]，深入剖析目前教学中存在的问题及原因，并在此基础上提出相应的对策措施，进一步探索深化教学改革、提高教学质量的新路子。

(续表)

1 教学实施现状与问题分析

1.1 课程难学难教，导致学生畏惧排斥，教学效率不高

在多年教学实践中，学生普遍反映课程难度较大，课堂教学效果不够理想。学生难学、教师难教的根源主要在于几个方面：学时少、内容多、基础弱、练习少。具体来说：(1)化工原理研究内容工程实践性强，需要多学科的相互支撑，学科之间具有知识衔接紧密的特点，但因界限不明，常出现重复教学的情况，而学生普遍对课程继承性较差，也会导致教师不得不重复讲解，使得教学效率降低；(2)化工原理课程内容多，学时有限，因此教学进度较快；与之矛盾的是学生工程意识淡薄，缺乏生活或工程中的案例经验，导致在这种知识密度高、信息量大的课堂灌输模式下，学生跟不上课程进度，从而失去学习兴趣；(3)学生基础薄弱，又缺乏预习和复习的习惯，不能有效地利用教材，随着讲授知识量的增加，学生的“学习债”累积就会越来越多，学习积极性越来越低，教学活动的参与度就会随之下降，严重的还会产生畏惧、排斥甚至是抵触，最终影响到学习效果。

1.2 学用分离，学生为考而学，学非所用

通过调查发现，在众多教学环节中，习题讲解环节深受学生喜爱，但也常常有学生反馈“例题我听懂了，作业却不会做”，可见，学生运用知识去解决实际问题的能力还有待加强，不少学生仅仅只是机械性死记例题，并没有真正将所学知识理解消化并融会贯通，同时也反映学生“为了考试”而学习的倾向，并非出于对课程知识的兴趣。实际上，在初步的课改实践中，为了强化学生工程意识，培养理论联系实际的能力，实现学用一体化教学，在教学实施过程中采用了“线上+线下”混合教学模式，将目前的新技术、新设备、新领域等扩展内容以线上自学模式在课外进行展现。但学生的反馈表明对于线上学习内容他们的主动性和自觉性不够，学习效果难以保障，线上学习最终沦为一种摆设。

1.3 实验时间有限，动手机会不多，学生参与度低

对于实验教学，因实验设备和场地有限，通常是5～6个学生共用1套实验设备，难免会出现“能者多劳，一人包揽”的情况。另外，在教改过程中特意设置了关于实验操作视频的二维码链接来帮助学生预习、了解实验相关信息，但实际反馈是学生课前几乎不观看视频，对要求必须完成的实验预习报告也是敷衍了事，严重影响实验教学的有效性。同时，我们也发现，凡参加过化工学科竞赛的学生，实验过程中的积极性较高，实践及综合能力也较为突出。

1.4 忽视学生个体差异，设计难度“一刀切”

为期四周的课程设计教学集中安排在理论课程结束后，部分学生认为设计周期短，无法完成设计任务，出现了拖延提交设计作品的现象。究其原因，主要在于大部分同学依然像对待作业一样，按照设计模板替换数据，缺乏独立自主思考，更谈不上开展创新设计，使得设计成果千篇一律。有的基础较差的同学，甚至感到一头雾水，不知该从何下手，最终导致临近截止时间时不得不抄袭他人作品。调查中学生也呼吁多兼顾学习能力弱和基础差的同学，可见，学生感觉难度大、兴趣不高、效果差的原因，实际上同师生间的交流与反馈息息相关。

2 教学改革措施与有效对策

2.1 加强学科协作，重构教学内容

基于专业人才培养目标，勇于打破学科隔阂，加强交叉融合，以综合课程群为基础，构建知识模块，删减重复交叉内容、次要内容或陈旧内容[5]，重构“科学合理”的教学内容。进一步调整教学难度及深度，注重“详略得当”的教学方式，激发学生学习潜能，再辅以工程实例，拓展理论深度，提高学生综合应用能力。例如，在学生数学基础较薄弱的情况下，课堂上可适当增加基础理论知识讲解，公式定理应简化或省略推导步骤。同时，巧妙设计课前预习与课后反思，唤醒知识，用活教材。只有做到内容系统全面、知识连贯统一、理论结合实际，才能有效提高教学效果，从根本上破解“难”字，促进学生对理论知识的理解与掌握。

2.2 强调学以致用，突出以用促学

防止学生“学习债”的积累，调动学生学习兴趣与自主学习能力至关重要。在教学中应紧扣学生乐于接受的教学方式，以课后作业与习题讲解环节为抓手，巩固课上所学知识并实现融会贯通，通过整合教学资源，采用多元化教学方法和手段，如小组讨论、习题讲评、案例分析、演讲汇报、类比总结、应用举例、项目分析等，丰富课堂教学，充分发挥学生的主观能动性，增强学生在学中用、在用中学的自觉性。

例如，在习题课上，建立学习小组，组织学生自主进行小组讨论，教师给予适当引导和启发，使学生在合作中相互交流，不仅能培养学生的独立思考习惯和工程思维能力，还能避免枯燥无味的习题灌输。教师还可以鼓励学生积极参与到习题讲解中，每个小组轮流给大家讲题并接受提问，这种方式能够大大提高学生的参与意识和学习兴趣。为了讲好题，需要学生认真研究解题思路、所需理论或公式、最优化解法等，不断深化认识和加深理解；同时，从学生自己的角度讲解，能够更好地抓到解题难点，让其他同学从中启发，促进对知识点的理解和掌握；最后，通过教师的指导和总结，帮助学生把知识点串联起来，真正构建“以学生为中心”的课堂。只有这样，才能帮助学生把理论知识应用到习题实践中去，做到“以用促学”，让学生从中获得学习成就感，激发学生的学习兴趣。

2.3 提高线上教学效率，实现“1+1>2”

随着教育信息化的不断推进，线上教学资源库的构建逐步成为一种必然趋势。但在线上资源整合和共享过程中，应充分考虑“选择什么内容”才能有效调动学生自主学习和思考的积极性，“利用什么形式”才能有机融合线上与线下教学，提高学生课前课后学习能力，以及“采用什么方式”才能全面评价学生学习效果，提升教与学的质量。

例如，将课程思政建设与线上教学资源构建相结合，围绕立德树人的根本任务，根据化工专业的特点，合理嵌入育人要素，将思想政治教育以工程案例、历史人物、知识背景等方式有效渗透到线上教学资源中，潜移默化地培养学生的工匠精神和绿色化工理念，使之成为引导学生学习知识、锤炼心志、涵养品德的有效途径，充分发挥教书育人的作用。还可以将线下教学中的重难点和习题讲解以录播形式共享到线上学习平台[6]，方便学生课外随时回放复习。优化课程考核与评价体系，开放考核方式，丰富考核内容，形成“过程+终结”、“线上+线下”的综合性全过程考核评价体系，通过课前(线上)、课中(线下)、课后(线上线下协同)测验，促使学生养成良好的预习和复习习惯，提高自主学习能力，从而实现教学效率与效果的双效提升。

2.4 强化过程监督，注重学赛互促

加大实验室建设、管理与使用力度，优化实践教学资源配置，合理调整实验内容与形式[7]，将多个实验项目归类整合成综合设计性实验，从基础实践、综合实践、设计实践三方面分层次分阶段强化学生的工程意识，提高学生应用能力、实践能力和创新能力。加强实验过程监督力度，把预习效率、操作参与率等纳入过程性考核当中，完善成绩评价机制。在教学过程中，不断强调实验预习与操作环节的主动性，构建“资料预习、在线预习、现场演示、实际操作”的教学模式，具体通过编写实验配套教材，以线上自主学习平台为载体，辅以实验视频、虚拟仿真、线上测试等多种方式，做到线上线下协同预习。还可以邀请学生与教师一起进行合作演示，学生再独立进行实际操作，有效降低学生实验操作的难度；教师应不断引导学生进行独立思考，鼓励学生进行自主尝试，促使学生进行交流讨论。与此同时，推进理论教学、实践教学与学科竞赛有机结合，搭建学科竞赛创新实践平台，大力加强宣传力度，建立教师梯队，真正形成“以赛促教、以赛促学、学赛互促”的教学模式，以学科竞赛为推手，促进学生创新意识和实践能力的综合培养[8]。

2.5 关注学生差异，增进师生交流

在教学中，特别是设计课程内容方面，应设置差异化的设计任务，根据难易程度，合理安排设计周期。讲好课程设计的第一次指导课，从课程设计的方法与步骤到任务要求进行讲解，有助于化难为易，避免学生因听不懂、学不会而产生消极情绪。还要更多地关注学生差异，因材施教，从增进师生交流入手，对不同程度的学生进行分类指导。对于知识掌握情况较好的学生，应注重培养独立分析和解决问题的能力，进而引导学生进行创新设计；对于知识掌握情况较差的学生，应循序渐进，从易到难，从基础到综合，耐心启发，以反复讲解、耐心引导的方式不断开发学生的学习潜能，适时开展阶段成果汇报，提升教师指导的有效性。还可以借助各类网络交流互动平台，促进课堂内外、线上线下师生的有效沟通交流，实时把握学生的学习动态，引导学生端正学习态度，逐步从被动接受转化为自主学习，从根本上提高教学实效。

3 结语

总的来看，现阶段的化工原理教学改革得到了学生的普遍认可，学生的活跃度和兴趣度得到了有效提升，但课程难度大、教与学的效率不高、能力培养没有落到实处等问题，严重阻碍了教学效果，究其原因还在于学生学习动力不足、兴趣不高、习惯不好、信心不够。从本次教改的初步反馈可以看出，只有紧紧围绕以学生为中心，不断在理论和实践教学各个环节中深化改革、探索创新，着力增强学生的积极性、参与性与自主性，才能更好地发挥教学中学生的主体作用，促进学生工程意识、自主意识、创新意识、协作意识的“四个意识”培养，从而提升学生的综合能力与素养。