“两性一度”标准在化工原理课程教学改革中的探索与应用

程帆，孙静

（广东医科大学 药学院，广东东莞 523808）

党的二十大报告指出，教育、科技、人才是全面建设社会主义现代化国家的基础性、战略性支撑[1]。在培养人才过程中，高校要打造有深度、有难度、有挑战度的高质量课程，更好落实高校教育立德树人的根本任务。在此背景下，对高校课程进行“两性一度”教学改革就显得尤为重要。“两性一度”是指打造“金课”的标准，即“高阶性、创新性和挑战度”[2-3]。所谓“高阶性”，是指知识、能力、素质的有机融合，是要培养学生解决复杂问题的综合能力和高级思维。所谓“创新性”，是指课程内容反映前沿性和时代性，教学形式呈现先进性和互动性，学习结果具有探究性和个性化。所谓“挑战度”，是指课程有一定难度，对教师备课和学生课下学习都有较高的要求[4]。

化工原理是广东医科大学应用化学和中药制药等化工相关专业的一门专业基础课。本文在传统化工原理课程授课的基础上，将“金课”的标准与化工原理课程教学融合，有效提高教学质量。

1 改革化工原理课程教学内容

改革教学内容即教师在授课中融入化工相关前沿知识以及课程思政，让学生学以致用，成为德才兼备、全面发展的人才。下面分别选用化工原理课程部分教学实例，来说明化工原理课程教学内容的改革方向。

1.1 融入知识前沿

近年来，化工行业快速发展，化工原理的前沿知识不断更新，这就需要教师在深入掌握教材的基础上，在教学中融入学科前沿知识，贴合教学改革中“创新性”的特点。以中药制药专业的干燥章节为例，教师需根据干燥与所学专业的相关性，紧密结合前沿知识，丰富化工原理课程教学内容，如补充相应的干燥技术——真空冷冻干燥、超声强化辅助干燥等在中药材中的新应用，进而对干燥的前沿知识进行补充，提高化工原理课程的前沿性。

1.2 融入课程思政

将课程思政融入化工原理课程的教学中，可以引导学生树立正确的人生观和价值观。如在讲解吸收章节时，通过寻找最佳的操作参数，使得操作费用和设备费用这两个互相制约又互相联系的物理量达到最小，从而降低整个操作费用，培养学生的辩证思维能力。另外，吸收的一个重要应用是对工厂有害尾气的处理，这时又可引入绿色发展和环保理念[5-6]。

2 改革化工原理课程教学方法

传统的化工原理课程教学常常以教师面对面讲解的授课方式为主，学生被动学习，不符合“一流课程”建设的要求。本文使用医学教学中常用的PBL 教学法、启发式教学和案例式教学法，对传统的教学模式进行改革，加强师生互动，提高学生学习的积极性，真正做到以“学生”为中心，打造符合“两性一度”的化工原理课程。

2.1 采用PBL 教学法

PBL（Problem-Based Learning, PBL）教学法起源于20 世纪50 年代的医学教育，是以问题为导向、以学生为中心的教学方法。学生在教师的引导下，采用小组讨论的形式，围绕问题独立收集资料，发现问题，解决问题，是培养学生自主学习能力和创新能力的教学模式[7-8]。开展化工原理课程教学改革后，教师将课堂交给学生，例如，在蒸馏章节授课中，教师在超星学习通App 发布相关问题：“汽油、柴油的工业制备原理是什么？常用设备有哪些？为发展绿色蒸馏的概念，石油蒸馏的新技术有哪些？”在下一次授课之前，学生预习课本知识，查阅国内外相关文献，通过小组讨论学习新知识，并选定代表，对讨论结果进行汇报演讲。在课堂上，学生讨论发言，教师引导和点评，以此形式提高学生综合素养以及解决复杂问题的能力。这一教学方式符合“金课”标准。

2.2 采用启发式教学

启发式教学是指教师在教学过程中根据教学任务和学生学习的客观规律，以启发学生的思维为核心，调动学生学习的主动性和积极性，促使他们主动学习的一种教学指导思想[9]。启发式教学的关键在于设置问题情境，如在蒸馏章节授课时，教师在授课中可提出“为什么普通蒸馏不能得到无水酒精？工业上的无水酒精是怎么得到的？”随后可逐步引导学生根据前期学习的物理化学基础知识，并结合化工原理课程的新知识，逐步得到答案。这一改革方式通过引导学生复习已学过的知识，进一步学习化工原理课程的相关知识，将其用于解决实际问题，有助于达到课程的“高阶性”目标。

2.3 运用案例式教学法

案例式教学法和PBL 教学法类似，区别在于，案例式教学法需要教师先进行基础知识的教学，并提出相关的“案例”，由学生解决案例提出的问题，学生把所学知识和专业能力有机融合。这种教学方法与化工原理课程的教学特点契合度高，是一种常用的、有效的教学方式。以中药制药专业过滤章节为例，在授课中先讲解过滤的基本概念、过滤设备和基本计算，随后在超星学习通App 给出案例“某中制药厂中药口服固体制剂的提取液采用全自动板框式过滤机进行过滤，给出多个厂家的板框式过滤机的参数，讨论其优缺点。除了自动板框式过滤机以外，还有什么过滤设备可供使用？”学生利用前期学习的基础知识对问题进行回答，并查阅资料，进一步巩固知识点，锻炼解决问题的能力。

综上，这些教学方法均适用于化工原理课程的教学方法改革，有利于建设化工原理“金课”。

3 改革化工原理课程教学模式

在“互联网+”的背景下，尝试采用MOOC +超星学习通线上教学模式或者线上线下混合式教学模式，既可适应特殊情况下教学模式的快速转变，也可弥补传统教学中课时不足的缺点。另外，开展虚拟仿真实验，培养学生解决复杂问题的综合能力，符合“两性一度”的教学改革方向，可提高教学效果[10-11]。

3.1 采用线上教学模式

化工原理课程的学习仅依靠课堂学时远远不够，如何提高学生学习的主动性和创新性是一个值得研究的问题。目前，学生可以在MOOC 等软件中学习国家级精品课程。另外，2020 年广东医科大学鼓励一线教师将综合性的网络学习平台超星学习通作为主要在线教育平台，化工原理线上课程随之开始建设，目前已开课5 次，章节学习次数1 600 次，主要包含授课教师课件、教案、学习资源、讨论和测试题目等。在教学中充分利用这些线上资源，可避免传统教学中受教学时长、教学环境等因素的影响，学生的学习与教师的教学进度不同步，导致学习效果不佳的情况。线上学习中学生不受时间和空间的限制，良好的课程学习基础可提高学生学习兴趣，可提高课程的教学质量。

3.2 开展虚拟仿真实验

化工原理课程具有典型的工程特点，实践课程是对基础理论知识的延伸和具体应用，通过对实验操作和实验现象的观察、分析，加深对典型设备及单元操作过程的认识和理解。广东医科大学暂时还没有成熟的配套实验仪器，虚拟VR 实验可以对实践课程进行补充，进而提高学生的专业素养和创新实践能力。综上所述，充分利用线上教学资源，对化工原理课程的教学方式进行改革，符合教学改革“两性一度”的标准[12]。

4 改革课程考核方式

考核方式的改进也是化工原理课程教学中亟须解决的问题。传统的考核方式以期末考试为主，平时成绩的考核一般分为考勤和课本作业的完成情况，这与“两性一度”中锻炼学生整体素质的要求不相符。因此，在化工原理课程考核改革中，应增加平时成绩的考核内容，除了包含传统的考勤和作业以外，增加讨论汇报、在线学习和虚拟仿真模拟实验的考核，并适当提高平时考核成绩的占比，目的为培养学生的综合素质和分析解决问题的能力，使学生真正做到学以致用（如表1 所示）。改革考核标准的目的在于提升学生学习的积极性，锻炼其综合能力，学生通过检索查阅文献，培养解决复杂问题的能力，同时，小组需要制作高水平演示文稿，并上台发言，锻炼逻辑思维能力和综合能力。综上，通过考核方式的改革，满足了“两性一度”改革要求，同时提高了学生在课程中的参与度，激发了学生的学习兴趣，从而真正提高了化工原理课程的教学质量[13-14]。

表1 课程评价体系

5 结语

化工原理课程作为化工等学科的重要课程，将“两性一度”标准融入教学中，对教学内容、教学方法、教学方式和考核方式进行改革，打造高质量的化工原理课程，提高学生学习的兴趣，增加师生互动，从而培养学生的逻辑思维能力、辩证思维能力，提高学生解决问题的能力和综合素养，为培养合格的化工人才打下坚实的基础。