“雙萬計劃”建設背景下精細化工工藝學課程教學改革

杜可杰 林英武 王宏青 侯三英 賀楚華

[摘? ? ? ? ? ?要]? 南華大學化學化工學院化學工程與工藝專業列入湖南省一流建設專業，并第二次進行了工程教育認證。在此背景下，為提升其作為核心課程對本專業建設的專業支撐能力，對精細化工工藝學教學思路、教學內容等進行設計改革非常必要。基于本課程特點及本專業建設實際情況，從課堂教學體系、實驗設計、教學方法、產學研結合等方面進行系列修訂，以期達到一流專業建設要求。

[關? ? 鍵? ?詞]? 精細化工工藝學;化工教學改革;“雙萬計劃”

[中圖分類號]? G642 ? ? ? ? ? ? ? ?[文獻標志碼]? A? ? ? ? ? [文章編號]? 2096-0603（2020）18-0043-03

為加快推進教育現代化，加快建設高水平本科教育，從2017年起，教育部達成了“復旦共識”，教育部提出高校要加快建設和發展“新工科”。[1]同時，為推動新工科建設，建設一流專業、培養一流人才，實現高等教育內涵式發展的目標，2019年，教育部啟動一流本科專業建設“雙萬計劃”[2]，該計劃在2019—2021年間，建設10000個左右國家級一流本科專業點和10000個左右省級一流本科專業點。截至目前，教育部共認定4054個國家級一流本科專業建設點以及6210個省級一流本科專業建設點。南華大學入選國家級一流本科專業建設點6個，入選省級一流本科專業建設點22個。其中，我院化學工程與工藝專業被認定為湖南省一流本科專業建設專業，這既是專業建設的機遇，同時也為專業建設提出了更高的要求，促使專業明確發展方向，理清建設思路，深化教學改革，不斷加強專業內涵建設和提升專業辦學水平。教育部在通知中表示，在實施本科“雙萬建設”的同時實施一流課程建設“雙萬計劃”，也就是現在的“金課建設”計劃[3]，即建設10000門左右國家級一流課程和10000門左右省級一流課程。對于內涵式建設來說，課程是教學科目的構成及其教學活動的組織。而課程是學科和專業的橋梁，是學科建設與專業建設的具體體現形式，因此課程建設也必須體現人才培養、科學研究、社會服務、文化傳承創新的功能。

精細化工工藝學課程是我院化工專業的核心專業課程，在化工專業培養方向方面起著重要作用。該課程涵蓋內容廣、涉及知識面寬（包括表面活性劑、合成材料助劑、食品添加劑、黏合劑、涂料、香料、感光材料、化妝品等）。[4]由于本課程內容概念性強，知識點內容分散，傳統的講授式教學過程中，學生感覺枯燥，缺乏學習興趣及主動性;精細化工行業的發展動態，新產品更新快，授課內容及實踐內容往往更新不及時;此外，傳統的教學模式重理論、輕實踐，由于課時有限（32課時），學生對精細化工工藝學的認知比較有限，教授內容與實踐結合不牢固，實踐能力拓展有限。針對以上目前精細化工工藝學存在問題。我們對本課程進行了全方位的改革，從教學人員與團隊、教學內容與教材、教學方法與手段、實踐能力培養等方面進行逐項提升，力爭能夠達到一流本科對“金課”的建設要求。

一、構建全新課程體系，教學內容與時俱進

精細化工工藝學主要介紹精細化工的概況，重點講解精細化工產品的基本分類、合成理論及工藝學基礎。主要包括表面活性劑、香料與香精、化妝品、日用化學品、膠黏劑、食品添加劑、涂料、塑料助劑等。但是本專業在2016年第一次專業認證的時候，增開了精細化工導論課程，在第七學期還開設了限選課程表面活性劑。因此在課程授課內容上，要盡量避開精細化工導論的初級內容，進而著重講解產品工藝。而對于表面活性劑一章，則進行簡略講解，僅僅對表面活性劑的分類、主要產品的性能及工藝進行了簡要講解，以避免與表面活性劑課程內容的過度重復。由于精細化工行業更新換代快，周期短，現有教材內容部分與實際已經稍顯滯后，課程內容教授時必須要充分備課，加入更多前沿內容以及工廠中的實際工藝。但是本課程課時量只有32學時，無法對所有內容進行詳細講解，只有對原有課程內容進行大膽取舍，點面結合，突出重點。主要講授內容根據實際情況調整為包括食品添加劑、合成材料助劑、膠黏劑、涂料、香料、化妝品幾大類，而表面活性劑部分則大大刪減。在每一部分的講解中，則選取一典型產品進行詳細的用途、合成機理、工廠工藝的講解，在介紹生產工藝時，也盡量采用動畫模擬演示其生產的過程，利用動畫總結生產的規律，促使學生加以理解和掌握。在課程整體體系方面，由于精細化工產品眾多，我們對于其課程提體系進行了調整，精細化工工藝學新的課程體系強調產品工藝的研究規律和學習方法，在首次對某個工藝（如合成工藝）進行詳細講解，后面遇到的類似工藝，學生則可根據自己的知識對其進行設計優化。同時通過對整個課程授課內容的整合，使其更加系統化和科學化，進一步反映了精細化工工藝的本質和內在聯系，有助于學生科學思維的形成和發展。

當前，環境問題一直是當今社會所關注的重要問題，精細化工行業由于其產品精細化程度高，因此對于環境影響相對于其他化工行業會更大。[5]因此，在課程體系設置時，把精細化工環境友好化列為本課程的講授內容，包括納米技術、綠色分離技術、生物化工技術、綠色催化技術等在精細化工中的應用等方面，同時注重授課內容強調環境保護以及可循環化工工藝的設計與講解。

二、改進教學方法，建設多元模式教學

隨著互聯網與移動通信技術的發展，現代信息化教學改革也引起了教育職能部門與教師的關注。在教學改革的潮流中，基于“互聯網+”、強調學生主體地位的教學模式和方法不斷涌現[6]，如翻轉課堂、混合教學等。當然，所有教學方法的改革都是為了提升學生的主體地位、提高學生的學習效率。精細化工工藝學傳統教學多為講述性教授，由于精細化學品多、工藝單調，容易引起學生的學習聽課懈怠。因此在講學方法上進行了系列信息化改革。主要采取了幾種方式：（1）為了提高學生的上課積極性，加強與學生的課堂互動，在講解某一具體化學品時，從其合成路線、從設備選型到工藝優化、從分離方法到結構鑒定、從原料來源到三廢治理進行系列講解，同時請學生參與討論。如講解膠黏劑的工藝時，請學生提前查閱目前的主要工藝，課上可以就其工藝中的三廢處理工藝進行探討，每個學生都可以參與進討論中。（2）研討式課堂改革。具體做法為將學生分組，一般4～6人一組，每組給定一個大的方向（如膠黏劑、表面活性劑等），選擇其中具有代表性的產品，對該產品進行社會調查、工藝設計，每組做成PPT，在課堂上可以獲得5分鐘時間進行PPT闡述。這種方式直接讓學生參與到了實際的課堂教學來，學生變成了五分鐘老師，老師針對學生的PPT講解從PPT制作、專業知識講解、工藝設計、市場趨勢等各方面進行評價。該模式對學生的自主學習、文獻檢索、工程分析、工程設計、口頭表達等能力均有較大幅度提高，同時對課程資源建設也起到一定的補充作用，該研討式教學在授課中得到了學生的極大好評。（3）現代化信息技術引入課堂。本課程積極采用學校及社會各信息化教學平臺，進行現代化教學。目前主要采用的平臺有超星學習通、大學慕課平臺。本課程教學日歷、教學大綱、授課課件等均已上傳學習通平臺。課程作業、課程討論等均通過學習通進行發布，課堂簽到、討論也會通過學習通進行。此外，本課程2017年進行了南華大學網絡資源建設立項，在學校課程教學平臺上，除能夠看到所有本課程的資料外，還可以看到相關的典型精細化學品工藝的網絡視頻，為學生拓寬視野提供了幫助。

三、修訂實踐教學內容，注重實踐能力培養

實驗教學是培養學生實踐能力的一個重要環節，也是培養學生綜合能力的重要教學手段之一。本專業在經歷2016年、2019年兩次專業認證后，無論是專業實驗內容還是實驗設備、實驗場地都有了極大的改進與提升。為使學生能在有限的實驗教學時間內極大限度地提高自身的實驗技能和動手能力，本專業專門成立了精細化工實驗室，設置了24學時的實驗課程，同時對之前的精細化工實驗進行了認真的修訂，實驗室設備也按照專業認證的標準進行了升級配備。在實踐教學中，將精細化工設計性實驗開放式教學作為重點，每小組學生在做具體精細化工實驗時必須提前查閱相關資料，了解該實驗題目的一些基本發展現狀和研究路線，自行設計合理的制備方案，由指導教師審閱后進入實驗室，實施實驗內容。此外，由于本專業實習基地包括閏土股份有限公司，該公司為精細化工行業巨頭。我們與其非常注重產學研的結合，學生在實習基地認真學習的過程中，對染料行業有了較大認識，對染料工藝也有了深刻的實踐認知。

四、加強師資建設，提升教師工程教育背景要求

工程認證對化工專業老師的工程背景明確提出了相應的要求，要求教師具有足夠的教學能力、專業水平、工程經驗、溝通能力、職業發展能力，并且能夠開展工程實踐問題研究，參與學術交流，教師的工程背景應能滿足專業教學的需要。因此，本專業十分重視專業課教師的培養。對于精細化工專業老師，要求所有任課老師定期參加化工認識實習、生產實習等活動，在有條件的情況下與實習基地相關企業進行產學研合作。目前，我們與衡陽裕華化工實業有限公司、衡陽建衡有限公司等建立良好的合作關系。專業老師到企業進行學習，同時也聘請企業高級工程師擔任本專業兼職教師，大力推進“雙師制”教育改革。[7]通過該項措施提高本專業教師的工程實踐能力，提升其工程教學能力。

我校化工專業成功入選湖南省一流學科建設專業，在此契機下，立足高等教育內涵式發展，對專業課程協同建設及改革具有非常大的必要性。本專業以化工實踐應用為主線，對專業核心課程精細化工工藝學進行了系統改革，通過構建全新課程體系、實行混合多元教學模式、修訂實踐教學內容、提升本課程任教老師工程實踐經驗等措施促進精細化工工藝學課程多元化、信息化發展，并努力打造成為本專業“金課”。

參考文獻：

[1]鐘登華.新工科建設的內涵與行動[J].高等工程教育研究，2017（3）：1-6.

[2]閆長斌，時剛，張素磊，等.“雙一流”和“雙萬計劃”背景下學科、專業、課程協同建設：動因、策略與路徑[J].高等教育研究學報，2019，42（3）：35-43.

[3]蔡映輝.評估與“金課”建設[J].中國大學教學，2019（5）：49-54.

[4]曹俊，李曉偉.產學研協同育人背景下的精細化工工藝學教學改革與探索[J].山東化工，2019，48（23）：182-183.

[5]張在根，李朝兵，李君.綠色化工技術在精細化工中的應用研究[J].現代鹽化工，2020，47（1）：36-37.

[6]陳宮，王宇，劉漢英.基于SPOC的高校翻轉課堂混合教學模式研究[J].中國教育信息化，2019（24）：62-67.

[7]杜可杰，林英武，伍智林，等.“新工科”視域下化工卓越人才培養模式改革[J].教育現代化，2019，6（66）：10-12，19.

編輯 馬燕萍