基于應用型人才培養的AISEC化工原理課程教學改革

張曉艷，余 杰，李秀華，王 凱

（赤峰學院 化學與生命科學學院，內蒙古 赤峰 024000）

AISEC化工原理是本校國際本科學術互認課程（AISEC）項目化學工程與工藝的核心專業課?；ぴ砭哂羞B接性，其學習具有承上啟下的作用，是基礎課與專業課之間的橋梁，一方面需要應用已掌握的高等數學等知識，另一方面為后繼專業課程打下堅實的基礎。授課過程采用雙語授課，同時培養化工專業知識和專業英語能力。化工原理具有實踐性，基本原理在化工生產流程即原料的預處理、反應、分離、三廢處理中都起到指導作用。化工原理還具有應用性，通過化工原理的學習，學生在掌握化工原理相關計算后，能夠分析和解決化工實際問題，在錯綜復雜的各個影響因素中，抓住主要影響因素，進行合理簡化，找到最佳解決方案。AISEC化工原理采用雙語教學，結合學生英語實際水平，調整雙語授課比例，目的是使學生在未來的工作中能夠用工程的思想，解決單元操作的各種實際問題。

以“兩性一度”為教學原則，使學生能夠觸類旁通地解決工程問題。教學中加入專業相關前沿知識，鼓勵學生申報創新項目。通過積極思考本地參觀見習過的企業中存在的問題，切實推動校企合作。通過PPT重點難點講授和“翻轉課堂教學法”“項目教學法”“同伴教學法”“話題式教學法”相結合，解決課程中的“痛點”問題，調動學生的學習主動性和積極性。采用過程化考核，精心設計小組討論和項目，杜絕學生“搭便車”的現象。針對學生注重分數的特點，實時公布成績，加強學習的積極性。

1 課程與教學改革解決“痛點”問題

化工原理課程以高等數學、物理學為基礎，公式較多，計算量大，知識點的應用千變萬化，需要活學活用[1]。學生學習的過程中需要耗費大量的時間和精力[2]。因此怎樣激發學生的學習興趣，將學過的知識點連線結網，培養學生獲取知識并融會貫通的能力，以解決以下“痛點”問題：（1）學生對知識點掌握的不夠深入，缺乏獨立思考能力，應用分析能力差。（2）學生不明白課堂學習的知識在未來的工作中有什么用。（3）學生只會課本上的習題，不會綜合應用，部分學生只會對照著例題解決習題，合上課本不看例題后，就沒有了解題思路，沒有自己解決問題的思維。（4）學生缺乏創新思維。為解決上述“痛點”問題，在課程方面做了如下改革：

針對“學生對知識點掌握的不夠深入，缺乏獨立思考能力，應用分析能力差”的問題，在保持原有學時不變，采用多種教學方法相結合。通過PPT重點難點講授和“翻轉課堂教學法”“項目教學法”“同伴教學法”“話題式教學法”這些學習方法相結合，調動學生的學習主動性和積極性。目前手機成為人們的必須生活品，引導學生正確使用手機，利用手機去學習，推動線上、線下相結合，課前、課中、課后一體化的教學模式，引導學生自主學習、深度學習，提高學生學習的主動性和在教學過程中的參與度，打造新型師生學習共同體[3]。針對“學生不明白課堂學習的知識在未來的工作中有什么用”的問題，在講授課程之前，提出實際的工程問題，引起學生學習的興趣[4]。教學過程中鼓勵學生提出自己的觀點，聽到學生不同的想法聲音。在理論教學中，尋找適合的理論或數學模型，尋求理論支持。最后辯證統一的推導出結果，既解決了專業問題，又培養學生的明辨性思維。使學生明白理論和公式推導不是枯燥乏味的，而是解決實際問題的基礎和證據。

針對“學生只會課本上的習題，不會綜合應用，部分學生只會對照著例題解決習題，合上課本不看例題后，就沒有了解題思路，沒有自己解決問題的思維”的問題，利用知識點結網的方法，也就是先把章節里每個知識點學透，再找到知識點之間的聯系，把每一章零散的知識點結成線，最后把多個章節的內容結成網的方法，將知識知識學扎實。當學生遇到具體的題目或實際問題時，每個條件和問題對應的知識點會一一浮現在腦海里，通過它們之間的聯系解決問題，同時判斷考察問題的重點的方向，培養了學生獨立解決問題的能力，為今后工作打下堅實的基礎。

針對“學生缺乏創新思維”的問題，在理論知識穩扎穩打的基礎上，將課程思政融入教學中，將教學中的具體案例自然地聯系思政,在學生體會古今中外單元操作案例的巧妙設計中，開動腦筋，思考用所學的理論解決實際問題，甚至開拓創新，在學習中獲得滿足感，為社會做出自己的一份貢獻，在這個過程中培養學生建立社會責任感和社會主義青年使命感[5]。使學生成長為業務能力強、有擔當的應用型人才。同時鼓勵學生建立了為社會、為國家奮斗的目標，偉大目標又會轉化為學習動力，有助于學生在專業上勇于開拓，勇于創新。

2 基于應用型人才培養的AISEC化工原理課程教學改革

2.1 教學內容改革

化工原理課程主要研究原理相近、設備相似的單元操作原理及計算。課程內容從原理-分析-應用三個層次遞進：首先解釋單元操作的原理及影響因素；其次計算重要參數，尋找合適的參數優化操作；最后通過具體的運行參數分析工業節能環保運行情況。在實際教學中積極建設化工原理課程資源，不斷更新課件、教案、試題庫、評分標準以及網絡學習資源，通過泛雅平臺積極開展線上線授課，錄制教學視頻，完善線上課程資源。

以“兩性一度”為教學內容原則。對于“高階性”在課程中體現，通過設計案例、引發思考，使學生用所用的理論知識解決實際問題，培養學生解決復雜問題的高級思維?！皠撔滦浴奔催\用所學知識申報大學生創新創業項目?！疤魬鸲取币皇枪膭顚W生參加大學生化工原理大賽；二是積極為企業提供科研支持，切實推動校企合作。

通過重點問題講授、討論和項目的設計、點評答疑、學生展示、案例學習等，完成教學計劃。學生在線上積極簽到、參與互動、參加話題討論等，還可以進行5-10分鐘的線上測試，便于學生隨時了解自己的吸收程度，調整學習狀態。簽到、互動、在線測試如圖1。

圖1 化工原理線上教學內容

線上討論一般選擇與生活相關的案例，用所學的原理計算和解釋這種現象，既提高了學生的學習興趣，又強化了所學的知識。化工原理線上討論如圖2所示。

圖2 化工原理項小組討論

化工原理項目的設計綜合鍛煉了學生查閱文獻、選擇參數、理論的應用、計算方法、明辨性思維、展示表達等綜合能力，如圖3所示。

圖3 化工原理項目

2.2 教學方法改革

堅持“以學生為中心”的教育理念，對每一次課進行系統設計，通過不同教學方法和時間的安排，使學生提前規劃整門課程，做到有的放矢。設計的關注點在于引導學生學習什么，怎么學習，學到什么程度，怎樣評價學生的表現等。同時利用泛雅平臺、學習強國等學習平臺，使學生通過視頻學習預習課程，引起學生的學習興趣，讓學生達到“學得好”的目的。所謂學得好，就是學生愛學習、會學習，達到了自主學習和深度學習的目的。針對學生的接受水平能力，設計教學內容，在講授課程之前，讓學生明白這節課學的知識在未來工作中有什么作用。讓學生達到“踮著腳尖夠一夠，就能夠得著”的原則，使學習既不是很難，也能夠通過每次的努力有所提高。課程采用線上、線下混合式教學方式，在教學設計方面著重考慮教學課程知識的高階性、加入專業前沿知識，注重創新性，有選擇性的給課程增加一定難度，讓學生通過挑戰度從學習中獲得滿足感和成就感。

通過重點問題講授、討論和項目的設計、點評答疑、學生展示、案例學習等，完成課程的組織實施。根據與課程相關的生活實際案例，引起學生的興趣，通過精講和設置一些課堂活動完成一個重要單元內容的學習，讓學生通過學會一種解決某工程問題而能夠觸類旁通，舉一反三的能力及思維方式。線上教學平臺的引入，完善了學生學習程度的反饋數據。在傳統教學中，由于課時有限，課堂留給學生的反饋提問時間有限，在線下規定時間內，總是幾個善于表達的同學反饋學習狀態，而反應稍慢的同學和比較害羞的同學在線下課堂反饋較少?，F在采用線上線下相結合的教學方式，在講授完重點課程以后，馬上讓學生使用手機進行線上反饋，基本上所有的學生都參與其中，整個反饋比較全面，教師課后查看反饋，及時調整下節課的內容，做到有的放矢。課堂活動采用“重點問題講授”“翻轉課堂”“話題討論”等方式進行，“話題討論”作為補充，一般在課堂氣氛不活躍的時候采用。翻轉課堂通過三個環節“信息傳遞”—“師生互動”—“吸收內化”進行?！靶畔鬟f”是上課之前在線上提前給學生布置預習任務，使用學習通App，不僅提供了視頻，還可以提供在線的輔導；“師生互動”是通過觀察學生的眼神，判斷學生的掌握程度，適當的提問、分組討論、分享自己的觀點，教師進行補充；課后給學生留作業和任務即“吸收內化”?！霸掝}討論”引導學生圍繞已有與課程相關的生活體驗的話題，分層設置任務，引導學生自由地、無拘無束地參與話題討論，并派代表將各組話題討論的信息共同分享。多種教學方法的結合應用使課堂變得生動有趣，學生喜歡討論和展示自己，為了討論的有深度和更好的表達自己的觀點，學生會更加認真的聽講。教師的講授和學生的討論、展示觀點相互促進，形成了良性的循環。

課下活動采用“項目”“小組討論”的方式?！绊椖俊笔峭ㄟ^引導學生辯證的思考化工原理課程中單元操作原理，思考化學工程的實際節能問題，拓展學生思維，提高學生分析問題并解決問題的能力?！捌髽I要素”是根據企業工作特點設計教學內容，重點是創新。在于企業的溝通中，較多的型企業反映需要“會查文獻、會用文獻”“有科學依據、有獨立想法”的青年人才，這樣的人才在工廠中的本科員工中比較少見，針對企業需求，把這些能力培養也設計進入“項目”要求中。學生通過分組合作的方式利用兩周左右的時間完成項目，此項目占最終成績的20%，學生對此十分重視，會開始學習怎樣查資料文獻，怎樣選擇參數，怎樣設計等，整個過程培養了學生團隊協作、查閱文獻、主動學習的一系列能力。由于有查重率低于25%的要求，學生最終提交的項目報告要附有查重報告。這就要求在項目進行中，必須要查閱適合文獻、找到文獻中可以支撐自己觀點的部分，尋找合理的數據，最后寫出合格的項目報告。查閱文獻的能力在“項目”中得到有效訓練，這種能力在工作中也較為重要?！靶〗M討論”利用一周左右的時間完成項目，此項目也占最終成績的20%，學生需要分工、配合才能完成?！靶〗M討論”題目和人數都是經過精心設計的。討論題目的工作量比較大，大約需要幾人合作一周的時間才能完成，為了按時完成任務，每位同學都需要參與，在團隊合作中，意識到個體與團隊的差異，建立起集體榮譽感，培養了學生團隊合作的精神。這樣就從根源上杜絕了個別同學“搭便車”的想法。分組采用四到五人分組討論的方式，人數過多會導致個別同學參與度差，有依賴思想；人數過少，可能導致不同聲音太少，發散性思維得不到鍛煉，四到五人一組在設計好的討論題目中，每個人都需要努力完成一部分工作才能在規定的時間里完成任務，在每位同學認真思考才能共同完成的過程中，小組成員需要相互交流溝通，分工協作，得出最終的結論。

2.3 評價方式改革

通過過程性評價，主要注重發展和變化過程，重視學生學習的起點與發展變化的過程，淡化甄別與選拔，不斷給予評價反饋，不斷改進教學，實現評價方法的多樣化，強調參與互動，實現評價重心的轉移。評價的結果不僅檢查了學生學習效果，而且督促學生實現學習目標，提高了學生的興趣，充分發揮了學生的個性特點，提高學生的實踐能力和創新思維[6]。通過實時成績線上公布，使學生隨時能夠掌握自己的學習程度，感受到成就感或緊迫感，調動學生的學習積極性，促進了學生潛能、創造性的發揮，增強了每個學生的自信心，提高學生的實踐能力和創新思維。

綜合成績由平時成績、小組討論成績、項目成績、線上測試、閉卷考試成績構成。改革的重點是量化每一項的評分細則，注意評分的可測量性，盡量減少主觀評定，使整個評定過程更加客觀公正。如平時成績中的學習態度由參與度和提問兩部分組成，參與度得分為學習通中幾次主題討論的平均得分，評定方式由傳統的印象分變為客觀分。每學期每位同學至少要被提問兩次。其余各項的成績均制定詳細的成績評分標準，并及時修訂以保證成績評定客觀性。由于采用過程化考核，學生的成績從課堂表現到考核測試、從線上評價到線下評定、從師生討論到學生討論及合作，覆蓋學生的整個學習過程，整個評定過程更加客觀公正。綜合成績：平時成績20%，小組討論20%，項目20%，線上測試10%，閉卷考試30%。其中平時成績為作業、簽到、課堂互動、思政（音頻）、線下提問2分。具體評分設定見圖4。

圖4 化工原理教學評價權重

3 結論

在AISEC化工原理課程改革中，使用多種教學方法使學生夯實單獨知識點，引導學生將學會的知識點聯系在一起，培養學生“知識點織網”的能力。通過小組討論和項目的完成，使學生學會獨立查閱文獻，參考資料，團結合作，并且能夠從知網上引用合適文獻來支撐自己的論據，得出自己的觀點，特別優秀的項目報告可以指導學生發表。通過與企業的溝通交流，了解企業需要具備何種能力的人才，在教學中有針對性的培養，從而提高學生的就業競爭力。通過課程改革，也取得了一定的成效，表現為課后微信提問題的學生人數增加了，說明學生學習主動性有所提高。通過APP討論由傳統課堂“一個教師解答多數學生共性的問題”轉變為“一個教師解答每一個同學共性和個性的問題”。通過小組討論和項目的完成，培養了學生獨立查閱文獻，參考資料，團隊合作等能力和精神，提高了學生的自主學習能力，增強了自信心，提高學生的實踐能力和創新思維。