“兩性一度”標準在化工原理課程教學改革中的探索與應用

程帆，孫靜

（廣東醫科大學 藥學院，廣東東莞 523808）

黨的二十大報告指出，教育、科技、人才是全面建設社會主義現代化國家的基礎性、戰略性支撐[1]。在培養人才過程中，高校要打造有深度、有難度、有挑戰度的高質量課程，更好落實高校教育立德樹人的根本任務。在此背景下，對高校課程進行“兩性一度”教學改革就顯得尤為重要。“兩性一度”是指打造“金課”的標準，即“高階性、創新性和挑戰度”[2-3]。所謂“高階性”，是指知識、能力、素質的有機融合，是要培養學生解決復雜問題的綜合能力和高級思維。所謂“創新性”，是指課程內容反映前沿性和時代性，教學形式呈現先進性和互動性，學習結果具有探究性和個性化。所謂“挑戰度”，是指課程有一定難度，對教師備課和學生課下學習都有較高的要求[4]。

化工原理是廣東醫科大學應用化學和中藥制藥等化工相關專業的一門專業基礎課。本文在傳統化工原理課程授課的基礎上，將“金課”的標準與化工原理課程教學融合，有效提高教學質量。

1 改革化工原理課程教學內容

改革教學內容即教師在授課中融入化工相關前沿知識以及課程思政，讓學生學以致用，成為德才兼備、全面發展的人才。下面分別選用化工原理課程部分教學實例，來說明化工原理課程教學內容的改革方向。

1.1 融入知識前沿

近年來，化工行業快速發展，化工原理的前沿知識不斷更新，這就需要教師在深入掌握教材的基礎上，在教學中融入學科前沿知識，貼合教學改革中“創新性”的特點。以中藥制藥專業的干燥章節為例，教師需根據干燥與所學專業的相關性，緊密結合前沿知識，豐富化工原理課程教學內容，如補充相應的干燥技術——真空冷凍干燥、超聲強化輔助干燥等在中藥材中的新應用，進而對干燥的前沿知識進行補充，提高化工原理課程的前沿性。

1.2 融入課程思政

將課程思政融入化工原理課程的教學中，可以引導學生樹立正確的人生觀和價值觀。如在講解吸收章節時，通過尋找最佳的操作參數，使得操作費用和設備費用這兩個互相制約又互相聯系的物理量達到最小，從而降低整個操作費用，培養學生的辯證思維能力。另外，吸收的一個重要應用是對工廠有害尾氣的處理，這時又可引入綠色發展和環保理念[5-6]。

2 改革化工原理課程教學方法

傳統的化工原理課程教學常常以教師面對面講解的授課方式為主，學生被動學習，不符合“一流課程”建設的要求。本文使用醫學教學中常用的PBL 教學法、啟發式教學和案例式教學法，對傳統的教學模式進行改革，加強師生互動，提高學生學習的積極性，真正做到以“學生”為中心，打造符合“兩性一度”的化工原理課程。

2.1 采用PBL 教學法

PBL（Problem-Based Learning, PBL）教學法起源于20 世紀50 年代的醫學教育，是以問題為導向、以學生為中心的教學方法。學生在教師的引導下，采用小組討論的形式，圍繞問題獨立收集資料，發現問題，解決問題，是培養學生自主學習能力和創新能力的教學模式[7-8]。開展化工原理課程教學改革后，教師將課堂交給學生，例如，在蒸餾章節授課中，教師在超星學習通App 發布相關問題：“汽油、柴油的工業制備原理是什么？常用設備有哪些？為發展綠色蒸餾的概念，石油蒸餾的新技術有哪些？”在下一次授課之前，學生預習課本知識，查閱國內外相關文獻，通過小組討論學習新知識，并選定代表，對討論結果進行匯報演講。在課堂上，學生討論發言，教師引導和點評，以此形式提高學生綜合素養以及解決復雜問題的能力。這一教學方式符合“金課”標準。

2.2 采用啟發式教學

啟發式教學是指教師在教學過程中根據教學任務和學生學習的客觀規律，以啟發學生的思維為核心，調動學生學習的主動性和積極性，促使他們主動學習的一種教學指導思想[9]。啟發式教學的關鍵在于設置問題情境，如在蒸餾章節授課時，教師在授課中可提出“為什么普通蒸餾不能得到無水酒精？工業上的無水酒精是怎么得到的？”隨后可逐步引導學生根據前期學習的物理化學基礎知識，并結合化工原理課程的新知識，逐步得到答案。這一改革方式通過引導學生復習已學過的知識，進一步學習化工原理課程的相關知識，將其用于解決實際問題，有助于達到課程的“高階性”目標。

2.3 運用案例式教學法

案例式教學法和PBL 教學法類似，區別在于，案例式教學法需要教師先進行基礎知識的教學，并提出相關的“案例”，由學生解決案例提出的問題，學生把所學知識和專業能力有機融合。這種教學方法與化工原理課程的教學特點契合度高，是一種常用的、有效的教學方式。以中藥制藥專業過濾章節為例，在授課中先講解過濾的基本概念、過濾設備和基本計算，隨后在超星學習通App 給出案例“某中制藥廠中藥口服固體制劑的提取液采用全自動板框式過濾機進行過濾，給出多個廠家的板框式過濾機的參數，討論其優缺點。除了自動板框式過濾機以外，還有什么過濾設備可供使用？”學生利用前期學習的基礎知識對問題進行回答，并查閱資料，進一步鞏固知識點，鍛煉解決問題的能力。

綜上，這些教學方法均適用于化工原理課程的教學方法改革，有利于建設化工原理“金課”。

3 改革化工原理課程教學模式

在“互聯網+”的背景下，嘗試采用MOOC +超星學習通線上教學模式或者線上線下混合式教學模式，既可適應特殊情況下教學模式的快速轉變，也可彌補傳統教學中課時不足的缺點。另外，開展虛擬仿真實驗，培養學生解決復雜問題的綜合能力，符合“兩性一度”的教學改革方向，可提高教學效果[10-11]。

3.1 采用線上教學模式

化工原理課程的學習僅依靠課堂學時遠遠不夠，如何提高學生學習的主動性和創新性是一個值得研究的問題。目前，學生可以在MOOC 等軟件中學習國家級精品課程。另外，2020 年廣東醫科大學鼓勵一線教師將綜合性的網絡學習平臺超星學習通作為主要在線教育平臺，化工原理線上課程隨之開始建設，目前已開課5 次，章節學習次數1 600 次，主要包含授課教師課件、教案、學習資源、討論和測試題目等。在教學中充分利用這些線上資源，可避免傳統教學中受教學時長、教學環境等因素的影響，學生的學習與教師的教學進度不同步，導致學習效果不佳的情況。線上學習中學生不受時間和空間的限制，良好的課程學習基礎可提高學生學習興趣，可提高課程的教學質量。

3.2 開展虛擬仿真實驗

化工原理課程具有典型的工程特點，實踐課程是對基礎理論知識的延伸和具體應用，通過對實驗操作和實驗現象的觀察、分析，加深對典型設備及單元操作過程的認識和理解。廣東醫科大學暫時還沒有成熟的配套實驗儀器，虛擬VR 實驗可以對實踐課程進行補充，進而提高學生的專業素養和創新實踐能力。綜上所述，充分利用線上教學資源，對化工原理課程的教學方式進行改革，符合教學改革“兩性一度”的標準[12]。

4 改革課程考核方式

考核方式的改進也是化工原理課程教學中亟須解決的問題。傳統的考核方式以期末考試為主，平時成績的考核一般分為考勤和課本作業的完成情況，這與“兩性一度”中鍛煉學生整體素質的要求不相符。因此，在化工原理課程考核改革中，應增加平時成績的考核內容，除了包含傳統的考勤和作業以外，增加討論匯報、在線學習和虛擬仿真模擬實驗的考核，并適當提高平時考核成績的占比，目的為培養學生的綜合素質和分析解決問題的能力，使學生真正做到學以致用（如表1 所示）。改革考核標準的目的在于提升學生學習的積極性，鍛煉其綜合能力，學生通過檢索查閱文獻，培養解決復雜問題的能力，同時，小組需要制作高水平演示文稿，并上臺發言，鍛煉邏輯思維能力和綜合能力。綜上，通過考核方式的改革，滿足了“兩性一度”改革要求，同時提高了學生在課程中的參與度，激發了學生的學習興趣，從而真正提高了化工原理課程的教學質量[13-14]。

表1 課程評價體系

5 結語

化工原理課程作為化工等學科的重要課程，將“兩性一度”標準融入教學中，對教學內容、教學方法、教學方式和考核方式進行改革，打造高質量的化工原理課程，提高學生學習的興趣，增加師生互動，從而培養學生的邏輯思維能力、辯證思維能力，提高學生解決問題的能力和綜合素養，為培養合格的化工人才打下堅實的基礎。