摘要:“精細有機合成技術”作為高職院校精細化工專業必修的核心課程,在培養學生的精細化學品合成設計能力、精細化工生產操作技能以及規范安全操作意識等方面具有重要作用。傳統課程教學過程過于看重理論知識的傳授,理論與實踐教學的交融度不夠,難以幫助學生更好地適應現代化工企業對人才培養的需求。針對現狀,基于新工科建設的新要求,通過創新課程教學結構、創新課程教學模式、創新課程實踐教學形式及構建課程思政體系等策略,促進“精細有機合成技術”課程實施效果和育人成效的同步提升。
關鍵詞:新工科建設;精細有機合成;高職院校;教學模式
中圖分類號:G642文獻標識碼:A
ResearchontheReformof"FineOrganicSynthesisTechnology"Coursein
VocationalCollegesundertheBackgroundofNewEngineering
ZhangMing
College ofChemicalEngineering,ShaanXiInstituteofTechnologyShannxiXi’an710300
Abstract:Fineorganicsynthesistechnology,asacompulsorycorecourseforfinechemicalengineeringmajorsinvocationalcolleges,playsanimportantroleincultivatingstudents'abilityinfinechemicalsynthesisdesign,finechemicalproductionoperationskills,andawarenessofstandardizedandsafeoperation.Thetraditionalteachingprocessplacestoomuchemphasisonimpartingtheoreticalknowledge,andtheintegrationoftheoreticalandpracticalteachingisinsufficient,makingitdifficulttohelpstudentsbetteradapttotheneedsofmodernchemicalenterprisesfortalentcultivation.Inresponsetothecurrentsituationandbasedonthenewrequirementsoftheconstructionofnewengineeringcourses,strategiessuchasinnovativecurriculumteachingstructure,innovativecurriculumteachingmode,innovativecurriculumpracticeteachingform,andtheconstructionofcurriculumideologicalandpoliticalsystemareadoptedtopromotethesynchronousimprovementoftheimplementationeffectandeducationaleffectoffineorganicsynthesistechnologycourses.
Keywords:Newengineeringconstruction;Fineorganicsynthesis;Vocationalcolleges;Teachingmodel
為順應社會經濟發展對人才的新需求,2018年發布的《教育部辦公廳關于公布首批“新工科”研究與實踐項目的通知》指出,新工科建設要通過探索新理念、新標準、新模式、新方法、新技術、新文化的建立,實現從學科導向轉向產業需求導向、從專業分割轉向跨界交叉融合、從適應服務轉向支撐引領?!靶鹿た啤苯ㄔO是基于全球范圍內產業革新升級和經濟發展模式轉變所提出的針對性教育方針。在新工科建設教育目標引領下,高職院?;I要積極貫徹“實踐型、應用型”人才培養方略[1]。國內化工行業企業人才需求調研結果表明,化工行業對化工生產技術人員和化工安全專業人員保持著旺盛的人才需求,化工行業不僅要求從業人員具有扎實的理論知識儲備、較強的工程素養、實操能力和應急事故處理等專業素質,還要求其具有較強的軟實力,比如責任心、安全環保意識和創新意識等職業素質[2]。
在工業4.0智能化時代背景下,化工產業發展模式不斷迭代更新,需要更多的創新型技術技能人才,高職院校迫切需要創新改革教學理念、調整課程教學模式,以落實新工科建設對化工專業教學的改革要求[3],向社會源源不斷地輸出匹配度更高的專業合格人才。具體而言,在專業教學中應以課程的建設和改革為著眼點,以課程建設帶動專業體系改革。“精細有機合成技術”作為高職院校精細化工專業必修的核心課程,是“有機化學”“無機化學”等專業基礎課程的拓展和延伸,學生通過學習精細有機合成單元反應的基本理論和基本原理,掌握精細有機合成化學反應的規律,并能夠利用精細有機合成實驗室的常規儀器和設備生產出系列精細化學品,能根據小試工藝條件采用逐級經驗放大法初步擬定出相應產品的工業化生產方案,為將來在崗位上從事常規生產和技術管理工作打下基礎。故該課程在培養學生精細化學品合成設計能力、精細化工生產操作技能以及規范安全操作意識等方面具有重要作用。
1高職院?!熬氂袡C合成技術”課程現狀
1.1教學內容形式單一,課程教學難以推陳出新
精細有機化工技術課程涉及“磺化、硝化、鹵化、烷基化、酰基化、羥基化”等10多個有機單元反應,教學內容大多從各個有機單元反應的基本原理、反應工藝、產物的分離以及經典應用案例幾個方面展開。作為化工專業的核心課程,精細有機單元反應的教學理論成果豐富,學生通過自學相關微課資源,結合教師對各理論知識點的深入講授,能夠較好地掌握精細有機合成的基礎專業知識,明晰單元反應發生的原理及過程。但是,高職院校因為其固有的職業性屬性,必然要求教學內容更多地向專業實踐應用方面延伸,而現有的教學內容在有機單元反應的實踐應用方面相對缺乏,學生對于某一有機單元反應與實際工業產品的連接往往僅停留在產物結構及反應方程式上,對于反應流程的確定過程以及反應設備的感受和認知較為淺薄,對于各反應在工業上的實際應用更是知之甚少,課程內容難以滿足新工科建設提出的對接“產業鏈”及圍繞“崗位鏈”等要求。
1.2教學資源較為固化,缺乏與關聯行業的融合
“精細有機合成”課程作為主干專業課程,經過多年的建設,累積了大量的優質教學資源,能夠滿足教師和學生對專業知識內容學習的基本需求,但這并不代表課程資源建設已經足夠豐富,相反,教學資源過多地集中在了精細化工專業有機合成理論研究上,在這種背景下,教學資源的創新及突破就會更加需要動力和能力。教學資源難以體現與關聯專業的融合,例如,精細化學品的研發與能源化工等行業的關聯,精細化學品的生產設備與精密儀器相關行業的關聯,精細有機合成方法的優化升級與環境發展,人類生活需求等方面的關聯,等等。
1.3教學方法較為單一,教學模式創新不足
由于高職學生存在個體學習習慣差異較大等現實問題,在傳統的授課過程中,為了幫助學生在有限的學時內建立起相對完善的課程知識體系,教師難免將絕大部分的課上時間集中在知識講授上。然而,一方面,學生長時間面對枯燥的反應機理和反應工藝,容易出現缺乏專注力的情況,教學效果難以得到保證;另一方面,教師花費大量時間備課,試圖在有限時間內向學生傳遞更多的專業知識和實踐應用技能,但在較長時間內若得不到學生的正向反饋,往往容易產生一定的失落情緒,也為創新教學模式帶來一定的阻力。
2高職院?!熬氂袡C合成技術”課程教學改革策略
2.1推動工科教學內容建設,課程實訓貼合崗位需求
課程內容是高職教育的重要載體,對教育質量的高低起著決定性作用,課程建設自然成為高職教育“新工科”建設的重要抓手。在理論課程中,除精講必要的有機合成反應影響要素外,可適度增加各重點有機單元反應在工業生產中實際應用的相關內容,例如,精細化學品合成路線的設計、工藝條件的選擇、反應設備的結構及工作原理等;同時,為了幫助學生更加深刻地感受該課程的重要性及所學知識技能在實際工業中的應用,在授課過程中將較為微觀抽象的化工產品與人們生活中常見的物品、現象等聯系起來,使學生直觀地將所學內容與工業產品應用對應起來,在掌握基礎理論知識的同時,拓寬其職業視野,建立專業自信。
另外,在“精細有機合成”課程實訓中,應基于市場需求、職業崗位技能需求以及學生掌握的知識基礎和技能基礎等多方面因素設計實訓項目選題,教師確定實訓項目選題后,可設計開放式的任務環節,學生以小組為單位接收實訓任務,通過文獻調研、資源檢索等過程進行問題分析,將理論課程所學知識回歸實踐,同時在實訓操作中探索新知。實訓環節結束后,應對所得產品進行質量評價以分析評價實訓操作過程的可行性,也可開放實訓室供有興趣的同學進一步改進實驗條件,自行設計實驗步驟,得到制備性能指標合格的產品。最后學生對實訓過程進行總結歸納,梳理有機單元反應在實訓操作中的相關知識,對標崗位要求明確實訓操作所掌握的職業技能,提高職業素養。
2.2提高教學資源建設維度,課程資源緊跟行業發展
豐富的教育教學資源是高職院校開展工科類課程教學的必要基礎,優化教學資源配置對于創新教學模式,提高教學質量有著重要的意義。就“精細有機合成技術”課程而言,在現有教學資源的基礎上,一是資源開發深度可繼續挖掘,例如,各單元反應實際應用案例涉及的合成路線分析、實際工藝條件的設定過程、目標產物至下游產品的工業生產流程等偏實踐性的內容,幫助學生加深對所學理論知識的理解和應用。二是資源開發的廣度可持續拓寬,比如,介紹各種類型反應器其不同結構與功能對具體化學品生產工藝的適用性,幫助學生強化化學品的安全生產意識。通過拓寬教學資源的廣度,增強了有機合成課程與其他相近專業的融合度,同時使得課程內容更好地體現精細化學品行業的發展趨勢。
高職院校教學資源的創新建設往往需要投入大量的人力、物力,需要教師具備更強的信息檢索、搜集以及再加工創造的能力,除自我開發外,教學資源的建設也可結合外部力量,如與其他兄弟院校共建共享。推動校企合作也是促進高職院校實現育人目標的重要途徑,也可在資源建設過程中引入企業的力量,尤其是大型的化工類企業,能夠為深化、細化資源庫提供優質的內容。通過內外部多方力量的集合,形成合力,有助于實現高職院校“精細有機合成技術”課程教學資源庫的有序開發。
2.3有效利用信息化技術,教學方法緊扣學情特征
工業4.0智能化時代背景下,化工行業也經歷著大數據、人工智能等互聯網科技的顯著影響,生產者更關注產品和生產過程的智能化,基于綠色與可持續發展的目標,強調生產體系的連續性以及生產過程的穩定性[4]。這就對高職院校培養新型化工行業技術技能型人才提出了新的要求。教學方法應響應信息化時代的特征,需要教師立足學生的學情分析,對標人才培養目標,啟發學生獨立思考的能力,激發學生的學習興趣和主動性,構建“行得通”且能“見成效”的教學方法。例如,在“精細有機合成”課程授課過程中引入先進成果導向教育理念(OutcomeBasedEducation,簡稱OBE),以成果為導向,以學生為中心,采用類比啟發、誘導思考、歸納總結等多種教學方式引導學生建立正確的學習動機,保持濃厚的學習興趣[5]。學生通過課前學習,在了解新知的基礎上,也能利用課前自測清晰自身的知識盲點,帶著問題和新的學習任務進入課堂,教師充分利用課堂時間,對重點知識進行強調,對難點知識進行精講,達成知識目標。同時發布精細有機合成實訓任務,要求學生以小組為單位通過查閱文獻結合新知設計化學品合成路線,通過教師審核后可進入實驗室進行實驗探索,在實訓過程中梳理理論知識要點,練習實踐操作要點,教師指導學生分析實驗結果并嘗試改進制備工藝,進一步實踐改性實驗,最終完成結果評價,達成素質目標。
2.4發揮課程思政功能,教學實施踐行育人使命
高職院校精細化工專業要做到全員、全過程、全方位育人,就必須在專業課程中深度落實課程思政實踐。教師需要學習課程思政的相關理論及課程思政教學設計案例,著力建設課程思政示范課,逐步搭建完善的示范課課程思政資源庫,并形成課程思政成果展示,打造集“課程、資源庫、成果展示”于一體的課程思政教育平臺[6]。就“精細有機合成技術”課程而言,教師通過接受培訓、交流探討等方式深入了解課程思政的內涵及意義,利用課程思政教學實踐,除了對學生基本學習素養進行培養外,更多的是希望精細化工專業的學生能夠具備相應的職業操守和職業精神。這種背景要求下,課程思政建設的重難點應集中在精細化工行業及相關行業中素材的挖掘和延伸。另外,也要注意與高職院校特色結合起來,以陜西國防工業職業技術學院為例,結合學校深厚的軍工文化,挖掘色彩更鮮明的思政素材,建設出具有代表性的優質思政資源。在教學實施中合理地進行教學設計,將思政點滲透在課程的各個階段,并將取得的成效進行總結提煉,以形成展示性成果。
結語
在“精細有機合成技術”課程的教學過程中,應積極貫徹“新工科”建設提出的新要求,充分認識到課程改革對于新時代人才培養的重要意義,堅持聯通教學內容與崗位需求,自覺匹配專業前景與行業發展,踐行德育為先、智育為重的辦學思想。以互聯網信息技術為手段,通過對教學內容、教學資源、教學方法以及課程思政建設等方面的不斷改革,將新時期的高職精細化工專業學生塑造成技術創新力強、工程實踐水平高的復合型化工人才。
參考文獻:
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[4]王曼玲,夏淑倩,劉明言,等.工業4.0背景下國際國內化工高等教育對比研究[J].化工高等教育,2021,38(01):2027.
[5]王英磊,李入林,張群安,等.基于OBE理念的精細有機合成單元反應教學探索與實踐[J].山東化工,2018,47(18):136137.
[6]應良波,徐飛躍.新時代背景下高職院校課程思政協同育人模式研究與實踐[J].現代職業教育,2023(28):105108.
項目:本文為陜西國防工業職業技術學院2022年度校級教育教學改革研究課題“新形勢下高職院?;I課程改革路徑探索(項目編號:GFJGY202314)”的階段性研究成果
作者簡介:張明(1988—),女,漢族,陜西西安人,碩士,講師,主要從事精細與功能高分子材料研究工作。