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第48卷第9期2020年5月广 州 化 工Guangzhou Chemical IndustryVol.48No.9May.2020模块化基础上的 三重”式工科课程教法改革与实践*张 楠,黄建平(安阳工学院化学与环境工程学院,河南 安阳 455000)摘 要:通过对化工原理课程体系授课内容和教学方法的改革,突出了对学生工程能力㊁创新能力和学科综合能力的培养㊂改革最大程度的将化工原理繁多复杂的内容要点以清晰㊁立体的层次展示,在突出工程特点的同时,也重视了在教法中持续体现对于学生学习积极性㊁主动性和创造性的激励,有利于学生理解㊁掌握及活用知识,也充分提升了应用型㊁创新型人才的培养质量㊂关键词:工科;模块化;教法改革 中图分类号:G642.0 文献标志码:A文章编号:1001-9677(2020)09-0169-03*基金项目:河南省教育科学 十三五”规划一般课题([2019]-JKGHYB-0214);安阳工学院2019年品牌教法㊂Reform and Practice of 3M ”Teaching Method of EngineeringCourse Based on Modularization *ZHANG Nan ,HUANG Jian -ping(Anyang Institute of Technology,School of Chemistry and Environmental Engineering,Henan Anyang 455000,China)Abstract :By reforming the teaching content and teaching method of the chemical principles course system,the cultivation of students’engineering ability,innovation ability and comprehensive ability was promoted.Various and complex content of this course were showed in a clearer and more stereoscopic way,and the characteristics of engineering were emphasized.Also by using 3M teaching method,students’learning enthusiasm,initiative and creativity of incentives were stimulated.Not only good for the students to understand,grasp and use,and also contribute to the practice and innovating talents training.Key words :engineering;modularization;teaching method reform本科教育是培养高层次人才的重要途径,是实施 科教兴国”伟大战略的重要举措㊂放眼世界,各国经济和综合国力的竞争实质是科学技术的竞争,是人才的竞争[1]㊂就工科专业而言,工科专业基础课程体系起着由理及工㊁由基础到专业的桥梁作用,强调工程观点㊁定量运算㊁定性分析㊁实验技能及设计能力的培养,强调理论与实际的结合,以提高分析问题㊁解决问题的能力[2]㊂工科课程体系教法的科学性㊁合理性㊁创新性和艺术性,对人才培养质量起着至关重要的作用㊂文章以化工专业化工原理课程体系为例,探讨工程认证背景下,围绕应用型本科人才培养这一核心,模块化基础上的 三重”式工科课程教法的具体实现及效果分析㊂1 模块化教学内容1.1 模块化教学构架设计模块化”教学,通过对复杂对象的拆分㊁梳理㊁再归类过程,能够将复杂㊁繁多的信息通过多层面㊁立体化㊁递进式展示,便于学生全面理解和深度消化㊂将化工原理课程通过模块化形式讲授,在阐释各知识点内容的同时更能清晰展示各知识点彼此间联系,便于学生对比记忆㊁理解消化,也能促进其归纳总结㊁类推其它[3-4]㊂经多年的教学研究及实践,最终形成的化工原理课程教学分为两级模块,第一层级为理论教学㊁实验教学㊁课程设计和实习教学4部分,第二层级分别就各一级模块的内容要点再细分各模块,具体如图1所示㊂图1 化工原理课程体系模块化教学结构及教学内容Fig.1 Modular teaching structure and content of the coursesystem of chemical principles170 广 州 化 工2020年5月在这样的模块化教学体系结构下,不仅有利于学生把握课程主体内容,更有利于学生区别记忆㊁对比记忆,便于实现知识点的识记㊁理解㊁消化和活用;同时,不同一级模块下的二级模块类比,如理论教学模块中的单元设备模块㊁实验教学模块中的单元设备模块和课程设计教学模块中的设备制图模块,更是可以辅助学生完成对设备从外观到内部㊁从平面到立体㊁从静态到动态的认识提升㊂例如:同是板式塔设备,理论教学侧重结构特点㊁附件特征及作用㊁流体力学特征和操作特性分析;实验教学侧重设备内部具体布局㊁附件结构特征㊁流体在设备内的流动接触状态和操作效果;在课程设计层面,教学重点转为塔设备内各附件的各基础结构参数的设计依据及优化调整方法;而在实习教学层面,我们重点强调了工程放大后的设备外部结构特点㊁流程和运行的安全性控制㊂以理论知识为基础㊁逐渐叠加实践㊁强化工程性的层层递进式教学模块的设计在实际教学中收获了良好教学效果㊂1.2 模块化教学的教法侧重在各二级模块的授课内容上,讲解要有 四重一轻”,即 重概念,重分析,重结论,重应用,轻推导”㊂概念是学生认识某一事物㊁某一问题或某一现象的最直接的途径,对概念的足够认识与重视可以避免学生大脑混沌的思想;重分析,重结论,重应用则体现了社会的需要;推导只是让学生知道公式是如何来的,对学生的创新思维与实践能力的培养收效甚微㊂因此,在这一理论的支持下可以对教学内容进行一定的删减[5]㊂例如:对于填料层有效高度计算中的脱吸因子法的讲解,通过微元法分析找到在微元高度填料层中存在的 气相溶质减少量=液相溶质增加量=该段相际传质通量”非常重要,这不仅是填料层有效高度计算式推出的基础,也直接影响了传质过程优化分析手段的提炼,促使我们整理得到了吸收任务㊁吸收剂选择㊁吸收剂用量㊁原料物性等对于吸收分离效果有重要影响的结论,因此课程主讲重点设置在这里,反观公式的各种变形与参数整合,其重要性并不是太高,可以简要带过或由学生自主推导去强化公式记忆㊂2 三重”式教学方法在模块化教学基础上,为进一步提高学生的学习积极性㊁自主性和能动性,我们研究总结出了 三重”教学,即重案例引入㊁重启发互动㊁重创新培养㊂2.1 重案例引入工科专业基础课不同于理科课程,知识点往往与生活㊁生产结合密切,合理㊁贴切而生动的大量案例的引入不仅能大幅提高学生对于抽象知识的理解,也利于课堂气氛的活跃,能有效促进学生的学习㊁研究兴趣㊂对于基础原理的理解,如连续性方程,当不可压缩流体在管内流动时,u1A1=u2A2的公式并不难推,但其意义及应用学生往往不能提炼,当教师佐以浇花时捏挤管头的实例时,不需引导,学生立刻可以结合方程自行分析出为什么水柱可以浇至更远处㊂案例极大刺激了公式及原理的理解㊂对于设备,如填料塔中的液体分布器,语言不易描述具体结构,平面图也不易空间想象,但提到家中淋浴喷头,学生豁然开朗,并对其它形式的液体分布器也能想象出具体形态㊂而对于更为抽象的操作特性比如液泛现象,仅靠文字描述会苍白,三维绘图又实属不易,造成学生理解不清㊁记忆困难,但,以洗澡间头发堵塞下水道导致浴室地面漫水为例做引子,则很容易使大家理解接受,对于其它原因引发的液泛也能够领会精髓㊂由此可见,案例引入能充分激发学生在生活㊁生产中寻找㊁验证并深究对应现象,从而在一定程度上强化应用型培养效果㊂2.2 重启发互动为遵循教育教学规律,体现 教为主导,学为主体”,要在各模块的讲解过程中重视启发式教学,引导学生找到问题突破点,找到解决关键,并在教师思维启发中最终完成问题的解决,从知而行的过程能强化记忆,更有助于学生形成工程问题的自主解决思维,避免被动接受,会学不会用㊂同时,善用课堂互动,一能增加教师对于学生知识掌握情况的了解,便于针对学生特长进行分类培养;二能及时发现讲授环节不足,利于持续改进;三能在一定程度上实现课堂反转,提升学生学习主动性,并烘托课堂氛围,营造轻松自然的学习环境㊂在以往的教学实践中,以启发互动式教法为主的授课班级,其知识点掌握程度较好,这不仅表现于课前预习的提问环节,也在结论推演的互动环节和期末考试表现中有充分体现㊂在近2年的传统授课法和重启发互动授课法对比授课中,以期末成绩分析,重启发互动授课法的班级成绩合格率比传统授课法上升近了7%,优秀率上升近10%;就课堂学习氛围和课下项目研讨热烈度论,重启发互动授课法的班级,其学习积极性㊁主动性和课堂活跃度在学校督导反馈中也得到了非常高的评价㊂2.3 重创新培养创新是新时代高等教育人才应具有的突出品质,也是卓越工程师应具备的基本能力素养㊂在课程的模块化学习过程中,我们设立了多项创新点来加强对学生创新思维的培养,如:在理论教学模块中,关于传热工艺的优化手段学习,设置了项目化作业:即由学生去搜集换热器市场中不同类型设备的名称㊁结构及工作原理等,并依据所学内容详细分析其制热效果,对比优劣,并进一步挖掘产品优化途径或技术更新方法㊂在实验教学模块中,鼓励学生结合实验效果,提出实验设备或实验步骤调整建议,并据此评价学生报告成绩;在实习过程中,由企业指导教师介绍企业在发展历程中的革新与创造,以帮助学生树立立体的创新观㊁创业观等等㊂在模块化基础上实行 三重”式教学,充分体现了以学生为中心,注重了各种教学资源的整合与利用,以产出为导向㊁并可持续改进,教学目标明确,教学设计科学,可操作性强,符合现代教育理论的要求,实现了教学最优化㊂3 教法实施效果以 夯实基础㊁注重实践㊁应用检验㊁鼓励创新”为思路构筑的化工原理课程体系教学新思路实施多年以来,经逐步完善,取得了良好的实施效果㊂(1)在此教法影响下,课堂学习氛围明显活跃,实践环节的动手能力有一定程度提高,在时间上纵向对比,学生对于课程体系内容的理解和掌握较之之前都有较大程度的提升㊂(2)2019年学院参加全国化工实验大赛获一等奖1次,三等奖1次;参加 全国大学生化工设计大赛”,连续5年取得二等奖成绩;参加 挑战杯”河南省大学生课外学术科技作品竞赛获一等奖1次,三等奖1次㊂学生知识应用㊁实践动手及创新能力得到了很好印证㊂(下转第189页)第48卷第9期郭心灵,等:基于翻转课堂的仪器分析实验教学改革与实践1894 结 语仪器分析实验教学改革和实践,有效改善了仪器分析实验室 三多三少”的局面,学生的自主学习能力和创新实践能力得到明显提高,学生的团队协作精神明显增强,多元化实践考核评价体的建立对学生的学习发挥积极地反馈和促进作用[12]㊂但在教学改革实施过程中存在一定的挑战和困难:高质量的翻转课堂平台建设需要投入很大的时间和精力,并要求教师能够熟练运用现代信息技术手段;虽然采取 大组轮转-小组协作”的方式缓解了 仪器少学生多”的局面,但同时开展几组不同的实验,教师难以对每个实验小组都指导到位;有少部分同学不完全适应新的教学模式,自主学习能动性差,不善于交流讨论,在一定程度上削弱了教学效果㊂因此,在以后的翻转课堂平台建设上需要考虑成立专业制作技术团队,完善翻转课堂平台的学习时长㊁作业题库㊁交流互动参与度等功能来实现学生学习的有效监控和适时引导;在实验课堂中配备一名实验员,与专业教师相互协作与学生加强深度交流互动㊁指导学生完成实验㊂结合建构主义理论和课程培养目标,建立更加科学合理㊁动态管理的翻转课堂实验教学体系是一项长期复杂的系统工程㊂参考文献[1] 陈君.师范类院校仪器分析实验教学改革的常见问题分析及教学改革建[J].西南师范大学学报,2018,43(9):161-164. [2] 王明齐,刘瑞江,徐秀泉.基于专业认证理念仪器分析课程教学改革探索[J].广州化工,2016,44(18):200-201.[3] 金增祥,马传峰,郭成浩.高校大型科学仪器共享平台运行瓶颈及对策分析[J].实验技术与管理,2018,35(11):272-274. [4] 谭光国,吴红,杨铁虹,等.基于建构主义学习理论的药物分析实验教学新模式[J].实验室研究与探索,2015,34(12):200-202. [5] 郭永明,包晓玉,张廉奉,等.基于微课的翻转课堂在仪器分析实验教学中的应用研究[J].广州化工,2017,45(24):145-146. [6] 王存,陈绍成,朴健荣,等. 翻转课堂”与实验项目模块设计在仪器分析实验教学中的应用[J].药学教育,2017,28(24):3441-3444.[7] 焦林娟,郭会时.新建构主义下基于微课的高校化工类实验教学模式改革[J].实验技术与管理,2017,34(8):193-202. [8] 李俊波,白慧云,杨金香,等.基于混合式教学和形成性评价的仪器分析实验教学改革与实践[J].实验技术与管理,2019,40(12): 44-49.[9] 王媛媛,袁菲菲,陶兆林,等.仪器分析与药物分析综合性课程教学模式设计与探索[J].长春师范大学学报,2016,39(2):112-114.[10]孙建芳,黄平,刘小康,等.移动学习平台和翻转课堂在机械设计基础教学中的应用[J].实验室研究与探索,2019,38(5):177-180.[11]李俊波,杨金香,白慧云,等.基于混合式教学和形成性评价的仪器分析实验教学改革与实践[J].化学教育,2019,40(12):44-49.[12]胡承波,黄孟军,吴飞跃,等.面向应用型制药工程专业的‘仪器分析“课程教学改革与实践[J].教育教学论坛,2017(47):93-45. (上接第170页) (3)以化学工程与工艺和应用化学专业为例,就近年来企业走访座谈情况看,实习生或毕业生在化工类企业工作中体现出的工科专业基础㊁实践动手能力和创新思维都得到了用工单位的肯定㊂(4)在化工原理课题组近年来与多个高校的交流研讨和对企业员工的技术培训中,该教学理念㊁教学方法和教学水平也得到了对方的高度认可和评价㊂参考文献[1] 钟理.化工原理课程深层次改革与实践[J].化工高等教育,2009(4):21-25.[2] 胡兵,范明霞,孙凤兰,等.化工原理精品课程建设的思路与体会[J].化工高等教育,2010(6):30-33.[3] 张楠,郁有祝.化工原理课程模块化教学改革模式研究[J].山东化工,2018(12):151-152.[4] 张楠,郁有祝.化工原理实验的模块化教学改革研究[J].广州化工,2018,46(15):165-166.[5] 宋海香,黄建平,孙保平,等.应用型本科院校化工原理精品课程教学改革的探讨[J].安阳工学院学报,2014(13):98-100.。
化工原理课程设计教学的改革与实践
《化工原理课程设计教学的改革与实践》是当前大学化工教育改革的重要内容。
为了更好地满足学生的实际需求，提高学生的实践能力，应该从以下几个方面进行改革和实践：
首先，要重视实验教学。
实验教学是化工原理课程设计教学的重要组成部分，通过实验，学生可以更深入地理解课程内容，提高学习效果。
其次，要注重学生的实践能力培养。
实践能力的培养不仅要在课堂上讲授，还要在实践中加以训练，让学生在实践中掌握技能，增强实践能力。
最后，要倡导学生自主学习。
学生在课堂上只是接受教师传授的知识，而自主学习则是学生自己探索、实践、掌握知识的过程，可以激发学生的学习兴趣，提高学习效率。
要改革和实践化工原理课程设计教学，就要重视实验教学、注重实践能力培养、倡导学生自主学习。
只有这样，才能更好地满足学生的实际需求，提高学生的实践能力。
Value Engineering 0引言一般而言，人才类型主要有两种：学术型（研究型）人才和应用型人才。
应用型人才是指能将专业知识和技能应用于所从事的专业社会实践的一种专门的人才类型，是熟练掌握社会生产或社会活动一线的基础知识和基本技能，主要从事一线生产的技术或专业人才。
高等教育必须适应社会的发展，随着科技水平的不断提高，社会经济的快速发展、产业结构调整加快，社会对应用型人才的需要显得尤为迫切与紧要。
因此，大众化教育和人才市场需求状况赋予了高等教育新的历史使命。
教育必须为社会主义现代化建设服务?因此，普通高等工程本科教育所培养的学生，应具有较宽厚的理论基础、系统的专业知识和相关知识；掌握科学的研究方法和实验技能；在新产品、新工艺的研究、开发、设计方面有较大的潜力与后劲[1]，以满足社会对应用型人才的需求。
目前我国高等教育存在高校定位不清、特色不明、培养目标含糊、教育观念和教学内容陈旧、教育模式落后等诸多问题，致使人才培养与社会及市场需求有较大出入，大力实施应用型人才培养模式及课程教学的改革已迫在眉睫。
化工原理课程是化工及其相关专业学生必修的一门技术基础课，是自然科学领域的基础课向工程科学的专业课过渡的入门课程。
现行的化工原理课程教学过程包括三个环节：理论课程教学、实验课程教学和课程设计。
理论课程的主要任务是介绍流体流动过程、传热过程、传质过程（动量传递、热量传递、质量传递）的基本原理及主要单元操作的典型设备构造、操作原理、过程计算、设备选型及实验研究方法等。
实验课与理论课同步进行，目的是培养学生针对工程性设备动手能力、观察能力、分析问题和处理问题的能力。
课程程设计是一个总结性的教学环节，针对化工厂中一个实际的化工单元操作，完成主体设备的工艺设计，附属设备的选型设计，主体设备总图的绘制。
由于化工原理课程已经形成了较为完整的课程体系，因而在教学内容和教学模式上也比较固定。
随着化工领域技术的飞速发展，教学环境与认知理念的不断更新，传统化工原理课程多年来一成不变的教学体系和教学方式在诸多方面逐渐呈现出许多弊端。
2012年第11卷第2期化工原理课程设计教学改革探索□吴俊丁建飞韩粉女宋孝勇许伟【摘要】针对传统的化工原理课程设计教学中存在的设计时间紧、选题面窄、学生缺乏工程观念、青年教师缺乏设计实践经验、考评体系不科学等问题，结合应用型本科院校办学特点，通过提前准备、合理安排时间、科学广泛选题，流程模拟软件辅助设计、公平公正考核、强化教师实践教学能力等一系列措施，切实提高了化工原理课程设计的教学效果。
【关键词】化工原理；课程设计；教学改革【基金项目】本文为2011年校重点教改课题研究成果。
【作者简介】吴俊（1970 ），江苏盐城人；盐城工学院化学与生物工程学院副教授，博士；研究方向：传质分离技术与微化工丁建飞，韩粉女，宋孝勇，许伟；盐城工学院化学与生物工程学院对于工科学生而言，课程设计是很重要的教学环节，可以培养学生的创新精神和实践能力。
化工原理课程设计是化工原理课程教学过程中的重要环节。
其目的在于培养学生独立从事工程技术工作，提高学生分析和解决生产实际问题的能力。
通过课程设计，使学生能较全面、系统地运用本课程和其他相关课程的知识，进行一次化工单元操作工艺设计和设备设计的基本训练；培养学生论述、计算、制表和绘图等表达设计思想的方法和手段；从中初步学会查阅技术资料、化工图表、曲线及收集有关物化数据，经验公式等基本技能。
在整个教学计划中，它起着培养学生独立工作能力、创新能力、深化与升华学生所学的知识和检验学生综合素质与工程实践能力的重要作用。
近年来，由于在校学生人数不断增加，师资力量存在明显不足，设计资料缺乏，教师科研课题结题论文要求等诸多因素，导致我校化学工程与工艺专业学生毕业设计比例不足20%，教学计划安排中，培养学生的工程设计能力只能通过化工原理课程设计、化工设备机械基础课程设计、毕业小设计等一系列实践环节加以训练。
因此如何更加有效地提高化工原理课程设计的质量是值得思考的课题。
鉴于传统的课程设计教学存在的设计时间紧、选题面窄、学生缺乏工程观念，青年教师缺乏设计实践经验、考评体系不科学等问题，我们对化工原理课程设计组织形式、设计过程、考评方法等进行了针对性的改革，通过提前充分准备、合理安排时间、科学广泛选题，流程模拟软件辅助设计、公平公正考核等一系列措施，正确指导和严格监督，结合教师科研与工厂实际，充分发挥学生的主导性和主观能动性，培养学生的独立工作及工程设计能力。
立德树人与工科人才培养融合的“化工原理”教学探索与实践目录一、内容概要 (2)1.1 立德树人的重要性 (3)1.2 工科人才培养的现状与挑战 (4)1.3 “化工原理”教学的探索与实践意义 (5)二、立德树人与工科人才培养的融合研究 (7)三、化工原理教学现状分析 (8)3.1 化工原理教学的内容与特点 (9)3.2 化工原理教学面临的问题和挑战 (10)3.3 化工原理教学方法和手段的改进需求 (11)四、“化工原理”教学中的立德树人实践探索 (13)4.1 融入中华优秀传统文化教育 (14)4.2 加强职业道德和工程伦理教育 (15)4.3 培养创新精神和实践能力 (16)五、工科人才培养与化工原理教学的融合策略 (17)5.1 优化化工原理课程体系 (18)5.2 创新化工原理教学方法和手段 (20)5.3 加强实践环节，提升人才培养质量 (20)六、案例分析与实践成果展示 (22)6.1 具体案例分析 (23)6.2 实践成果展示 (24)七、结论与展望 (25)7.1 研究结论总结 (26)7.2 展望未来研究方向与趋势 (27)一、内容概要在当今社会，教育理念不断革新，对于工科人才的需求也日益增长。
为了更好地适应这一趋势，我们提出了“立德树人与工科人才培养融合”的教学理念，并以此为指导，对“化工原理”课程进行了深入的教学探索与实践。
本课程以培养具有高尚品德和扎实专业技能的工科人才为目标，将立德树人的根本任务融入到日常教学中。
通过系统性的教学内容设计，我们旨在使学生不仅掌握化工原理的基础知识，更能够在实践中体现德育的引领作用，实现知识与品德的同步提升。
在教学过程中，我们注重理论与实践相结合，鼓励学生积极参与实验、设计和科研项目，以培养其创新能力和解决问题的能力。
通过引入行业专家讲座、企业实习等环节，让学生了解化工行业的最新动态，增强其社会责任感和使命感。
经过多年的实践，我们深刻体会到“立德树人与工科人才培养融合”的重要性。
应用型本科院校教育理念与教学改革研究随着社会的不断发展，教育也在不断地进行改革与创新。
作为应用型本科院校，教育理念和教学模式的改革是至关重要的。
本文将围绕应用型本科院校教育理念与教学改革展开研究，并提出一些改革建议。
一、应用型本科院校教育理念应用型本科院校的教育理念是以培养应用型人才为宗旨，注重学生的实际能力和应用能力的培养。
应用型本科院校注重教学和实践相结合，强调学生的专业知识和实际操作能力的培养。
在教育理念上，应用型本科院校强调培养学生的创新能力和实践能力，注重学生的综合素质和社会适应能力的培养。
应用型本科院校的教育理念是以学生为中心，注重实践、注重应用、注重创新。
二、教学改革的必要性1. 社会需求的变化随着社会的不断发展，社会对人才的需求也在不断地变化。
传统的教学模式难以满足社会对人才的多样化需求。
应用型本科院校需要更加注重实际应用能力和创新能力的培养，以适应社会的需求。
2. 教育教学理念的更新随着教育理念的不断更新，传统的教学模式已经无法满足现代教育的需求。
应用型本科院校需要进行教学改革，注重学生的综合素质和实际能力的培养，使学生更好地适应社会的发展。
3. 学生个体差异的尊重每个学生的个体差异都需要得到尊重和重视，而传统的教学模式往往是一刀切的。
需要进行教学改革，注重个性化教学，满足学生的个体发展需求。
三、教学改革的路径与途径1. 实践教学模式的推广应用型本科院校应该加大对实践教学模式的推广力度，构建实践教学基地，加强学生的实践能力培养。
可以通过与企业合作、实习实训、科研项目等方式，让学生更多地接触实际工作，提高实际操作能力。
2. 课程体系的更新应用型本科院校应该对课程体系进行更新，更加注重实际应用能力的培养。
可以增加实践课程的比重，增加实际操作环节，注重学生的动手能力培养。
3. 创新创业教育应用型本科院校应该注重创新创业教育，培养学生的创新意识和创业精神。
可以设置创新创业课程，加强学生的实践能力培养，激发学生的创新创业潜力。
