化工原理課程建設的探索與改革
化（huà）工原理是（shì）化工類（lèi）專業技術人員綜合運用數學（xué）、物理、化學（xué）等基礎知識，分析和解決化工生產中各種物理過程(單元操作)問題必備的（de）一門（mén）工程性極強的技術基礎課。它（tā）擔負著（zhe）由理及工、由基礎到專業的橋梁作用，對（duì）學生實現從理論型向（xiàng）工程（chéng）實踐（jiàn）型的轉變起著關鍵作用。因（yīn）此，化工原理課程建設是（shì）化工及相近院係的核（hé）心課程（chéng）建設之一，不僅涉及院係的相關（guān）專業（yè）建設，而且課程中（zhōng）所講授的工程觀念、原理、方法和技（jì）術對學生後續專業課程的學習以及畢（bì）業後的工作生涯產生（shēng）深遠影響。為滿（mǎn）足新時代、新工科高素質（zhì）化工專（zhuān）業人才的培養需（xū）求，力爭達到前沿性、研究性（xìng）、實踐性，我校申請（qǐng）建立了化工原理一流課程建（jiàn）設項目，並從以下幾方麵對課程的建設與改革進行探討（tǎo），同時（shí）也為（wéi）高校其他理工（gōng）類課程建設提供參考和借鑒。
1、課程建設目標與（yǔ）思路
化工原理課程的學習目標包（bāo）括掌握化工各單元操作的（de）基本概念、基本原理和計算方法；掌握各單元操作典型設備的結構和特點（diǎn）；能運用所學理論知識（shí）進行各單元操作過程和設（shè）備的計算；能進行設（shè）備工藝（yì）尺寸的（de）計算和定型設備的選型計算、對生產設備具有一定的選擇、操作、調節及排除故障（zhàng）的能力；能運用基（jī）本原理正確分析影響（xiǎng）單元操作的主要因素，從而（ér）指導設計與（yǔ）生產（chǎn）。多年來我們一直注重課程改革與實踐探（tàn）索，建（jiàn）立了一隻精（jīng）幹高效、經（jīng）驗豐富的教（jiāo）師團隊和完善的體係，擔負著化工、化工卓（zhuó）工、應（yīng）化、材化、化（huà）學、製藥、製藥卓工、藥劑等專業的理論與實踐教學。課程立足已（yǐ）有資源，銳意改革，著手於教學內容、方法、體係和手段等（děng）方麵，在“互聯網+”背景下引入現代化的教學理念和信息化與工程教學手段，針（zhēn）對課堂（táng）、實驗、課程設計和實習（xí）等教學環節，不斷（duàn）優化課程結構、建立各專業（yè）針對性教學模式、更新教（jiāo）學內容、加強教材和教學輔（fǔ）助資料建設、強化實驗建設（shè）和實踐教學等，力爭建設具有中國特色和民族特色的一流本科課程（chéng）。
2、課（kè）程體係與教（jiāo）學內容（róng）建設
根據課程特（tè）點分為流體力學與傳（chuán）熱、傳質與分離工程、化工原理實驗、化工（gōng）原理課程（chéng）設計、實習五個板塊組成教學（xué）(圖 1)。前（qián）兩個（gè）為理論教學，後三個為實踐教學，彼此緊密結合。根據（jù）各專業特點和要求，采用“分層次”教學（xué），編（biān）製了各（gè）層次的教學大綱和教案，針對不同的專業因材施（shī）教，通過有的放矢精選教學內容，形成既滿足大專業通才培（péi）養要求又兼顧各專業個性化（huà）培養的體係（xì）。
圖 1 化工原（yuán）理課程體係及（jí）教學內容
3、師資隊伍建設
習近平總書記在全（quán）國教育大會（huì）上指出，“教師是人類靈魂的工（gōng）程師（shī），是人類文明（míng）的傳承者，承載著傳播知識（shí）、傳播思想、傳播真理，塑造靈魂、塑造生命、塑造新人的時代重任”，“堅持把教師隊伍建設作為基礎工作”。因（yīn）此，一流的本科教（jiāo）育必須配置一流的師資隊伍。我們在多年的工程實踐教學過程中，通過采取專兼結合、產學研一體化教（jiāo）學等多項措施，有計（jì）劃地建立起一支精幹高效、學術水平高、教學能力強、交叉融合的師（shī）資隊伍。現有化工背景專任教師 20 人，其中教授 6 人，占30 %；博士 17 人，占 85 %；有行業經曆的教師 10 人，占 50 %；有 11 名化工領域教授級企（qǐ）業專家作為工程實踐教學的特聘教師，參與專業實踐和工程（chéng）實驗教學的共建共管。
此外，我們有計（jì）劃地選派青年教師參加虛擬仿真技術培訓（xùn），提高（gāo）業務能力；選派青年教師深入企（qǐ）業實習，參（cān）與企（qǐ）業的生（shēng）產管理和科研工作，熟悉化工廠房布局、生產設備、工藝流程等，提高工程實踐能力；鼓勵青年教師獨立開（kāi）展或參加高水平教學科研工作（zuò），積極交流，並每年選派教師（shī）出（chū）國訪學（xué）進（jìn）修，提高教學科研水平。
4、教學（xué）資源建設（shè）
根據課程資源的功（gōng）能特點（diǎn）和（hé）空間分布特點，我（wǒ）們將課程資源建設分為（wéi）以下幾方麵進行共享建設。
一是（shì）針對不同專業特點定製（zhì）教學大綱、考試大綱、教案、課件等資源，合理選擇教材及參考書；針對本（běn）校專業實驗特點編寫了獨具特色的實驗和課程設計等教材；優化多（duō）媒體（tǐ）教學內容，引（yǐn）入生（shēng）活和工程案例，豐（fēng）富教（jiāo）學手段。
二是結合學生（shēng）情況編製一係列綜合（hé）性的習題集、題（tí）庫、輔助教學等資料；教學中重視思考題、例題習題（tí）的剖析，並通（tōng）過綜合題講解討論提高解決複雜問題的能力。
三是建設（shè）學校網絡教（jiāo）學（xué）平台，將相關的教學資源在網絡平台上展示，增（zēng）強領域內（nèi）師生間（jiān）的相互（hù）交流，同時也豐富了教學內容，拓展了教學空（kōng）間，提高了教學效率（lǜ）。
四是針對（duì）專業情況增加實驗設備的套數，實現在線采（cǎi）集數據（jù）和自動化控製，建成具有特色的化工實驗室；積極與西南民族地區企業共（gòng）建實踐教學基地，在能源化工、化工與環保、納米材（cái）料等領域構建了產學研緊密結合的培養（yǎng）體係，通過實習基地加強理論與實踐相結合（hé），並為課（kè）堂教學、課程設（shè）計提供新素材。
五是優化（huà）虛擬仿真實驗示（shì）範中心，針（zhēn）對各專業特點（diǎn），經購買（mǎi）、聯（lián）合開發建立大批實驗實訓教學（xué）軟（ruǎn）件，構（gòu）成（chéng）基（jī）礎實驗、專業（yè）實驗及生產實訓三大虛擬仿真教學模（mó）塊，形成獨具特（tè）色的化工實踐教學體係，全麵提高民族院校學生的創新精神和實（shí）踐能力。
5、評價體係建設
化工原理課程的教學目標著（zhe）重於培養學生的工程概念，學（xué）生能夠綜合應用（yòng）所學知識解決實際的工程問題，而不是通過期末突（tū）擊複習靠純知識記憶應付考試。因此，需要（yào）建立科學合理的課（kè）程評定體係。理論課（kè）程采用總成績評定方式（shì），其中期末考試為閉卷（juàn）、背對背出題、流水閱（yuè）卷形（xíng）式，閉卷試題偏（piān）重於對知識的理解能力（lì）和工程應用能力（lì）；平時成績除了綜（zōng）合（hé）考勤、習題、測驗、課堂表現等指標外，引入形成性（xìng）考核評價，適當提高平時成績在（zài）總成績中（zhōng）的比例。實踐課程除了根據設計（jì）能力、操作能（néng）力、報告和（hé）心得等指標評定綜合成績外，同時可以增（zēng）加工程應用能力、溝通能力以及創新（xīn）能力等指標。
此外，課程管理和評價要進一步合理。一是建立完整規範的教學文件和檔案，定期（qī）組織會議討論教（jiāo）學內容的更新和修訂；二是期末集中對試卷分析總結，找出共性（xìng）問（wèn）題和薄弱環節，為新一輪（lún）的教學提供參考（kǎo）；三是建立科學（xué）合理的校、院（yuàn）、教研室、學生四級聽課和評價（jià）製度，及時反饋，提高教學水平。
6、教學方法的設計與改革
教學（xué）方法的改革與創新是課程建設的核心工（gōng）作之一，這是提高教學質量的關鍵。為了（le）有效地提高化工原理教（jiāo）學質量和效果，我（wǒ）們需要不斷地優化教學內容，靈活運用多種教學方法，並（bìng）引入新的教學手段，強（qiáng）化教學效果。
6.1、重塑多媒體課件和教學（xué）內容
一是在以（yǐ）往（wǎng）的多媒體課件資源基礎上，通過補充、修（xiū）改、重新編輯和錄製等方式，開（kāi）發一套內（nèi）容齊全的高水平多媒體課件。在製作（zuò）過程中（zhōng）采用多元（yuán）化製作模式，將文字、圖像、視頻、聲音、動畫等元素精心組裝，在每個單元操作相關知識點中插入一些工（gōng）藝流程的動圖、視頻或仿真流程，豐富教學內容（róng），提高課程的趣味性。
二是引入實物教學，通過購買、定製、工廠收集等方式整理一（yī）套化工原理典型（xíng）單元設備的模具和零部（bù）件，並置於專門（mén）的展（zhǎn）示間（jiān）供學生參（cān）觀，以直觀的信息培養學生（shēng）對管件、閥門、典型化工設備零部件結構及工作原理的感性認識（shí），為以後化工（gōng）原理課程的學習打下（xià）良好基礎。
三（sān）是以實際化工生產為指導，結合目前新（xīn）產品、新工藝、新技術和新設備的發展（zhǎn），更新課程內容（róng），提高工程實踐性。
四是結合（hé）化（huà）工前（qián）沿和教學科研項目，將先進學術研究和科技發展成（chéng）果引（yǐn）入（rù）課程，提高創新性，同時通過教研項目提出問題（tí）、研究問題、解決問題後，再回歸到教學實踐（jiàn）中驗證。
6.2、充分挖掘（jué）生活（huó）和（hé）工程案例
結合資源探索啟發式、討論式和案例式教學方法，提高學生主動性（xìng），打（dǎ）破課堂沉默狀（zhuàng）態（tài）。例如，我們可（kě）以（yǐ）引入一（yī）些生活案（àn）例，用機械能（néng）守恒方程（chéng）的知識點分析鐵路站台（tái）上的安（ān）全線問題。再如，在學習流體流（liú）動相關知識時（shí），可（kě）以通過引入大禹治水和李（lǐ）冰治水等古代水利工程案例分析流體力學（xué）基本（běn）方程；在流體輸送（sòng）設備學習中，引入古代（dài）人們（men）生產和生活中水的提（tí）升設備——桔槔、轆轤、龍骨水車、筒車等；在機（jī）械（xiè）分離過程中（zhōng），引入古代格（gé）柵（shān）截流、自然沉降以及砂石過濾等淨水技（jì）術；在傳熱學習中，引入北宋的暖水（shuǐ）釜和雍正的銅鏨龍紋手（shǒu）爐等保溫神器分析（xī）傳熱（rè）原理（lǐ）；在精餾學習中，引入（rù）中國古代蒸餾技術——用於蒸煮的甑式蒸餾器和用於煉丹的密閉抽汞器分析蒸餾過程。通過充分挖（wā）掘每個單元操作中相關的古代工程案例，一方麵拓展學生對知識點的理解程度，另一方麵也增強學生的文化自信。此外，在課程中經典（diǎn）理論、定律、方程以及生產線的學習中，可（kě）以引入創造這些知識的國內外科學家們的人物事跡，提高學生興趣的同時培養（yǎng）學生正確的人生觀、價值觀、理想信念和科學精神。
6.3、建立以學促賽、以賽促學的創新教育模式
化工類（lèi）學科（kē）競賽是在緊密結合化工理論教學的基礎上，以競賽的方法激發學生理論聯係實際（jì），通過實（shí）踐（jiàn）來發（fā）現（xiàn）和解決實際工程問題，對學生的動手能力、創新能力（lì）、實踐能力以及團隊合作精神等綜合素質的培養起著巨大的作用。充分利用化工類（lèi）學科競賽(如全國大學生化（huà）工設計競賽、全國大學生化工實驗大（dà）賽、“互聯網+化學反應工（gōng）程”課模設計大賽等)，分別從理論教學、實驗教學和課程設計三（sān）方（fāng）麵入手（shǒu），探索學科競賽與課程的融合，建立以學促賽（sài）、以賽促學（xué）的創新教育模式。例如（rú），在課堂上可以展示曆（lì）年的獲獎作品（pǐn）、比賽資料等，將化工設計（jì）競賽的某些問題與所授課程（chéng）的知識點有（yǒu）機結合起來，有利於（yú）學（xué）生更深刻地掌握基本知識；在化工原（yuán）理實驗教學中，結合曆年化工實驗大（dà）賽的比賽（sài）經驗，規範學生的實（shí）驗（yàn）設計、安全操作、數據分析及撰寫報（bào）告的能力，並將實驗操作技能轉化成解（jiě）決問題的能力；在課程設計教學中，可以結合曆年化工設計競（jìng）賽（sài）題目，開展競賽題目中個別單元操作(如精餾、吸收、傳熱等)的設計，實現“多樣化”的課程設（shè）計。
6.4、采取線上線下結合的教學模式
2020 年的春季，麵對突如其來的疫情，各大高校“停課（kè）不（bú）停教、停課不停學”，成立了疫情防控（kòng）期間（jiān）的在線教學工作（zuò）組，利（lì）用現代化（huà）信息技術進行線上教（jiāo）學，不僅保證了教學質量，同時也（yě）為今後的教學模式（shì）提供了參考。以往的傳統線（xiàn）下教學模式中（zhōng）教（jiāo）師占主導地位，學生的自主性（xìng）較差；線上教（jiāo）學可以發揮學生的主觀能動性，但不利於教學管理。而線上線下混合式（shì）教學模式突出了“先學後教”，充分發揮課前、課中、課後三個重要環節（jiē），課（kè）前通過線上教學發布教學（xué）視頻和資源，學生先於課下進行自（zì）學和預習；課中采用線下（xià）教學詳細講解重點和難點知識，以引導學生學習為（wéi）主，使課堂變為師生之間（jiān）的（de）互動場所，實（shí）現翻轉課（kè）堂；課後通過線上-線下教學進行課後討論和答疑。通過充（chōng）分發揮線上和線下教學的優勢，提高學生的主觀能動性，從而達到（dào）更高的教育目標。
7、結語
本文通過對（duì）化工（gōng）原理一流本科課程建設的實踐與探索，分別（bié）從建設目標、課程體係與（yǔ）教學內容、師資隊伍、教學資源、評價體係、教學方法等方麵（miàn）進行思考和（hé）分（fèn）析。雖然目前在建（jiàn）設中（zhōng）取（qǔ）得一定的改革（gé）成效，但化工原理課程的建設與教學改革是一個相互影響、相互促進的龐（páng）大（dà）係統工程（chéng），隻有在（zài）教學（xué）過程中齊頭並進，不斷探索鑽研、改革創新，才（cái）能從根本上達到課程建設和教學改革的目的。
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