自2018年6月教育部在成都召开“新时代全国高等学校本科教育工作会议”以来,本科教育质量的建设和提高成为各地高校关注的热点。而教育部在今年发布的《实施一流本科专业建设“双万计划”的通知》,更是直击近年来高等教育的痛点,即高校本科人才培养质量面临滑坡的局面,决定围绕“扩围、拓新、提质”,建设一批“一流本科、一流专业、一流人才”示范引领基地。专业课程作为高校人才培养的核心要素,通过合理提升学业挑战度、增加课程难度、拓展课程深度,提高学生专业能力来打造“金课”[1],切实提高课程教学质量,成为响应新工科时代我国本科教育新要求的必由之路。
化工设计是化学工程与工艺专业的核心课程之一,主要面向化学工程与工艺专业本科生。课程主要涵盖了工艺流程设计、物料和能量衡算、设备计算、车间和管道布置,以及安全环保、公用工程和技术经济等方面内容。课程要求综合运用化工原理、化工热力学、反应工程、分离工程、系统工程和化工工艺学等专业基础知识,要求掌握现代化工设计的思想、方法和工具,强调理论与实践相结合,培养学生的工程设计能力和工程观念,是一门指导学生将化工专业知识应用到工程技术中的综合性专业课程[2]。作为国家化工行业直接培养专业人才的化工专业的一门核心课程,化工设计课程的“金课”建设重要性不言而喻。而具有鲜明化工特色的地方高校在这一轮人才培养变局中也应起到行业“桥头堡”的攻坚作用。化工设计课程在传统教学中一直以来存在“重课堂、轻课外,重理论、轻实践,重结果、轻过程”等问题[3-4],而且传统课程的教学内容、手段、讲课方式以及考试方式等都不能适应现代化工建设项目的要求。为了挤走课程的“含水量”,加大“含金量”,为把这门核心课程打造成真正的“金课”,我们主要从教学内容、教学方法、教学评价这三个方面进行了教学改革,本文就我校针对“化工设计”课程“金课”改革已开展的部分实践进行分析和探讨。
1 更新教学内容,拓展课程深度
教学内容即是教什么,或者从对应面来说,就是学什么[5]。以前的课堂基于课程导向教育(curriculum-based education)理念,主要以老师和教材为主体,老师从教材中提取精华内容制作成PPT,讲解给学生听;而在工程教育专业认证体系中强调成果导向教育(outcome-based education)理念,要以学生为中心,强调学生学什么[6]。在成果导向教育理念下,课堂所传授的知识不只是照本宣科,还要与学生将来的职业需求相适应。我们教学内容要从教师教什么到学生学什么进行转变,遵循成果导向教育模式,对教学内容进行一些变革,具体措施如下。
1.1 通过线上教学延伸课时
化工设计课程一般为32学时,学时偏少,不足以完成化工设计课程内容的讲解,很容易出现“满堂灌”、“填鸭式”的“赶课时”现象,虽然满足了教学任务的要求,但明显缺乏与学生的互动,难以调动学生的学习兴趣,达不到理想的教学效果。2018年,本课程获得教育部第一批产学合作协同育人项目资助,与北京文化公司签订了慕课拍摄协议。在项目资助下,对我校“化工设计”在线视频课程按教材章节知识点进行录制,一共33个15分钟左右的微视频,总时长548分钟。线上课程内容重点突出,精炼简洁,能够涵盖教材的全部重要知识点,并通过学校网站、优学院等平台免费开放,鼓励学生在课前观看相应视频进行预习,提高课堂教学质量。不仅如此,通过在线课程教学,我们在课外能够大概延伸出来11个学时,将化工设计总学时扩充至43学时,保证教学效果。
1.2 选用参考资料补充完善教学内容
一般来讲,教材是教学内容的主要来源,我校化工设计课程目前采用的教材是梁志武、陈声宗主编的《化工设计》(第四版,2015),是该门课程经典的教材之一。但以工程教育成果导向教育理念要求,单纯讲授教材的内容已经不能满足学生对本课程的需求。我们教学团队从现代化工工程师需求出发,经过充分讨论,选取了《化工工艺手册》(第五版,2018)为教师备课的主要参考资料,并在授课内容上与教材进行高度整合,对化工设计所要求的知识要点进行扩充,例如:第一章重点增加工艺包开发阶段;第二章重点增加工艺开发放大的方法、化工装置工艺节能技术、自动控制和典型的化工单元的控制(如泵、传热设备、乙烯裂解炉、精馏塔等)和详细的工艺流程设计举例;第三章重点增加公用工程平衡介绍;第四章详细增加化工单元工艺设计,如反应器、塔设备、换热器、储罐、泵的设计等,从设备的概述、理论计算、选用、设计步骤、应用、设计举例都有全新的内容补充;第五章重点增加厂址选择和总图布置;第六章增加管道设计基础和单元配管设计(立式容器、泵、冷换设备等的配管设计);第七章详细增加环境保护中“三废”的具体处理措施和工程经济。此外,还强调科研对教学的推进作用,要求授课老师将在研的研究项目与教材要点进行融合,讲解相关知识的最新进展和研究成果,不断补充新内容。在讲授方面,因为教材内容学生可以通过视频进行自学,所以课堂讲解内容主要为《化工工艺手册》的扩充内容。
文章来源:《化工设计通讯》 网址: http://www.hgsjtxzz.cn/qikandaodu/2021/0226/607.html
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