针对“00后”大学生的化学反应工程教学策略思考

2021-01-08 22:42豆振江倪烨阳
化工时刊 2021年6期
关键词:化工工程课程

刘 清 豆振江 倪烨阳

(南京工业大学 化工学院,江苏 南京 211816)

自2018年9月,“00后”大学生作为教育的受众登上了时代舞台。与“90后”相比,他们成长于物质和精神更加丰富的时代,拥有更加良好的条件和教育氛围。他们性格更加自信乐观,追求潮流与创新,价值取向多元化[1],实用主义倾向更加明显。他们更偏向于思考课程的实际化应用,导致对课程的理论基础学习不重视,缺乏分析问题与解决问题的能力。化学反应工程是在化工学习过程中的一个重要的学科[2],对于打牢学生的化工学习的基础,强化日后在工程中需要的分析能力具有十分重要的意义。化学反应工程不仅涉及的知识面广,如高等数学、物理化学、化工原理、化工热力学、传递过程等[3],而且还需要灵活运用工程数学软件,如Matlab、Aspen等。不仅如此,现阶段大学教学任务的繁重大大缩短了化学反应工程的课时,老师们不得不加快讲课进度,从而导致学生学习这门课程时难度加大、学习动力不足,这是当前教学改革与化学反应工程的最大矛盾。伴随化学反应工程技术的深入发展,已成为当今化工行业生产技术改革和开发的核心内容[4],化学反应工程的教学地位愈发重要。因此如何改善教师的教学的方式,营造良好的学习氛围,调动学生学习的积极性,提高教学效果成为化学反应工程一直以来的改革攻坚目标。

1 “00后”大学生的性格特点

作为时代的新生儿,“00后”逐渐进入高校,并且成为了高校学生中的主力军。他们生活在信息发达的互联网时代,传统的教育观念已经无法完全适应“00后”的发展需求[5],信息的多元化似乎已经让他们与“90后”成为了截然不同的群体。

1.1 个性张扬,追求潮流与创新

与“80、90后”相比,“00后”是在移动互联网—信息大爆炸的时代下长大的,从小就接触了电脑、智能手机、iPad等各种电子产品,网络信息的发达让他们更早更方便的接触了多样性的文化,养成了多元化的思想,心态也更加开放,同时完备的教育让他们也很理性,敢于追求自己的真实想法,但由于他们不同于“80、90后”的生活环境,也让他们的想法很少被社会理解,所以一些墨守成规的突破也被称之为个性张扬。如果说“80后”注重物品质量和价格,“90后”追求生活的好玩、有趣,那么“00后”具有更强的个人意识和精神追求。他们喜欢张扬自己的个性、勇于表达自己的内心,更加注重生活价值,为自己喜欢的买单,为自己的个性买单,活出自己想要的样子。

1.2 社交内敛,不善与他人交流

足不出户也可知天下事,在以前可能是褒扬。“00后”学生成长的20年,国家经济快速发展、科技不断进步、文化更加自信,同时也是互联网飞速发展、信息大爆发的20年,在这个时代手机、电脑已经步入了大众的生活之中,借助发达的网络社交软件,“00后”可以轻易的认识各种地方的人甚至外国人。但网络社交似乎也成为了他们唯一的交流方式,内向、腼腆,已经成了他们的大众特点。

1.3 价值取向更加多元,实用主义倾向明显

物质上更加丰富,精神上没有包袱,使得“00后”大学生的价值取向更加多元化,他们会结合时代背景的发展、社会需求、自身能力等各个方面来规划设计个人的成长路线。由于受到传统应试教育和就业压力的影响,“00后”大学生在学习内容的选择上倾向于更加具有实用价值的技能,而对基础理论知识的学习不够严谨和重视。

2 现阶段化学反应工程的教学问题

化学反应工程与众多化学工程核心课程都有联系,融合了化工原理、物理化学、化工热力学、化工传递过程等化工知识的精华,不仅如此,还对高等数学知识有较高的要求。这对于没有经历过工厂实际操作且没有进行化工过程设计的本科生来说可谓是十分困难,因此有很多学生觉得化学反应工程这门学科内容过于抽象,学起来十分吃力,公式繁多且不易理解。化学反应工程课程中有复杂难懂的公式和逻辑推理,经验性的内容较多,涉及的概念术语很多。综合性、理论性和实践性都很强,要求学生具有扎实的基础知识和较强的理解能力,要知其然并知其所以然。

2.1 教学课时大大缩短

反应工程这门课程的教学主要包括理论课、上机课两部分,教学任务繁重,但是部分高校已经将其由最初的64个学时缩短为48个学时。面对这种情况,老师们通常会采取压缩教学内容,提高讲课速度,去追赶教学进度。因此导致部分学生因接收能力不足而感到学习吃力,学习动力不足。

2.2 教学内容综合性强

化学反应工程是建立在数学、化学及物理等基础学科上却又有着自己特点的应用学科分支,也是化学工程学科的重要组成部分。反应工程这门课要求我们不仅有化工原理的知识储备,还要有良好的数学基础、内容非常繁杂且缺少内在联系。学生在学习的过程中会缺乏目的性,从而感到枯燥无聊,最后产生厌学情绪。

2.3 理论性强,实践性差

目前,反应工程的实验课仍然是使用传统的先在课堂上讲授理论知识,再到实验室开展实验教学环节的教学方法。原理的教学和实验的分离,导致学生只能按照课本上的步骤机械地重复实验的过程,而实验原理却没有充分理解,理论知识和实践无法充分结合,在实验过程中遇到问题往往不能独立解决,亦或者只是简单的想拿到实验课的学分,从而草草地应付实验,使得教学效果大大下降。

3 针对“00后”的教学改革措施

3.1 采用课上与课下教学相结合的方法

在如今这个互联网高度发达的时代,应该确立的是一种全新的“为学习服务”教育观。作为新世纪的孩子,“00后”成长于中国移动网络时代,可以毫不夸张的说互联网虽然不是空气,但能呼吸的地方都有了网络。针对化学反应工程课时缩短,课堂上老师不得不精炼教学内容,这就需要学生利用碎片时间。慕课、超星、雨课堂等形成开放式的教学模式。课堂上老师理清思想脉路,帮同学疏导反应工程理论的内在联系。课下同学们借助互联网对这些专业知识进行补充,不仅可以拓展学生获取知识的途径,促进学生自学习惯的养成,而且可以开阔学生的视野,开发学生创新性的思维。

3.2 寻求内在规律,掌握主次关系

化学反应过程包括着化学和物理两种现象。物理现象包括动量、质量、热量的传递,再根据化学反应,即构成了化工的基础“三传一反”。以化学反应过程中的反应器为例,从反应器的角度看,其存在化学反应的同时,也存在着一些复杂的传递过程。所以在反应器的设计与分析中,要综合研究化学反应和传递现象,分析它们的关系和作用,当然也要掌握各种现象的本质,这样才能分清主次,针对关键解决问题。尤其对于现阶段的00后,实用性是他们的首要追求,教师围绕着教学目标和教学任务寻举相应的实例,从教材和实例着手,解析学生的困惑,激发学生的学习兴趣。

3.3 身份互换,翻转课堂

怎样调动学生学习的积极性,一直以来是个重大难题。尤其对于“00后”,他们更偏向于依赖互联网获取知识,在课堂上与老师交流甚少。在传统课堂中,老师“一对多”上课,由于学生的接受能力不同,教师很难顾及各种水平的学生。为了期末教学任务的顺利完成,老师无奈地选择无差别授课,导致很多学生易积累疑难,不会的知识也来越多,从而对课程的学习产生挫败感,产生厌学的思想,无法从学习中获得成就感。采用翻转课堂模式,学生先通过自学,有了一定的课本理解和知识储备,使得在课堂上学生可以灵活向老师提出问题,师生之间会有更加频繁的互动,从而在互相学习的过程中答疑解惑、完成作业等,使得教学质量更高。

3.4 改革考核方式,注重应用型人才培养

化学反应工程课程综合性极强,应根据不同的教学需求,把以往仅有期末考核的考察方法改为笔试、课程设计、平时作业结合三个部分来考察学生对反应工程的了解。考察方式如下:笔试,占综合成绩60%,采用闭卷的方式,重点考察学生对重要模型,以及基本理论的掌握情况。课程设计,占综合成绩30%,由老师提供课程设计的具体要求,学生进行问题的解决并自己设计实验的流程,主要考查学生设计反应器的能力及是否能用自己所学的知识解决问题,可结合Aspen和Matlab等辅助软件强调来进行过程和计算,锻炼激发学生的动手能力。平时作业,占综合成绩10%,作业作为老师检验教学效果的重要工具,借此判断与比较学生接收能力。

4 结论

化学反应工程是一门具有一定难度的综合性学科,学科交叉的特点在未来只会被拓展的更广阔。近几年来,不少的教师团队对反应工程的教学改革进行了不断的探索,进行应用型创新人才的培养。在教学环节教师要全面激发学生学习兴趣,充分利用现代化技术帮助学生提高对反应工程的了解与运用能力。在课程内容建设,应该围绕基本原理展开,让学生在学习的过程中打下坚实的基础,学会分析问题和解决问题的能力。只有发挥出学生学习本门课程的积极性、主动性,才能使得教学事倍功半。在今后的教学中,我们将不断得深化改革,从老师、同学等多方面综合考虑,注重学生综合能力地培养,为我国化工行业输送大批优秀的实用型人才。

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