大类招生背景下《化工原理》教学改革的探究

＊刘作华 唐小余 熊黠 王松松 刘仁龙 董立春

（重庆大学化学化工学院 重庆 401331）

党的十九大报告指出，赢得国际竞争主动的战略资源、实现民族振兴的关键是对人才的培养。随着社会经济的进步和时代的不断发展，新兴边缘学科和交叉学科也在不断出现，逐渐淡化了原有的严明学科界限。不同学科之间存在着明显的综合性，进而全社会对于“复合型人才”的需要成为了热点。其中，高校是培养人才的重要平台，对于培养具有综合能力的复合型人才成为了高校育人的核心。因此，大类招生是高校实行“因材施教、加强基础、淡化专业、分流培养”的一种“通才教育”改革，主要根据国内教育发展的实际情况做出的改革，并不是将简单地归并相近的专业，而是关乎到课程体系、人才培养模式和教学方式方法的深度改革，也是高校提升人才培养质量、进行内涵建设的重要措施。

《化工原理》课程是化工专业类必修的专业基础课，主要研究化工生产中的物理加工过程，阐述“三传一反”的基本原理、主要单元操作的机理与计算过程等。2018年全国教育大会上指出，要引导和教育学生珍惜求学时光，心无旁骛地求知问学，培养学生的创新思维和综合能力，为高校教育方式的调整升级定下了基调，指明了方向和道路。在《化工原理》课程的教学改革中，我们提出从强化基础知识训练、突出“产学研”一体化、结合“互联网+”新教学模式等三个维度进行教学改革的探索，促进学生自主式思考和学习，提高学生化工类基础知识的储备和综合能力，培养学生的创新思维和创新能力。

1.《化工原理》教学现状

(1)学生对化工理论学习没有掌握到位

在大类招生背景下，面对学生众多的“大课堂”，传统的教学手段、教学方法和课程设计很难吸引学生对课堂的注意力。该课程作为专业基础课涉及实际过程问题，相对于其他非化工专业的课程，该课程存在较多的经验公式与推导过程，学生在学习过程中容易产生抵触情绪和畏难心理[1]。并且，该课程涉及较多的化工类专业基础理论知识，尽管紧密联系实际单元操作情况，但是学生由于缺乏化工项目背景知识，逐渐认为课程内容空洞、枯燥及难以掌握。当前的《化工原理》教学方式增强了学生的思考惰性，未进行深入的思考和理解。在这背景下，使得学生掌握基础理论知识不到位、不全面，而学生对化工专业知识的深度掌握和全面学习依赖于对基础理论知识的夯实。

(2)教学方案设计未将工学相结合

《化工原理》课程的教学内容未有效地与工学相结合，教学方案设计的专业知识没有及时的创新和改革，造成设计教学方案不合理、不科学。并且，教学形式单一，学科的研究进展和发展动态不能及时传达给学生。在这种教学背景下，使得学生仅获得了书本上的基础理论知识，而忽视了培养学生的实践能力。久而久之，造成学生缺乏发现问题、质疑问题和解决问题的能力，也间接或直接地挫伤了学生对于学习的主观能动性和积极性，难以达到真正的提升。因此，当很多学生毕业走向实际工作岗位时，竞争能力和工作能力不强，往往感到心有余而力不足，很难满足企业、单位的要求，这使得教学失去了重要的现实意义。

(3)专业教学周期的缩短影响学生专业思维系统化

缩短专业教学周期会影响学生系统性地构建专业思维。实行大类招生的高校在低年级设置了“通识教育阶段”，但是由于政策落实时间较短，科学有效的课程设置体系还未在一个大类的不同学院、专业中形成。故而，大量的基础课程需要学生去学习和完成，学生对学习的目标感不强，难以提高积极性。在高年级时，《化工原理》专业课程的实践教学被缩短，不能将热点问题和专业前言讲得深入、透彻，不能帮助学生构建起系统性与全面性的专业思维结构。本科毕业后就业，虽然具备丰富的多学科背景，但其实际操作能力、专业能力难以达到用人单位的需要。因此，造成本科生的就业环境差距、就业压力只增不减。

2.《化工原理》课堂教学改革探索

(1)组建多元化通识教育专家团队

大类招生模式的重点在于大类培养，这是教育教学的全方位改革，需要学校、学院认真务实地落实好政策，甚至需要结合全国高校的集体智慧。设置教学计划要以“需要培养综合性人才”为导向，破旧立新，而不能将专业课进行简单的累加。高校需要协调、平衡学生学习和各学科专业发展的连续性。真正意义上的课程重构需要整合多领域、多学科专家的力量，因为具备单一学科背景的专家无法完成。只有通过教育专家团队的搭配得当、素质好与水平高，充分联系、结合行业实际和学科基础，才能实现真正意义上的大类招生培养。

大类招生视角下构建的多元化通识教育专家以教书育人为远景目标，建设知识技能互补的教学业务组合。特别是《化工原理》这类理论与实践相结合的课程，在师资队伍的建设中更要注重多元化的建设。同时，在化工教学团队中引入具有较强生产技术能力、专业性较强的技术骨干，满足化工教学专家团队的多元化需求。

(2)夯实基础

专业课程的基础和核心是理论知识，掌握专业理论知识的情况在很大程度上决定了学生专业发展的好坏，并且良好的理论素质可以增进学生在这个专业的可持续性发展。在目前的知识经济时代中，国家和社会需要的是具备高技术型、实用型的复合型人才，这种人才的核心需求是创新能力和创新意识。而这种能力和精神仅是综合能力的外在表现，它是以高度综合化的知识、深厚的文化底蕴、崇高的精神及个性化的思想为基础的。其中，培养创新思维的核心是需要将不同学科领域的基础知识联系起来，对不同体系的理论知识进行整合、推理，进而形成全新的思维体系。但是，如果没有深厚的基础知识储备和宽广的知识面，那将如何开启创新思维“引擎”呢？

万丈高楼平地起，可见夯实基础的重要性。学习更是如此，只有强化对基础理论知识的把握程度，才能构建知识的高楼大厦。然而如何与专业教学周期缩短的现状协调是不可避免的问题。首先，需要教师改变对课时和课程的认识，深入课程的教学；其次，强调基础训练和综合训练相结合，教师根据学生对知识掌握状况酌情对基础知识进行讲解，再与综合训练相结合实现知识巩固和学以致用；最后，教师需要加强对教材的剖析，注意因材施教。在基础性教学中，引导学生对基础性知识结构概念的构建，通过案例式教学，将碎片化的基础性知识点用于解决实际问题中，加强对基础知识的理解与掌握，真正做到学以致用。

因此，按照大类招生的模式培养人才，可以消除专业界限，特别是在低年级打基础阶段，组合班级可以根据学生的实际专业水平，有针对性地确定目标、组织教学、因材施教，着力于夯实基础知识。

(3)坚持“产学研”一体化

“产学研”一体化可以将企业、高校和科研单位的优势结合互补对方的不足，通过合作和资源共享实现三者共赢的模式，形成协同增效的效果。该模式的核心是“产于实用、学以提升学术水平、研以致用”，即企业、高校和科研单位共同研发创新型的科研成果，进而投入市场，服务于社会。它是一种让学生与社会早接轨的重要方式，也为学生提供了一个很好的实践锻炼平台。在此平台上，学生可以将所掌握的理论知识尽可能的联系社会生产，充分利用企业、高校和科研单位的优势，增强其全面分析问题、解决问题的能力，培养自身的实践能力和创新能力。同时，让学生在生产实践中体会社会现实，更全面、深刻地认识自己，尽早的确定可持续发展的目标。基于此，通过全方面、多方位的锻炼，才会培育出一大批有才能、能竞争、高智力和具备创造力的人才。

坚持“产学研”一体化为《化工原理》课程教学提供了一个新的视角。化工原理教研室的目标是培养学生分析、解决复杂的单元操作问题的能力，形成了产学研一体化、施教环节清晰、实践全域度的《化工原理》教学理念。通过内部教学资源整合，即调整实验内容，将操作型实验更改为剂型实验，例如萃取、干燥、膜分离等实验；邀请企业的专家学者来校指导；教师出校门，即教师定期到相关化工领域的企业中进行工程实践；学生在企业历练，即学生完成课程学习具备一定的专业知识储备后，到合作企业或者科研机构进行实习；采用以上举措有目的、有计划、分层次地提升教学水平。同时，借鉴学习国内外比较先进的教学理念，形成具有绿色化工特色的《化工原理》教学方案，进一步培养学生的专业实践技能和工程思维。

“产学研”一体化已成为培养创新性、综合性、高层次人才的重要模式。因此，建立“产学研相融合、时空紧相连、教练不断线”的《化工原理》教学模式，对于提高学生的创新实践能力、强化学校一流学科建设非常重要。

(4)结合“互联网+”新教学模式

①打造线上线下相结合的教学路径

信息技术与教学的深度融合对高等教育发展与变革提供了新机遇。同时，特殊时期下为满足“停课不停学”的政策要求，教学方式势必做出相应的改变，也间接或直接的推动了新时代教育的革新。相较于传统的线下教学模式，基于“互联网+”的线上教学课堂具备更丰富的与全面的课程资源、更强大的学生学习相关数据统计能力，以及更有效的管理机制和课程监督。此外，结合“互联网+”线上教学模式具有移动性、便捷性等优势，可以满足学生进行查漏补缺、个性化学习的需求，也可以丰富教学资源填补课堂教学中存在的空白[2]。线上与线下相结合的教学模式已经成了人才培养的重要途径和方式。

因此，在高校要切实落实、加强对新教学模式的运用，这就要求在《化工原理》课程教学中推进线上与线下相结合的教学模式，既满足学生在线下的生动化课堂中接收知识，也可以采用线上会议教学或者利用线上的教学资源或教师提前录制好的教学视频进行便捷地、高效地、自主性地学习。例如，教师建立线上班级群，教师通过班级群提醒学生进行预习，包括章节内容的重点、难点，以及需要关键理解的内容。

因而，教师需要周密部署，将线上与线下的教学资源合理设计与科学规划，让学生能够根据其自身对基础理论知识的把握程度开展《化工原理》课程的学习。

②利用链接教学资源，丰富教学内容

基于“互联网+”的发展，在教学改革的潮流中涌现了许多的教学方式和模式。这些教学模式和网络教学资源已经在高校课堂得到了广泛的运用，例如慕课、翻转课堂等众多教育新形态[3-4]，对相关教学实践和学术研究的关注度也在持续上升。其共同点是学生利用线上的教学资源进行自主性学习，在线下的课堂上采用讨论、答题、展示等互动方式，突出学生作为教学的主体地位。

同时，通过结合“互联网+”的新教学方式，可以解决原本课程教学中相对乏味和枯燥的困境，吸引学生的注意力与积极性，让学生以更加活跃的状态进行高效的学习。在课堂教学中，教师可以链接一些优秀的、先进的教学资源[5]，以流体力学及其输送为基础，通过新闻、图片的方式呈现流体流动方式。让学生基于本节知识分析、讨论流体流动现象。形式丰富，基于多媒体技术展示，学生印象深刻，传授效果好。可以丰富教学内容，还可以及时地给学生展示专业发展的前沿性、丰富性，调动学生的注意力，从而提高教学主体的课堂互动性和参与性，这样才能培育学生真正地形成学习的思维品质和核心素养。

鉴于教育信息技术发展迅速，在《化工原理》课程中结合“互联网+”新教学模式进行辅助教学具有一定的优越性。今后，在广泛地使用基于“互联网+”辅助教学模式中及时地发现问题并改进问题，为进一步促进在大类招生模式下的实验教学改革积累丰富的应用经验。

3.结语

（1）以大类招生人才培养模式改革为切入点，以培养学生的创新精神和创新能力为目标，结合重庆大学化工学院人才培养实际，对大类招生背景下厚基础、创新型本科人才培养模式的构建与实践进行了分析探讨。在化工原理教学过程中对该课程的教学方法、教学内容等方面进行相应的改革与创新，通过强化基础知识训练，突出“产学研”一体化，结合“互联网+”新教学模式等改革措施来实现教学目标，保障教学质量。

（2）在大类招生背景下，《化工原理》课程的教学改革具有系统性、复杂性的特点，这就要求教师需要周密部署、科学规划与合理设计，逐步地、适当地推动实践教学工作，培养学生形成该课程的思维品质与核心素养，让学生牢牢掌握和理解更多《化工原理》的理论基础知识，提高自身的创新思维与综合能力，从而促进学生的全面及可持续性的发展。