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化學(xué)反應(yīng)工程教學(xué)改革現(xiàn)況分析論文
摘要:針對傳統(tǒng)的“以知識為主導(dǎo)”課程教學(xué)，對我�！痘瘜W(xué)反應(yīng)工程》課程進(jìn)行了教學(xué)改革。該教學(xué)改革是將課程教學(xué)重心放在“學(xué)生能力產(chǎn)出”上，實現(xiàn)了教學(xué)范式由“內(nèi)容為本”向“學(xué)生為本”的根本轉(zhuǎn)變。教學(xué)改革內(nèi)容包括課程目標(biāo)與畢業(yè)要求的對應(yīng)關(guān)系的建立、靈活多樣的授課形式以及學(xué)生能力獲得的課程評價。《化學(xué)反應(yīng)工程》課程教學(xué)改革取得了良好的教學(xué)效果。
關(guān)鍵詞:工程教育專業(yè)認(rèn)證;成果導(dǎo)向;化學(xué)反應(yīng)工程;教學(xué)改革
《化學(xué)反應(yīng)工程》作為化工類專業(yè)的一門核心課程，對化學(xué)工程與工藝專業(yè)學(xué)生分析化工過程單元操作、反應(yīng)過程以及解決化工及相關(guān)領(lǐng)域復(fù)雜工程問題能力的培養(yǎng)起至關(guān)重要的作用。本文以我校《化學(xué)反應(yīng)工程》課程教學(xué)為例，針對現(xiàn)有教學(xué)理念、教學(xué)目標(biāo)、教學(xué)過程及教學(xué)評價中存在的問題進(jìn)行教學(xué)改革，以期提高我校工程教育人才培養(yǎng)質(zhì)量。
1我�；瘜W(xué)反應(yīng)工程教學(xué)及教學(xué)改革現(xiàn)狀
《化學(xué)反應(yīng)工程》是以化學(xué)反應(yīng)為基礎(chǔ)，以反應(yīng)器的設(shè)計與優(yōu)化為目標(biāo)，同時以工程問題為對象專業(yè)課。該課理論枯燥、內(nèi)容抽象，既涉及化學(xué)本征反應(yīng)特性，又涉及相際的動量、熱量和質(zhì)量的傳遞特征，甚至還有各種繁瑣數(shù)學(xué)模型的表達(dá)，因此具有難教、難學(xué)、難掌握、難應(yīng)用的特點［5－7］。我校對《化學(xué)反應(yīng)工程》課程教學(xué)仍主要采用傳統(tǒng)教學(xué)模式，注重教師如何講，而忽略學(xué)生如何學(xué);注重理論知識的傳達(dá)，而忽視學(xué)生實踐能力的培養(yǎng)。因此教學(xué)過程中，雖以點名的方式將學(xué)生束縛在教室內(nèi)，但學(xué)生注意力不集中，積極性不高，致教學(xué)效果不佳。為了使學(xué)生能有效的掌握化學(xué)反應(yīng)工程知識，我校也進(jìn)行了積極的教學(xué)改革與嘗試，如基于工程案例的教學(xué)改革，這種教學(xué)改革實質(zhì)為教學(xué)方法的改進(jìn)，即針對某一實際的工程案例，讓學(xué)生從中獲得某些專業(yè)知識;該方法相比于講授式更形象直觀;又如互動式的教學(xué)改革，這種教學(xué)改革實質(zhì)亦為教學(xué)方法的改進(jìn)，即課堂上增強學(xué)生和教師間的交流，以提高學(xué)生的注意力。這些教學(xué)改革在一定程度上彌補了傳統(tǒng)教學(xué)過程的不足，逐漸從教師為主導(dǎo)的課堂教學(xué)走向“師生的互動”，對人才培養(yǎng)質(zhì)量起到了一定的促進(jìn)作用。不過這些教學(xué)改革本質(zhì)上還是依據(jù)“教學(xué)內(nèi)容”正向設(shè)計教學(xué)，屬于“教學(xué)內(nèi)容導(dǎo)向”的教學(xué)模式，而不是將教學(xué)的重點放到學(xué)生的“能力產(chǎn)出”上來［4］。
2基于成果導(dǎo)向的化學(xué)反應(yīng)工程教學(xué)改革
基于成果導(dǎo)向的《化學(xué)反應(yīng)工程》的教學(xué)改革思路為:由畢業(yè)要求分解的某些指標(biāo)點落實到《化學(xué)反應(yīng)工程》課程中，制定《化學(xué)反應(yīng)工程》課程與畢業(yè)要求指標(biāo)點的對應(yīng)關(guān)系，修訂教學(xué)大綱，實施課程教學(xué)，課程教學(xué)結(jié)束后通過課程目標(biāo)評價定量分析課程目標(biāo)達(dá)成度。(1)建立課程目標(biāo)與畢業(yè)要求指標(biāo)點的對應(yīng)關(guān)系。將課程目標(biāo)指向?qū)W生的學(xué)習(xí)結(jié)果上，以學(xué)生所獲“成果”為目標(biāo)實施教學(xué)，最終促使學(xué)生學(xué)習(xí)成果的達(dá)成�；诖�，修改《化學(xué)反應(yīng)工程》課程教學(xué)大綱，明確給出課程目標(biāo)與專業(yè)認(rèn)證畢業(yè)要求指標(biāo)點間的關(guān)系，如表1所示。這樣明確了學(xué)生通過《化學(xué)反應(yīng)工程》課程學(xué)習(xí)，能達(dá)到怎樣的成果，任課教師圍繞學(xué)生最終“成果”，即畢業(yè)要求指標(biāo)點，反向設(shè)計教學(xué)過程。(2)注重學(xué)生為中心，教學(xué)過程更具靈活性。任課教師首先基于《化學(xué)反應(yīng)工程》的課程教學(xué)大綱，圍繞課程目標(biāo)的實現(xiàn)編制課程實施大綱，課程實施大綱主要根據(jù)學(xué)生的實際情況，編寫實施教學(xué)的詳細(xì)教學(xué)過程。課程實施大綱既體現(xiàn)以學(xué)生為中心的教學(xué)理念，也體現(xiàn)出不同任課教師的個性以及任課教師對課程的理解。教學(xué)過程亦注重以學(xué)生為中心。教學(xué)授課形式避免“講座式”、“一言堂”等講述法，針對不同的教學(xué)內(nèi)容可采用非講述法。如講授均相單一化學(xué)反應(yīng)，采用提問或討論式的教學(xué)方法使學(xué)生回憶“物理化學(xué)”均相化學(xué)反應(yīng)動力學(xué)內(nèi)容;又如講授非均相催化反應(yīng)過程，采用探究式的教學(xué)方法讓學(xué)生分析整個過程的步驟，認(rèn)識控制步驟對反應(yīng)速率所起的關(guān)鍵作用，進(jìn)而引出過程的總速率等于整個過程中最慢的那個步驟的速率;再如對于課程中涉及到非常重要且難于理解的知識點，諸如“返混”、“非均相反應(yīng)本征速率的測定”等，則將這些知識點作為微課片段，授課前呈現(xiàn)給學(xué)生，然后采用基于微課的翻轉(zhuǎn)課堂式教學(xué)形式，將學(xué)習(xí)的決定權(quán)由教師轉(zhuǎn)移給了學(xué)生，讓學(xué)生在課前通過微課，以及自己查閱的資料學(xué)習(xí)這些知識點，課堂上教師僅通過協(xié)作學(xué)生學(xué)習(xí)的方法，實現(xiàn)學(xué)生對知識點的理解和掌握。(3)教學(xué)評價聚焦學(xué)生能力指標(biāo)。改革傳統(tǒng)的“重學(xué)生知識點掌握”為主的教學(xué)評價，通過課程考核結(jié)果，圍繞課程目標(biāo)，對學(xué)生的能力獲得進(jìn)行評價。目前主要依據(jù)《化學(xué)反應(yīng)工程》課程期末考試成績評價該課程目標(biāo)達(dá)成度。課程目標(biāo)達(dá)成度評價首先將考核內(nèi)容與畢業(yè)要求指標(biāo)點一一對應(yīng)，即列出每一畢業(yè)要求指標(biāo)點對應(yīng)的小題，再這些小題總分加和起來作為每一指標(biāo)點對應(yīng)的目標(biāo)分值，隨機抽樣30人左右的試卷，分別計算每一指標(biāo)點對應(yīng)的小題的平均分，將此平均分除以每一指標(biāo)點對應(yīng)的目標(biāo)分值，獲得每一指標(biāo)點對應(yīng)的課程目標(biāo)達(dá)成度，將課程目標(biāo)達(dá)成度與課程目標(biāo)達(dá)成度期望值對比，分析學(xué)生通過《化學(xué)反應(yīng)工程》的課程學(xué)習(xí)，是否達(dá)到所應(yīng)具有的能力要求，并給出課程持續(xù)改進(jìn)的措施。以我校2013級化學(xué)工程與工藝專業(yè)卓越班為例，通過學(xué)生《化學(xué)反應(yīng)工程》期末課程考試成績，給出課程目標(biāo)達(dá)成度評價。如表2所示。可見，對于指標(biāo)點1、2，課程目標(biāo)達(dá)成度分別為0.79和0.73，課程目標(biāo)達(dá)成度期望值皆為0.7，說明通過該課程的學(xué)習(xí)，學(xué)生基本理解了化學(xué)反應(yīng)工程的基本概念及研究方法，且基本能結(jié)合化學(xué)反應(yīng)特點實現(xiàn)反應(yīng)器的分析、優(yōu)化。目前《化學(xué)反應(yīng)工程》的課程考核方式以及學(xué)生能力獲得評價相對單一�？己朔绞揭哉n程期末考試成績?yōu)橹�，平時作業(yè)、提問等為輔;學(xué)生能力獲得評價主要依據(jù)學(xué)生《化學(xué)反應(yīng)工程》期末考試成績評價課程目標(biāo)達(dá)成度。鑒于此，后續(xù)還希望引入多層次的考核內(nèi)容、多元化的考核方式以及完善的學(xué)生能力獲得評價方式。多層次的考核內(nèi)容主要體現(xiàn)在期末考核引入案例分析、主觀討論題等以考查學(xué)生解決問題的能力;多元化的考核方式主要體現(xiàn)在考核形式除了期末考試、平時作業(yè)外，引入課堂討論、學(xué)科競賽、小論文、課堂練習(xí)等考核方式;完善的學(xué)生能力獲得評價方式主要體現(xiàn)在以多元化的考核方式為依據(jù)，評價學(xué)生能力的達(dá)成度。
3結(jié)語
基于成果導(dǎo)向的《化學(xué)反應(yīng)工程》教學(xué)改革相對于傳統(tǒng)的“以知識為主導(dǎo)”的教學(xué)來說，不僅將教學(xué)理念定位在“學(xué)生能力的產(chǎn)出”上，而且通過多樣化的教學(xué)方法實施教學(xué)，真正做到“以學(xué)生為中心”。課程結(jié)束后，通過課程考核結(jié)果，圍繞課程目標(biāo)，對學(xué)生的能力獲得進(jìn)行評價，給出持續(xù)改進(jìn)措施。該教學(xué)改革取得了良好的教學(xué)效果。不過目前《化學(xué)反應(yīng)工程》的課程考核方式以及學(xué)生能力獲得評價相對單一，因此對多層次的考核內(nèi)容、多元化的考核方式以及完善的學(xué)生能力獲得評價方式有待進(jìn)一步探索。
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