化学反应工程教学改革现况分析论文

化学反应工程教学改革现况分析论文

　　摘要:针对传统的“以知识为主导”课程教学，对我校《化学反应工程》课程进行了教学改革。该教学改革是将课程教学重心放在“学生能力产出”上，实现了教学范式由“内容为本”向“学生为本”的根本转变。教学改革内容包括课程目标与毕业要求的对应关系的建立、灵活多样的授课形式以及学生能力获得的课程评价。《化学反应工程》课程教学改革取得了良好的教学效果。

　　关键词:工程教育专业认证;成果导向;化学反应工程;教学改革

　　《化学反应工程》作为化工类专业的一门核心课程，对化学工程与工艺专业学生分析化工过程单元操作、反应过程以及解决化工及相关领域复杂工程问题能力的培养起至关重要的作用。本文以我校《化学反应工程》课程教学为例，针对现有教学理念、教学目标、教学过程及教学评价中存在的问题进行教学改革，以期提高我校工程教育人才培养质量。

　　1我校化学反应工程教学及教学改革现状

　　《化学反应工程》是以化学反应为基础，以反应器的设计与优化为目标，同时以工程问题为对象专业课。该课理论枯燥、内容抽象，既涉及化学本征反应特性，又涉及相际的动量、热量和质量的传递特征，甚至还有各种繁琐数学模型的表达，因此具有难教、难学、难掌握、难应用的特点［5－7］。我校对《化学反应工程》课程教学仍主要采用传统教学模式，注重教师如何讲，而忽略学生如何学;注重理论知识的传达，而忽视学生实践能力的培养。因此教学过程中，虽以点名的方式将学生束缚在教室内，但学生注意力不集中，积极性不高，致教学效果不佳。为了使学生能有效的掌握化学反应工程知识，我校也进行了积极的教学改革与尝试，如基于工程案例的教学改革，这种教学改革实质为教学方法的改进，即针对某一实际的工程案例，让学生从中获得某些专业知识;该方法相比于讲授式更形象直观;又如互动式的教学改革，这种教学改革实质亦为教学方法的改进，即课堂上增强学生和教师间的交流，以提高学生的注意力。这些教学改革在一定程度上弥补了传统教学过程的不足，逐渐从教师为主导的课堂教学走向“师生的互动”，对人才培养质量起到了一定的促进作用。不过这些教学改革本质上还是依据“教学内容”正向设计教学，属于“教学内容导向”的教学模式，而不是将教学的重点放到学生的“能力产出”上来［4］。

　　2基于成果导向的化学反应工程教学改革

　　基于成果导向的《化学反应工程》的教学改革思路为:由毕业要求分解的某些指标点落实到《化学反应工程》课程中，制定《化学反应工程》课程与毕业要求指标点的对应关系，修订教学大纲，实施课程教学，课程教学结束后通过课程目标评价定量分析课程目标达成度。(1)建立课程目标与毕业要求指标点的对应关系。将课程目标指向学生的学习结果上，以学生所获“成果”为目标实施教学，最终促使学生学习成果的达成。基于此，修改《化学反应工程》课程教学大纲，明确给出课程目标与专业认证毕业要求指标点间的关系，如表1所示。这样明确了学生通过《化学反应工程》课程学习，能达到怎样的成果，任课教师围绕学生最终“成果”，即毕业要求指标点，反向设计教学过程。(2)注重学生为中心，教学过程更具灵活性。任课教师首先基于《化学反应工程》的课程教学大纲，围绕课程目标的实现编制课程实施大纲，课程实施大纲主要根据学生的实际情况，编写实施教学的详细教学过程。课程实施大纲既体现以学生为中心的教学理念，也体现出不同任课教师的个性以及任课教师对课程的理解。教学过程亦注重以学生为中心。教学授课形式避免“讲座式”、“一言堂”等讲述法，针对不同的教学内容可采用非讲述法。如讲授均相单一化学反应，采用提问或讨论式的教学方法使学生回忆“物理化学”均相化学反应动力学内容;又如讲授非均相催化反应过程，采用探究式的教学方法让学生分析整个过程的步骤，认识控制步骤对反应速率所起的关键作用，进而引出过程的总速率等于整个过程中最慢的那个步骤的速率;再如对于课程中涉及到非常重要且难于理解的知识点，诸如“返混”、“非均相反应本征速率的测定”等，则将这些知识点作为微课片段，授课前呈现给学生，然后采用基于微课的翻转课堂式教学形式，将学习的决定权由教师转移给了学生，让学生在课前通过微课，以及自己查阅的资料学习这些知识点，课堂上教师仅通过协作学生学习的方法，实现学生对知识点的理解和掌握。(3)教学评价聚焦学生能力指标。改革传统的“重学生知识点掌握”为主的教学评价，通过课程考核结果，围绕课程目标，对学生的能力获得进行评价。目前主要依据《化学反应工程》课程期末考试成绩评价该课程目标达成度。课程目标达成度评价首先将考核内容与毕业要求指标点一一对应，即列出每一毕业要求指标点对应的小题，再这些小题总分加和起来作为每一指标点对应的目标分值，随机抽样30人左右的试卷，分别计算每一指标点对应的小题的平均分，将此平均分除以每一指标点对应的目标分值，获得每一指标点对应的课程目标达成度，将课程目标达成度与课程目标达成度期望值对比，分析学生通过《化学反应工程》的课程学习，是否达到所应具有的能力要求，并给出课程持续改进的措施。以我校2013级化学工程与工艺专业卓越班为例，通过学生《化学反应工程》期末课程考试成绩，给出课程目标达成度评价。如表2所示。可见，对于指标点1、2，课程目标达成度分别为0.79和0.73，课程目标达成度期望值皆为0.7，说明通过该课程的学习，学生基本理解了化学反应工程的基本概念及研究方法，且基本能结合化学反应特点实现反应器的分析、优化。目前《化学反应工程》的课程考核方式以及学生能力获得评价相对单一。考核方式以课程期末考试成绩为主，平时作业、提问等为辅;学生能力获得评价主要依据学生《化学反应工程》期末考试成绩评价课程目标达成度。鉴于此，后续还希望引入多层次的考核内容、多元化的考核方式以及完善的学生能力获得评价方式。多层次的考核内容主要体现在期末考核引入案例分析、主观讨论题等以考查学生解决问题的能力;多元化的考核方式主要体现在考核形式除了期末考试、平时作业外，引入课堂讨论、学科竞赛、小论文、课堂练习等考核方式;完善的学生能力获得评价方式主要体现在以多元化的考核方式为依据，评价学生能力的达成度。

　　3结语

　　基于成果导向的《化学反应工程》教学改革相对于传统的“以知识为主导”的教学来说，不仅将教学理念定位在“学生能力的产出”上，而且通过多样化的教学方法实施教学，真正做到“以学生为中心”。课程结束后，通过课程考核结果，围绕课程目标，对学生的能力获得进行评价，给出持续改进措施。该教学改革取得了良好的教学效果。不过目前《化学反应工程》的课程考核方式以及学生能力获得评价相对单一，因此对多层次的考核内容、多元化的考核方式以及完善的学生能力获得评价方式有待进一步探索。

　　参考文献

　　［1］严宗诚，陈砺，吴妙娴，等.工程教育专业认证背景下的化工专业工程教育培养机制探索［J］.化工高等教育，2015(5):7－10，21.

　　［2］孙桓五，张琤.基于工程教育专业认证理念的地方高校工科专业建设实践［J］.中国大学教学，2017(11):39－42，53.

　　［3］孙晶，张伟，任宗金，等.工程教育专业认证毕业要求达成度的成果导向评价［J］.清华大学教育研究，2017，38(4):117－124.

　　［4］王金旭，朱正伟，李茂国.成果导向:从认证理念到教学模式［J］.中国大学教学，2017(6):77－82.

　　［5］吴元欣，刘生鹏，丁一刚，等.反应工程课程体系改革与学生创新能力培养的探索［J］.化工高等教育，2010(5):25－28.

　　［6］周涛，谭军，叶红齐，等.化学反应工程课程教学内容和课程体系改革［J］.化工高等教育，2006(3):26－28.

　　［7］李颢，郑延成，尹先清，等.化学反应工程课程教学改革初探［J］.广州化工，2014，42(3):140－141.

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