杨云霞，施卫忠，张红梅，王彦卿

(盐城师范学院 化学与环境工程学院，江苏 盐城 224007)

0 引言

师范生是大学培养体系中的重要群体，是未来教师的预备者，将来的就业目标是到各级各类学校或教育机构从事专业教学工作，是基础教育的中流砥柱。师范生的培养教学体系要求学生掌握基本知识和理论的同时，要及时掌握学科发展趋势，培养学科素养和综合能力[1]。在当前化工行业是国民经济重中之重的背景下，化学师范类学生对化工行业的学习，是通识教育的理念需求，也有助于师范类学生增强对化工行业的自信，强化新师范教育内涵建设，深入贯彻至后续人才培养中[2]。

化工基础是盐城师范学院为化学师范生开设的一门必修专业课，与应用化工专业化工原理相对应，旨在让化学师范类学生在学习化学及教育科学知识的基础上，构建全面的知识结构，拓展化学工业与工程学的基础内容，掌握化学学科发展趋势，增强学科素养，提升适应社会发展的能力。然而，目前化工基础在教学体系部分存在诸多问题，需要紧跟时代与教育改革的需求，融入新时代工程教育人才培养方式与理念[3]。因此，结合化学师范生专业特点与新工科改革精神，本文引入项目式教学方法，将化工基础知识与真实情境结合，以学生为中心，进行一定的教学体系探索与建议，有效落实教师与学生的任务，融入课程思政，增强学生的工程理念与实践能力，将化学化工重要性概念深入骨髓，为培养多层次化学与化工人才打好基础。

1 化工基础课程教学存在的问题

化工基础是高校为非化工类专业学生开设的有关化学工业与化学工程学原理的专业课程。对于盐城师范学院来说，化工基础是一门具有专业性和工程性的专业理论课，是化学师范生人才培养体系中的难点。化工基础课程聚焦于“三传一反”(动量传递、热量传递、质量传递、化学反应)，解析化工生产中的各种单元操作(流体输送、传热、吸收、精馏)[4]。在实际教学过程中，化学师范生缺少工程概念，内心抵抗工程学科知识；在教学部分，老师按照化工原理体系教学，导致化工基础课程中存在诸多问题。

1.1 教材缺少时效性，课程内容理论性过强

在目前教学及教材改革创新背景下，要求教学不仅要让学生掌握书本理论知识和应用前景，还要获取与时代共进步的价值观。教材是课程物化形态与文本素材之一，这也就要求课程所用教材及课程内容均具有时效性。盐城师范学院化学(师范)专业化工基础所用的教材是2002年6月清华大学出版社出版的图书，第二版于2012年进行了相关修订，但随着化工行业与经济的飞速发展，其教材内容过旧，通过及时更新，教学改革才具有实践意义。

化工基础是一门典型的工科课程，其课程重点内容为化工传递过程及反应工程原理，将流体流动、传热、吸收和精馏等单元操作进行解析，涉及各种设备、操作参数、物料衡算、能量衡算等理论知识，且课程教材中基本以模式图代替实际工程用图，所涉及的仪器种类较多，内部结构很难解释清楚，缺少真实感。对于化学师范生来说，前期仅学习过高等数学、线性代数、大学物理等偏工科课程，与化学传统专业基础课四大化学课程相比，化工基础是一门理论性及综合性的课程，化学师范生普遍认为难度过高。

1.2 教学与考核方式

化工基础在师范院校的教学也是相当于化工原理课程的简化版，教师教学模式仍然以常规ppt授课为主，上课所讲授的内容复杂，课程任务繁重冗杂，许多公式推导过程，课堂氛围一般，学生学习起来比较困难。化工基础此门课程考核方式以考试成绩为主，占比70%，平时成绩考核一般由考勤、作业两者组成，占比30%。由于课程理论性过强，考试也大多数是上课所展示的例题改编，难以客观反映学生的知识综合应用能力、工程素养和创新能力；平时作业经常存在抄袭现象，上课时在下面玩手机，学习效果差，考核弊端明显。

1.3 学生自身原因

化工基础是一门综合性和应用性很强的学科，注重理论联系实际，强调将理论知识与生产实际相结合。化学(师范)专业学习以中小学教学方法及教育素质为主，化工基础课程内容与学生所学专业知识的相关性不高，很多学生对于此课程存在逆反心理。同时高等院校统一招考，专业设置门槛低，部分化学(师范)专业学生在高中将化学作为选修科目，化学基础非常薄弱。同时化学(师范)专业学生普遍缺少工程意识，学习带有一定的功利性，在学习过程积极性低，缺乏足够的学习动力[5]。

以上问题或多或少的制约了化工基础课程的教学效果。目前，教育创新的潮水涌动，是永不停息的行动迭代与思考叠加。教育改革与创新需要融通各种高效的学习方式、引进更适宜的学习内容和资源，切实提升学生面向未来的思维与能力。

2 化工基础项目式教学改革设计

2.1 项目式教学概念

目前，教育改革与创新均会引入新的学习方式、引进更适宜的学习内容，项目式教学即为一种新型的教师教学与学生学习的探究性方式。项目式学习将课程内容与真实情境结合，设计一系列教学项目，以学生为中心带入真实生活问题，将课程具体知识点以子项目形式出现，通过小组合作形式，引导学生解决实际问题，并进行成果展示与评价考核，深入掌握课程内涵，有效提升学生的科学思维和解决问题的能力[6]。项目式教学是一种以学生为中心，以真实、有意义的问题为驱动，让学生在解决问题的过程中自主建构知识，进而获得新知、提升能力的一种学习模式。

化工基础旨在让化学师范类学生拓展化学工业与工程学的基础内容，构建合理的知识结构，掌握化学学科发展趋势，增强学科素养，提升学科和社会发展的能力。项目式教学将真实情境融入学科学习，初心即为培养学生的学科素养，增强学生整合知识、解决问题的能力，因此将项目式教学方法应用于化学师范生化工基础教学中，符合此门课程的教学目的，本文对化工基础课程内容与考核方式进行设计，有望提升学生的学习热情与教学效果。

2.2 项目式教学流程

项目式教学是新的教学模式与学习模式的结合，强调解决真实存在的实际问题，因此，选择一个现实、有意义的问题是至关重要的。所谓有意义的问题，既可以是能够促进学生思维发展、扩大知识容量的问题，也可以是帮助学生形成正确价值观、培养化学学科核心素养的问题。有意义的问题应该建立在学生的已有经验基础之上，让学生从已有的知识出发，由旧知到新知的过渡，较好地引起学生的共鸣，激发学生的兴趣。不仅能够让学生在项目实验完成的过程中获得高注意力，还能够调动学生发自内心自主探究问题的积极性，使得项目的实施更顺利。

因此，实行项目式教学对于教师和学生都提出了新的要求。笔者对已报道的项目式教学进行总结[7]，得出项目式教学基本阶段(项目确定—项目实施—项目评价)，以及每个阶段对教师和学生的基本要求。首先在项目确定阶段，探究项目设立的意义，提出项目中蕴含问题，明确项目任务，针对化工基础课程对于化学师范生学习要求，落实新工科改革方向，提升非化工专业学生的工科素养；在项目实施阶段，通过小组活动取长补短，加强学生内部交流，渗透课程思政教育，切实加强学生对于化工专业的热爱与行业自信，有助于化学师范生后续工作中，培养更多的化学化工人才；在项目评价阶段，需要完善评价机制，加强教学反思及学生内部评价，不以硬式考核作为唯一指标，有助于学生真正融入项目中。

2.3 项目式教学内容设计与教材编写

在项目式教学内容设计中，要注意以下几点内容：(1)项目内容要符合学科课程标准要求，不能脱离学科重点难点，提升学生学科素养；(2)项目内容要源于教材而高于教材，融合现实生活情境，提升学生学习积极性；(3)项目内容具有体系性，培养学生收集资料，利用不同方式解决问题的能力；(4)项目成果具有可展示性，促进学生展示与评价的能力[8]。

基于以上项目式教学内容设计要求，结合化工基础课程要求和课程难点“三传一反”，笔者从教材中挑选了生产生活中的真实项目，并结合每章节内容重难点，设计对应的子项目，项目内容整体保证在教学过程中具有合理性与可实施性[9]。

在实际情境中，项目的单元操作不会单一出现，每个项目中都几乎包含若干个单元操作。在课程学习中，通过模型简化与关键内容提取，将项目内容集中于某个重要单元操作中，如学校浴室供水，以热量传递为主线，将供水方式与管道系统选择放在一个子项目中，帮助学生温固动量传递章节的关键知识。教学项目内容课内学习以教材为依托，扩充理论知识；课程中间可安排学生去实地参观考察，认知设备构造与材料种类，并结合建材市场考察，认识实际化工相关的配件，通过化工管理基础知识，建立经济核算的意识，树立感性认识。与此同时，为了帮助学生更好的了解化工设备细节，建议学校建立一个化工材料配件展览室，在课程学习过程中，一步步的实践渗透有助于提高学生的化学学科素养。在上述基础上，将课内外活动进行记录，对项目要求及任务进行解答，形成完整报告。化工基础课程项目教学设计如表1所示。

基于上述项目式教学内容的改革，化工基础教材编写也可作为改革的一部分内容，良好的教材是课程实施的基本保证，也是课程标准的直接体现。目前国内化工相关的应用型教材缺口很大，像盐城师范学院这样的二类本科院校选用的教材盲目追求理论知识的深度和广度，选择双一流大学出版的教材。由于学生理论知识的差异，同时配套的实验室及实践平台跟不上，忽略了本身实践技能的培养和培训。最终理论能力培养不足双一流学校的学生，实践能力不如中专技校的学生，培养的人才处于尴尬的位置。因此，基于项目式教学的新型教材也可进入筹备阶段，教材内容对于已有的理论基础做到有的放矢，重点放在化工基础中项目的设计、小组实施方案及评价，并在其他同类教材忽略的与生活生产相结合的工艺流程、化工设备选型与细节管道布置等方面进行补充和要求，教材中所有插图均采用与实际相关的工程产品，替换原有的模式图，符合师范专业学生的实际水平，配合学生的认知规律，将达到良好的教学效果。

2.4 项目式教学考核

化工基础课程的考核方式一般是通过期末考试成绩和平时成绩的形式确定学生的最终成绩。平时作业经常存在抄袭现象，考试也大多数是上课所展示的例题改编，通过硬性笔试难以客观反映学生的知识综合应用能力、工程素养和创新能力。项目式教学采用以教师和学生为双重主体的教学模式，在项目的三个阶段对教师和学生都提出了不同的要求，由于项目式教学重点集中于项目前期材料收集，中期实地实践，并解决子项目所提出的任务，后期成果展示，特别是项目评价阶段，原有的考核方法已经很难满足项目式教学要求。

在化工基础教学中，依据课程对于化学师范生培养的需求，将理论教学占比降低，切实着重提升学生的实践能力，关注设计“项目”的初衷，使师范类学生完成项目的过程中更多地了解化工知识。从师范生角度而言，即通过“做中学”的方式进一步培养学生增强对化工行业的自信，在从业之后能在潜移默化中影响初高中学生。具体来说，针对师范生的项目式教学不能以考试成绩为主，而选择多元化的评价方式，考核分为三部分：项目实践过程中学生的全程活动记录过程以及报告的展示环节(40%)，组内和组间学生互评(20%)，课程理论知识的考核(40%)。总体来说，不以教师考核为主，加入小组评价和学生主体，通过情景式项目式教学实践与小组间互评，即可激发学生对于化学工业的学习兴趣，也可通过小组监督，督促不努力的同学为小组努力；最后，期末理论考核增加部分工程综合性问题，可巩固学生理论知识，全面增强学生的学科素养。

2.5 课程思政的融入

化工基础课程作为重要的专业基础课，与化学工业息息相关，蕴含着丰富的思政元素，是潜在的发挥育人功能的优秀载体。就学生本身而言，化工基础课程教学难点也在化学师范生无法认知此门课程的重要性与必要性。目前教育改革要求梳理化工基础的课程思政体系，通过教学体系改革帮助学生树立化学学科及化工行业的文化自信，加强学生对课程重要性的认识。

笔者在项目式教学法中，需要通过统筹优化项目式学习教学内容，深入提炼不同项目与思政教育的关联性，如表1最后一列所示，如爱国情怀、工匠精神、文化自信、节能减排、人文精神、安全环保等要素。举例来说，热碱法净化二氧化碳符合目前“3060”双碳计划要求，通过化工行业的“吸收”操作实现环保减排，可促进社会整体绿色生产与发展，通过相关视频，信息化的智慧教学可对高等教育产生深刻影响。项目教学法将课程思政内容融入项目实施中，在切实实践与任务展示过程中，引导学生树立良好的思想观念，增强化学师范生从事化学教学的学科素养[10]。

3 结语

综上所述，化学(师范)专业与应用化学专业要求不同，化学师范生无法认知此门课程的重要性与必要性，针对化学(师范)专业化工基础课程教学改革有必要性，通过引入项目式教学，结合真实问题情境，融入理论知识难点，设置不同教学项目，按阶段落实教师及学生的任务，可促进学生学习积极性，加深对理论知识的理解，提高学生获取知识、解决工程问题的能力。在此基础上改革教学考核方式，融入课程思政，全面增加学生的工程思想，增强化工行业文化自信与化学学科素养，促进化学师范生在工作中为社会培养更多愿意从事化工的人才。