郑育英 方岩雄 刘全兵 杨楚芬 谢绍朐

摘  要：化工原理是化工类及相关专业的核心专业基础课，对于夯实化工创新人才的专业基础知识，培养学生工程能力和激发科技强国意识至关重要。然而，该课程长期以来的教育理念和教学方法滞后于行业发展变化和社会对高素质工程技术人才的需求。为此，该课程改革紧扣专业人才培养方案，以成果导向教育理念进行教学设计，构建基于“雨课堂+BOPPPS”的有效教学模型。通过重组教学内容、构建思维导图，拓展教学资源和教学平台，改革课程评价机制，全方位融入课程思政，教学效果得到极大提升，实现从教学到教育的转变路径。

关键词：化工原理；成果导向；课程思政；教学改革；教学模型

中图分类号：G642      文献标志码：A          文章编号：2096-000X（2024）03-0142-04

Abstract： Principles of Chemical Engineering is the core professional basic course of chemical engineering and related majors. It is very important for consolidating the professional foundation knowledge of innovative chemical talents， cultivating students' engineering capabilities， and boosting the student's awareness of rejuvenating the country through science and technology. However， a long-term educational philosophy and teaching methods of this course lag behind the development and changes of the industry， and the social needs for high-quality engineering and technical personnel. Therefore， this course reform is closely linked to the professional talent training plan， and the teaching design is carried out with the concept of outcome based education（OBE）. Then， an effective teaching model based on "Rain Classroom + BOPPPS" is constructed. The teaching effect has been greatly improved by reorganizing the teaching contents， constructing the mind map， expanding the teaching resources and teaching platform， reforming the curriculum evaluation mechanism， integrating into the ideological and political education of the course in an all-round way. The transformation from teaching to education has been realized.

Keywords： Principles of Chemical Engineering; outcome based education; curriculum ideology and politics; teaching reform; teaching model

化工原理是化工及相关专业的一门专业基础课，是综合运用数学、物理、化学、物理化学及计算机技术等基础知识，分析和解决化工生产过程中各种物理操作问题。课程理论性、实践性、工程性并重，起着由理论到工程、由基础到专业的桥梁作用，也可以说是一门技术基础课[1-2]。

当前，新一轮科技革命和产业变革突飞猛进，面对新技术、新产业和新经济，化工高等教育迫切需要进一步改革发展，需要为社会培养更多的德才兼备的化工技术人才。为此，本课程急需解决的痛点问题是学生学习兴趣不足，工程实践能力不强，人才创新性不足。

一  课程教学改革与实践

针对教学过程中存在的痛点问题，创建了“三位一体、四维互动”的教学设计理念，即通过课堂教学创新、实验虚实结合、教學资源开发，全面提升学生的逻辑思维能力、工程实践能力、科学研究能力和自学创新能力；并通过重塑课程目标、变革教学理念、重构课程内容、创新教学方法、有效融入思政元素和改革教学评价等全面提升教学效果和人才培养质量。

（一）  凝练创新育人理念，重塑课程教学目标

针对本课程教学存在的主要问题，教学团队贯彻“以本为本，回归初心”，全面落实了专业认证“以学生为中心（SC）、成果导向（OBE）、持续改进（CQI）”的教育理念，根据课程支撑的毕业要求指标点结合课程特点从知识、能力、素质三个方面确定了课程目标（图1），同时落实在每节课的教学目标中。

（二）  重组教学内容，构建学习思维导图

针对课程内容多、公式多、计算量大、难学等特点，教学团队对教学内容进行了重新组织（图2），并对构建章节教学内容的思维导图（图3）。一方面为了保证教学内容能够有效支撑相应的能力目标；另一方面为了保证知识体系本身的科学性、系统性和前沿性。同时，章节教学内容思维导图，让知识“串起来、活起来”，让学生更容易把握知识脉络和逻辑关系，帮助学生提高学习效果，同时激发创新能力。

（三）  构建基于“雨课堂+BOPPPS”的有效教学模型

为让“以学生为中心”的教学理念落地，教学团队构建了基于“雨课堂+BOPPPS”的有效教学模型。在教学环节中，“雨课堂+BOPPPS”有效教学模型可用于线上、线下混合式教学过程（图4）[3-4]。在目标导向、人人可参与互动讨论中，改善了传统“填鸭式”和教师“单边活动”的现象，极大提高了教学效果。此外，由于使用了智慧教学工具，教学信息反馈及时，教师可以实时掌握每位学生的学习情况，有助于对学生的学习过程进行较为科学全面的评价。

（四）  课程思政全方位融入

通过融入“哲学思想、家国情怀、工程伦理、职业品格、科学精神”五大思政元素，构建全方位课程思政教学模式，以达成课程思政育人目标。全方位课程思政，具体包括全素养、全空间、全链条。①全素养，聚焦课程三大教学目标，将思政元素融入到知识传授、能力培养和价值塑造三大素养体系；②全链条，聚焦教学设计，将思政元素融入到内容设计、教学组织、课堂教学、实践教学、教学评价和资源建设六大教学环节；③全空间，聚焦育人平台，将思政元素融入到课堂空间、实践空间和线上空间三大教学空间（如图5所示）。

（五）  改革教学效果评价机制

教学效果评价是课程评价的重要部分，包括形成性评价、终结性评价、总结性评价。形成性评价是根据学生的课堂表现、课后作业、实验情况和单元测验等来评价教学效果；终结性评价中根据学生的期末考试成绩来评价教学效果；总结性评价是综合动用形成性评价和终结性评价，便于教师及时了解教学中取得的成绩和存在的问题，不断调整或改进教学工作，最终达到课程教学目标的要求。本课程考评标准如图6所示。

（六）  拓展教学资源

1  基于问题导向、科研项目的案例教学

在教学环节中，以化工生产中的实际案例，引导学生应用化工原理的相关知识进行分析、讨论和判断，增强学生的学习兴趣，培养工程观念。例如，以主讲人的科研项目为案例，引导学生对知识的理解和创新应用。如主讲教师应用课程中的精馏、吸收、干燥三章的知识进行工业有机废气回收再利用的研究，获得企业立项，并联合企业成功申报了广东省科技计划项目“活性炭纤维制备及三级全自动净化装置的研究与工业应用”，项目在企业實现了产业化应用。

2  建设MOOC资源，打造线上教学空间

教学团队建设的省级在线开放课程化工原理，于2020年8月在学堂在线上线，内容共8章，87个视频，习题库共有400多道测试题，还包括课程思政案例、中英文教材等拓展资源。目前线上课程点击率已经超过了1.3万；同时课程组还在学堂云建有异步SPOC，可有效开展线上线下混合式教学。

3  打造国家级虚拟仿真实验教学中心

由于化工原理实验设备大，也是学生自进入大学以来第一次接触比较大的实验设备，学生难免常有恐惧心理。教学团队和一些教学仿真软件开发公司共同打造国家级虚拟仿真实验教学中心，实现虚实结合的实践教学育人环境，化工原理实验教学通过先仿真、后实操，实现虚实结合，培养学生逐步树立工程观念，并学会分析和处理工程问题。提高了学生的学习积极性，达到了较好的辅助实验教学的目的。教学团队还录制了实操实验小视频，通过仿真实验和收看小视频后，学生基本可以自己动手进行实操实验。

二  教学改革实践的初步成效

以学生为中心，高素质创新工程技术人才为导向，结合OBE的教学理念，创新教学方法、融入思政元素、拓展教学资源、实现多元化考评方式等教学活动的实施，目前已经取得了初步的成效，教学效果得到了极大的提升，教师的教学方式也获得了学生高度认可（如图7所示）。

三  结束语

在OBE教学理念和课程思政背景下，作为化工及相关专业的核心专业基础课，化工原理课程教学效果对专业人才培养起着至关重要的作用。面临化工原理课程教与学过程中长期存在的问题，如内容多、公式多、计算量大、单声道课堂及重知识轻能力等问题，教学团队通过构建思维导图、重组教学内容、创新教学方法、改革课程评价机制，激发学生科学思维和创新思维；同时发掘课程思政元素，并全方位融入，培养理论知识扎实、工程实践能力强、综合素质高的德才兼备的社会主义事业接班人。通过本课程教学改革与实践，深入探索满足基于OBE理念工程教育认证和专业课课程思政要求的课程改革与实践，对于其他工科课程教学改革具有一定的借鉴价值。

参考文献：

[1] 郑育英，余林，李军，等.化工原理课程教学方法探讨[J].广东化工，2010（10）：163-164，168.

[2] 黄雪，张步宁，舒绪刚.化工原理教学中渗透思政元素的探索与研究[J]，大学教育，2021（4）：107-109.

[3] 郑育英，方岩雄，刘全兵，等.基于雨课堂智慧教学工具的化工原理课堂教学改革与实践[J]，化学教育，2021，42（14）：85-89.

[4] 董桂伟，赵国群，管延锦，等.基于雨课堂和BOPPPS模型的有效教学模式探讨——以“材料物理化学”课程为例[J].高等工程教育研究，2020（5）：181-187.