周愛東, 周　政, 李　磊

(南京大學(xué) 化學(xué)化工學(xué)院, 江蘇 南京　210023)

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以高水平教材建設(shè)為基礎(chǔ)推進(jìn)化工基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)課程建設(shè)

周愛東, 周政, 李磊

(南京大學(xué) 化學(xué)化工學(xué)院, 江蘇 南京210023)

適應(yīng)高?！半p一流建設(shè)”重大戰(zhàn)略決策和南京大學(xué)“三三制”本科教學(xué)改革要求,編寫并出版了教材《化工基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)》。該文從教材體系結(jié)構(gòu)、建設(shè)背景、團(tuán)隊(duì)建設(shè)、教材特色及課程進(jìn)一步改革的方向?qū)滩淖鋈娼榻B,最后指出:教材體現(xiàn)學(xué)校辦學(xué)理念與教學(xué)水平,既引導(dǎo)教師進(jìn)行研究型教學(xué),又引導(dǎo)學(xué)生樂于探索性學(xué)習(xí),對(duì)促進(jìn)教育教學(xué)質(zhì)量持續(xù)提高、對(duì)國內(nèi)同學(xué)科課程教材建設(shè)將起到很好的啟示作用。

化工基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)； 教學(xué)團(tuán)隊(duì)； 課程建設(shè)； 大工程觀； 科研素養(yǎng)

南京大學(xué)化工基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)教學(xué)團(tuán)隊(duì)歷經(jīng)多年執(zhí)著努力、潛心研究與持續(xù)完善,組織編寫的《化工基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)》教材于2016年1月在高等教育出版社出版。該教材是在結(jié)合近年來教學(xué)改革實(shí)踐[1-3]、充分調(diào)研國內(nèi)外同類教材[4-7]基礎(chǔ)上編寫而成的。教材建立了富有新意的知識(shí)體系和邏輯結(jié)構(gòu),將課程體系分為基礎(chǔ)知識(shí)、實(shí)驗(yàn)誤差分析與實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)處理、化工數(shù)據(jù)的采集與控制技術(shù)、基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)、綜合實(shí)驗(yàn)、化工仿真與過程模擬等6個(gè)知識(shí)模塊進(jìn)行深入淺出講解,立足基礎(chǔ),面向發(fā)展。教材凝練了化工基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)知識(shí)；在講清基本原理和方法的同時(shí),闡明實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)思路；注重培養(yǎng)學(xué)生的大工程觀、創(chuàng)新意識(shí)、科研素養(yǎng)。教材編寫團(tuán)隊(duì)充分發(fā)揮學(xué)科特色,將本學(xué)科最新發(fā)展和教研成果納入教材編寫內(nèi)容中,使課程內(nèi)容處于理論研究和實(shí)踐的前沿,努力打造一部高水平、高質(zhì)量的教材。

1　教材建設(shè)的背景

2009年南京大學(xué)拉開了創(chuàng)辦中國最好本科教育為目標(biāo)的系統(tǒng)性、綜合性、全方位的“三三制”本科教學(xué)改革序幕[8],2014年“三三制”教學(xué)改革取得標(biāo)志性成果。以學(xué)生發(fā)展為中心的“三三制”本科人才培養(yǎng)體系構(gòu)建與實(shí)施項(xiàng)目榮獲第七屆高等教育國家級(jí)教學(xué)成果特等獎(jiǎng)。當(dāng)前南京大學(xué)進(jìn)入“三三制”本科教學(xué)改革的第二階段,主要任務(wù)是提高課堂質(zhì)量以及改革“第二課堂”,讓學(xué)生真正享受到學(xué)習(xí)高水平課程的樂趣。

編好教材是為適應(yīng)國家高?！半p一流建設(shè)”重大戰(zhàn)略決策及南京大學(xué)“三三制”第二階段本科教學(xué)改革要求的重要工作,教材編寫團(tuán)隊(duì)對(duì)課程的知識(shí)體系進(jìn)行了適應(yīng)時(shí)代要求的調(diào)整,及時(shí)將教學(xué)的成功經(jīng)驗(yàn)融入到教材編寫之中,使教材的知識(shí)體系、主要內(nèi)容及教學(xué)理念與時(shí)俱進(jìn)。

2　強(qiáng)化教材編寫團(tuán)隊(duì)建設(shè),為推進(jìn)課程建設(shè)奠定堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)

南京大學(xué)化工基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)課程是南京大學(xué)國家級(jí)化學(xué)實(shí)驗(yàn)課教學(xué)團(tuán)隊(duì)的核心課程之一,依托于在國內(nèi)有重要影響的南京大學(xué)應(yīng)用化學(xué)學(xué)科。化工基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)課程教學(xué)團(tuán)隊(duì)成員從事綠色化工過程的理論探索、傳質(zhì)與分離元件的開發(fā)、新型反應(yīng)過程工藝設(shè)計(jì)、天然產(chǎn)物的綠色深加工等方面的科學(xué)研究。團(tuán)隊(duì)成員開創(chuàng)的“超級(jí)浮閥塔板等新技術(shù)研發(fā)及其在工業(yè)節(jié)能減排方面的應(yīng)用”項(xiàng)目獲得2011年度國家科學(xué)技術(shù)進(jìn)步二等獎(jiǎng),成果已大規(guī)模用于石油化工原料和產(chǎn)品的分離、天然物質(zhì)的開發(fā)應(yīng)用,為相關(guān)企業(yè)創(chuàng)造了巨額經(jīng)濟(jì)效益。雄厚的學(xué)科科研力量為教學(xué)提供強(qiáng)有力的支撐,團(tuán)隊(duì)積極開展教學(xué)研究工作,近5年來主持或作為骨干成員承擔(dān)10余項(xiàng)國家級(jí)、省級(jí)、校級(jí)教學(xué)改革課題,在本學(xué)科內(nèi)一流教育教學(xué)期刊發(fā)表10余篇教學(xué)研究論文,是一支師資雄厚、學(xué)科優(yōu)勢(shì)突出的高水平教學(xué)科研復(fù)合型教學(xué)團(tuán)隊(duì)。

教材建設(shè)工作注重結(jié)合課程建設(shè)要求,逐步培養(yǎng)和吸收一批學(xué)術(shù)造詣?shì)^高、具有豐富教學(xué)經(jīng)驗(yàn)的課程主講教師參與實(shí)驗(yàn)教材建設(shè)工作,并構(gòu)建一支以化工基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)教學(xué)團(tuán)隊(duì)為班底,由主講教師擔(dān)任主編、學(xué)科帶頭人擔(dān)任審稿人,科研和教學(xué)水平高、力量強(qiáng)、知識(shí)結(jié)構(gòu)和年齡結(jié)構(gòu)合理、能夠保持教學(xué)的高質(zhì)量和長期穩(wěn)定性的教材編寫團(tuán)隊(duì),著力編寫高水平教材、建設(shè)高水平課程、培養(yǎng)高水平名師。

3　教材特色

3.1教材與實(shí)踐教學(xué)改革緊密結(jié)合

化工作為一門工程實(shí)踐性很強(qiáng)的學(xué)科,強(qiáng)調(diào)學(xué)生實(shí)驗(yàn)動(dòng)手能力和工程素質(zhì)訓(xùn)練的重要性。教材既注重基礎(chǔ)實(shí)踐能力的培養(yǎng),又有新知識(shí)、新技術(shù)、新實(shí)驗(yàn)方法和手段等的訓(xùn)練；注重處理好傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)與綜合設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)、創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)之間的關(guān)系；注重開發(fā)使用較為先進(jìn)的實(shí)驗(yàn)裝置；注重計(jì)算機(jī)技術(shù)在化工基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)中的應(yīng)用。

3.2引導(dǎo)學(xué)生樂于探索性學(xué)習(xí)

教材首先明確教學(xué)目的與目標(biāo),通過該教材(及課程),學(xué)生可以學(xué)到哪些知識(shí),使學(xué)生產(chǎn)生求知欲望,進(jìn)而激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的主觀能動(dòng)性；通過循序漸進(jìn)的知識(shí)體系結(jié)構(gòu),遵循學(xué)生的認(rèn)知規(guī)律,使學(xué)生通過教師講解、動(dòng)手實(shí)驗(yàn)?zāi)軌蚧菊莆照n程相關(guān)知識(shí)；通過適當(dāng)?shù)慕滩膬?nèi)容安排,明示教材的重點(diǎn)、難點(diǎn)、思路等；同時(shí)教材教給讀者解決問題的方法。這樣,學(xué)生就會(huì)有動(dòng)力、有能力、有思路地對(duì)相關(guān)問題進(jìn)行更深一步的探索。

教材(實(shí)驗(yàn)部分)的每一章節(jié)后邊,都留有思考題。設(shè)計(jì)問題的出發(fā)點(diǎn)是啟發(fā)學(xué)生進(jìn)行多向思維,引導(dǎo)思考性學(xué)習(xí)、探索性學(xué)習(xí),在理解教材主要知識(shí)點(diǎn)的基礎(chǔ)上,去思考和探索本學(xué)科領(lǐng)域的前沿性問題,乃至思考、探索尚未解決的本學(xué)科難題。這些思考促進(jìn)學(xué)生變得富有激情和想象力,有助于學(xué)生在今后的學(xué)習(xí)和工作中,不斷獲得新的靈感。

3.3注重大工程觀培養(yǎng)

一段時(shí)間以來,國內(nèi)的理科教育在一定程度上偏向于學(xué)術(shù)化和系統(tǒng)性,使理論與工程實(shí)踐聯(lián)系不夠緊密,導(dǎo)致僅具有一些理論和狹窄的技術(shù)知識(shí)背景的學(xué)生難以掌握現(xiàn)代工程技術(shù)。進(jìn)入當(dāng)前以知識(shí)經(jīng)濟(jì)為代表的信息社會(huì),要求工程人才必須具備工程設(shè)計(jì)、工程實(shí)施、價(jià)值判斷、終身學(xué)習(xí)等多種能力,大工程觀成為指導(dǎo)和培養(yǎng)現(xiàn)代高素質(zhì)工程人才的必然選擇。大工程觀的核心思想是思維整體性與實(shí)踐可行性的統(tǒng)一,工程必須與科學(xué)、文化、環(huán)境、藝術(shù)、經(jīng)濟(jì)、管理之間進(jìn)行密切關(guān)聯(lián)、有機(jī)融合。

在大工程觀核心思想指導(dǎo)下,將化工仿真實(shí)訓(xùn)、化工模擬、科研素養(yǎng)訓(xùn)練引入教材及課程建設(shè),在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中更多地重視工程系統(tǒng)及工程背景,學(xué)生由此可以了解工程、科學(xué)和技術(shù)的內(nèi)涵、本質(zhì)和特征,認(rèn)識(shí)創(chuàng)新在工程發(fā)展中的核心地位,樹立工程創(chuàng)新意識(shí)，了解工程思維與科學(xué)思維的區(qū)別,潛移默化中引導(dǎo)學(xué)生樹立正確的價(jià)值標(biāo)準(zhǔn)和職業(yè)操守,最終回歸工程實(shí)踐。培育大工程觀人才是化工學(xué)科教育發(fā)展的必然趨勢(shì),亦是培養(yǎng)具有較強(qiáng)工程實(shí)踐能力和多學(xué)科背景、具備

整體性思維方式和人文情懷的復(fù)合型人才的客觀要求[9-10]。

3.4注重素質(zhì)教育和創(chuàng)新能力的培養(yǎng)

教材是在教學(xué)過程中不斷積累而形成的,團(tuán)隊(duì)成員平常的一些教案是所編教材最為原始的素材。教材不但傳承知識(shí),還是指導(dǎo)學(xué)生獲取知識(shí)和方法的渠道。在教材編寫過程中,從培養(yǎng)行業(yè)未來領(lǐng)軍人物的目標(biāo)出發(fā),在培育學(xué)生大工程觀的基礎(chǔ)上,將素質(zhì)教育放在核心位置,并將知識(shí)傳授、創(chuàng)新能力、素質(zhì)提升三者有機(jī)地結(jié)合起來[11]。在傳授知識(shí)的過程中,傳遞給學(xué)生先進(jìn)的科學(xué)知識(shí)與技術(shù)；在創(chuàng)新能力培養(yǎng)方面,提高學(xué)生獲取知識(shí)的能力、自我建構(gòu)知識(shí)與拓展能力結(jié)構(gòu)的能力；在素質(zhì)提升方面,引導(dǎo)學(xué)生從科學(xué)和人文兩方面來思考和分析問題,使學(xué)生在獲得知識(shí)和能力的同時(shí)提高心理素質(zhì)。

4　課程進(jìn)一步改革的方向

在當(dāng)今時(shí)代,教學(xué)內(nèi)容的傳授方法和表達(dá)方式已發(fā)生巨大變化,出版和應(yīng)用多媒體電子教材已是大勢(shì)所趨[12]。借助高等教育出版社和南京大學(xué)數(shù)字課程平臺(tái),化工基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)數(shù)字課程及課程資源的出版與運(yùn)行正在緊鑼密鼓的籌備之中,可以預(yù)見，化工基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)數(shù)字課程及課程資源更能增強(qiáng)吸引力、擴(kuò)大信息量、增強(qiáng)學(xué)生的感性認(rèn)識(shí)、促進(jìn)學(xué)生的理性思維、培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。

“化工基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)”翻轉(zhuǎn)課堂建設(shè)獲得2015年南京大學(xué)教學(xué)改革立項(xiàng)。課程部分內(nèi)容將采用翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)方式,教學(xué)方式的改變會(huì)將化工基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)教學(xué)水平提升一個(gè)新臺(tái)階,在教學(xué)手段上是一次新突破,無疑會(huì)不斷提升學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣、提高思維能力、激發(fā)創(chuàng)新意識(shí),達(dá)到培養(yǎng)創(chuàng)新人才的目的。

5　結(jié)語

《化工基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)》教材加強(qiáng)基礎(chǔ)、體系先進(jìn)、聯(lián)系實(shí)際、引領(lǐng)創(chuàng)新、層次清晰、利于教學(xué),體現(xiàn)學(xué)校辦學(xué)理念與教學(xué)水平,既引導(dǎo)教師進(jìn)行研究型教學(xué),又引導(dǎo)學(xué)生樂于探索性學(xué)習(xí)。教材適應(yīng)國家高校“雙一流建設(shè)”重大戰(zhàn)略決策、南京大學(xué)“三三制”本科教學(xué)改革要求,對(duì)促進(jìn)本課程的教育教學(xué)質(zhì)量持續(xù)提高、對(duì)國內(nèi)同學(xué)科課程教材建設(shè)將起到很好的啟示、輻射作用。

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Advancing curriculum construction of basic experiments of chemical engineering based on construction of high level textbook

Zhou Aidong, Zhou Zheng, Li Lei

(School of Chemistry & Chemical Engineering,Nanjing University,Nanjing 210023,China)

In order to adjust to colleges’ major strategic decision,which is the double-rated construction,and the reform requirement of Nanjing University’s “Three-Three System” in undergraduate education,BasicExperimentsofChemicalEngineeringis compiled and published in higher education press. This article introduces thoroughly this teaching material in terms of system architecture,backgrounds for this book’s construction,team building,special features and the further direction of course reform. Finally,it needs to be pointed out that this book reveals the school’s educational philosophy and teaching level. Not only does it lead teachers to research-based teaching,but also guides students to enjoy exploratory study. This teaching material will play a leading role in contributing to continuous improvement of education quality and constructing similar domestic courses.

basic experiments of chemical engineering; teaching team; curriculum construction; a sense of macro-engineering; scientific literacy

DOI:10.16791/j.cnki.sjg.2016.07.004

2016-02-25

2010年國家級(jí)教學(xué)團(tuán)隊(duì)項(xiàng)目“南京大學(xué)化學(xué)實(shí)驗(yàn)課教學(xué)團(tuán)隊(duì)”；2015年江蘇省高校品牌專業(yè)建設(shè)工程項(xiàng)目；2016年南京大學(xué)翻轉(zhuǎn)課堂建設(shè)項(xiàng)目

周愛東(1973—)，男，江蘇淮安，博士，副教授，主要從事傳質(zhì)與分離工程研究及化工基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)教學(xué)工作.

E-mail：zhouad@nju.edu.cn

G423.3

A

1002-4956(2016)7-0011-03