楊云霞，施衛(wèi)忠，張紅梅，王彥卿

(鹽城師范學(xué)院 化學(xué)與環(huán)境工程學(xué)院，江蘇 鹽城 224007)

0 引言

師范生是大學(xué)培養(yǎng)體系中的重要群體，是未來教師的預(yù)備者，將來的就業(yè)目標(biāo)是到各級各類學(xué)?；蚪逃龣C(jī)構(gòu)從事專業(yè)教學(xué)工作，是基礎(chǔ)教育的中流砥柱。師范生的培養(yǎng)教學(xué)體系要求學(xué)生掌握基本知識和理論的同時，要及時掌握學(xué)科發(fā)展趨勢，培養(yǎng)學(xué)科素養(yǎng)和綜合能力[1]。在當(dāng)前化工行業(yè)是國民經(jīng)濟(jì)重中之重的背景下，化學(xué)師范類學(xué)生對化工行業(yè)的學(xué)習(xí)，是通識教育的理念需求，也有助于師范類學(xué)生增強(qiáng)對化工行業(yè)的自信，強(qiáng)化新師范教育內(nèi)涵建設(shè)，深入貫徹至后續(xù)人才培養(yǎng)中[2]。

化工基礎(chǔ)是鹽城師范學(xué)院為化學(xué)師范生開設(shè)的一門必修專業(yè)課，與應(yīng)用化工專業(yè)化工原理相對應(yīng)，旨在讓化學(xué)師范類學(xué)生在學(xué)習(xí)化學(xué)及教育科學(xué)知識的基礎(chǔ)上，構(gòu)建全面的知識結(jié)構(gòu)，拓展化學(xué)工業(yè)與工程學(xué)的基礎(chǔ)內(nèi)容，掌握化學(xué)學(xué)科發(fā)展趨勢，增強(qiáng)學(xué)科素養(yǎng)，提升適應(yīng)社會發(fā)展的能力。然而，目前化工基礎(chǔ)在教學(xué)體系部分存在諸多問題，需要緊跟時代與教育改革的需求，融入新時代工程教育人才培養(yǎng)方式與理念[3]。因此，結(jié)合化學(xué)師范生專業(yè)特點與新工科改革精神，本文引入項目式教學(xué)方法，將化工基礎(chǔ)知識與真實情境結(jié)合，以學(xué)生為中心，進(jìn)行一定的教學(xué)體系探索與建議，有效落實教師與學(xué)生的任務(wù)，融入課程思政，增強(qiáng)學(xué)生的工程理念與實踐能力，將化學(xué)化工重要性概念深入骨髓，為培養(yǎng)多層次化學(xué)與化工人才打好基礎(chǔ)。

1 化工基礎(chǔ)課程教學(xué)存在的問題

化工基礎(chǔ)是高校為非化工類專業(yè)學(xué)生開設(shè)的有關(guān)化學(xué)工業(yè)與化學(xué)工程學(xué)原理的專業(yè)課程。對于鹽城師范學(xué)院來說，化工基礎(chǔ)是一門具有專業(yè)性和工程性的專業(yè)理論課，是化學(xué)師范生人才培養(yǎng)體系中的難點。化工基礎(chǔ)課程聚焦于“三傳一反”(動量傳遞、熱量傳遞、質(zhì)量傳遞、化學(xué)反應(yīng))，解析化工生產(chǎn)中的各種單元操作(流體輸送、傳熱、吸收、精餾)[4]。在實際教學(xué)過程中，化學(xué)師范生缺少工程概念，內(nèi)心抵抗工程學(xué)科知識；在教學(xué)部分，老師按照化工原理體系教學(xué)，導(dǎo)致化工基礎(chǔ)課程中存在諸多問題。

1.1 教材缺少時效性，課程內(nèi)容理論性過強(qiáng)

在目前教學(xué)及教材改革創(chuàng)新背景下，要求教學(xué)不僅要讓學(xué)生掌握書本理論知識和應(yīng)用前景，還要獲取與時代共進(jìn)步的價值觀。教材是課程物化形態(tài)與文本素材之一，這也就要求課程所用教材及課程內(nèi)容均具有時效性。鹽城師范學(xué)院化學(xué)(師范)專業(yè)化工基礎(chǔ)所用的教材是2002年6月清華大學(xué)出版社出版的圖書，第二版于2012年進(jìn)行了相關(guān)修訂，但隨著化工行業(yè)與經(jīng)濟(jì)的飛速發(fā)展，其教材內(nèi)容過舊，通過及時更新，教學(xué)改革才具有實踐意義。

化工基礎(chǔ)是一門典型的工科課程，其課程重點內(nèi)容為化工傳遞過程及反應(yīng)工程原理，將流體流動、傳熱、吸收和精餾等單元操作進(jìn)行解析，涉及各種設(shè)備、操作參數(shù)、物料衡算、能量衡算等理論知識，且課程教材中基本以模式圖代替實際工程用圖，所涉及的儀器種類較多，內(nèi)部結(jié)構(gòu)很難解釋清楚，缺少真實感。對于化學(xué)師范生來說，前期僅學(xué)習(xí)過高等數(shù)學(xué)、線性代數(shù)、大學(xué)物理等偏工科課程，與化學(xué)傳統(tǒng)專業(yè)基礎(chǔ)課四大化學(xué)課程相比，化工基礎(chǔ)是一門理論性及綜合性的課程，化學(xué)師范生普遍認(rèn)為難度過高。

1.2 教學(xué)與考核方式

化工基礎(chǔ)在師范院校的教學(xué)也是相當(dāng)于化工原理課程的簡化版，教師教學(xué)模式仍然以常規(guī)ppt授課為主，上課所講授的內(nèi)容復(fù)雜，課程任務(wù)繁重冗雜，許多公式推導(dǎo)過程，課堂氛圍一般，學(xué)生學(xué)習(xí)起來比較困難?；せA(chǔ)此門課程考核方式以考試成績?yōu)橹鳎急?0%，平時成績考核一般由考勤、作業(yè)兩者組成，占比30%。由于課程理論性過強(qiáng)，考試也大多數(shù)是上課所展示的例題改編，難以客觀反映學(xué)生的知識綜合應(yīng)用能力、工程素養(yǎng)和創(chuàng)新能力；平時作業(yè)經(jīng)常存在抄襲現(xiàn)象，上課時在下面玩手機(jī)，學(xué)習(xí)效果差，考核弊端明顯。

1.3 學(xué)生自身原因

化工基礎(chǔ)是一門綜合性和應(yīng)用性很強(qiáng)的學(xué)科，注重理論聯(lián)系實際，強(qiáng)調(diào)將理論知識與生產(chǎn)實際相結(jié)合?；瘜W(xué)(師范)專業(yè)學(xué)習(xí)以中小學(xué)教學(xué)方法及教育素質(zhì)為主，化工基礎(chǔ)課程內(nèi)容與學(xué)生所學(xué)專業(yè)知識的相關(guān)性不高，很多學(xué)生對于此課程存在逆反心理。同時高等院校統(tǒng)一招考，專業(yè)設(shè)置門檻低，部分化學(xué)(師范)專業(yè)學(xué)生在高中將化學(xué)作為選修科目，化學(xué)基礎(chǔ)非常薄弱。同時化學(xué)(師范)專業(yè)學(xué)生普遍缺少工程意識，學(xué)習(xí)帶有一定的功利性，在學(xué)習(xí)過程積極性低，缺乏足夠的學(xué)習(xí)動力[5]。

以上問題或多或少的制約了化工基礎(chǔ)課程的教學(xué)效果。目前，教育創(chuàng)新的潮水涌動，是永不停息的行動迭代與思考疊加。教育改革與創(chuàng)新需要融通各種高效的學(xué)習(xí)方式、引進(jìn)更適宜的學(xué)習(xí)內(nèi)容和資源，切實提升學(xué)生面向未來的思維與能力。

2 化工基礎(chǔ)項目式教學(xué)改革設(shè)計

2.1 項目式教學(xué)概念

目前，教育改革與創(chuàng)新均會引入新的學(xué)習(xí)方式、引進(jìn)更適宜的學(xué)習(xí)內(nèi)容，項目式教學(xué)即為一種新型的教師教學(xué)與學(xué)生學(xué)習(xí)的探究性方式。項目式學(xué)習(xí)將課程內(nèi)容與真實情境結(jié)合，設(shè)計一系列教學(xué)項目，以學(xué)生為中心帶入真實生活問題，將課程具體知識點以子項目形式出現(xiàn)，通過小組合作形式，引導(dǎo)學(xué)生解決實際問題，并進(jìn)行成果展示與評價考核，深入掌握課程內(nèi)涵，有效提升學(xué)生的科學(xué)思維和解決問題的能力[6]。項目式教學(xué)是一種以學(xué)生為中心，以真實、有意義的問題為驅(qū)動，讓學(xué)生在解決問題的過程中自主建構(gòu)知識，進(jìn)而獲得新知、提升能力的一種學(xué)習(xí)模式。

化工基礎(chǔ)旨在讓化學(xué)師范類學(xué)生拓展化學(xué)工業(yè)與工程學(xué)的基礎(chǔ)內(nèi)容，構(gòu)建合理的知識結(jié)構(gòu)，掌握化學(xué)學(xué)科發(fā)展趨勢，增強(qiáng)學(xué)科素養(yǎng)，提升學(xué)科和社會發(fā)展的能力。項目式教學(xué)將真實情境融入學(xué)科學(xué)習(xí)，初心即為培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)科素養(yǎng)，增強(qiáng)學(xué)生整合知識、解決問題的能力，因此將項目式教學(xué)方法應(yīng)用于化學(xué)師范生化工基礎(chǔ)教學(xué)中，符合此門課程的教學(xué)目的，本文對化工基礎(chǔ)課程內(nèi)容與考核方式進(jìn)行設(shè)計，有望提升學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情與教學(xué)效果。

2.2 項目式教學(xué)流程

項目式教學(xué)是新的教學(xué)模式與學(xué)習(xí)模式的結(jié)合，強(qiáng)調(diào)解決真實存在的實際問題，因此，選擇一個現(xiàn)實、有意義的問題是至關(guān)重要的。所謂有意義的問題，既可以是能夠促進(jìn)學(xué)生思維發(fā)展、擴(kuò)大知識容量的問題，也可以是幫助學(xué)生形成正確價值觀、培養(yǎng)化學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)的問題。有意義的問題應(yīng)該建立在學(xué)生的已有經(jīng)驗基礎(chǔ)之上，讓學(xué)生從已有的知識出發(fā)，由舊知到新知的過渡，較好地引起學(xué)生的共鳴，激發(fā)學(xué)生的興趣。不僅能夠讓學(xué)生在項目實驗完成的過程中獲得高注意力，還能夠調(diào)動學(xué)生發(fā)自內(nèi)心自主探究問題的積極性，使得項目的實施更順利。

因此，實行項目式教學(xué)對于教師和學(xué)生都提出了新的要求。筆者對已報道的項目式教學(xué)進(jìn)行總結(jié)[7]，得出項目式教學(xué)基本階段(項目確定—項目實施—項目評價)，以及每個階段對教師和學(xué)生的基本要求。首先在項目確定階段，探究項目設(shè)立的意義，提出項目中蘊含問題，明確項目任務(wù)，針對化工基礎(chǔ)課程對于化學(xué)師范生學(xué)習(xí)要求，落實新工科改革方向，提升非化工專業(yè)學(xué)生的工科素養(yǎng)；在項目實施階段，通過小組活動取長補短，加強(qiáng)學(xué)生內(nèi)部交流，滲透課程思政教育，切實加強(qiáng)學(xué)生對于化工專業(yè)的熱愛與行業(yè)自信，有助于化學(xué)師范生后續(xù)工作中，培養(yǎng)更多的化學(xué)化工人才；在項目評價階段，需要完善評價機(jī)制，加強(qiáng)教學(xué)反思及學(xué)生內(nèi)部評價，不以硬式考核作為唯一指標(biāo)，有助于學(xué)生真正融入項目中。

2.3 項目式教學(xué)內(nèi)容設(shè)計與教材編寫

在項目式教學(xué)內(nèi)容設(shè)計中，要注意以下幾點內(nèi)容：(1)項目內(nèi)容要符合學(xué)科課程標(biāo)準(zhǔn)要求，不能脫離學(xué)科重點難點，提升學(xué)生學(xué)科素養(yǎng)；(2)項目內(nèi)容要源于教材而高于教材，融合現(xiàn)實生活情境，提升學(xué)生學(xué)習(xí)積極性；(3)項目內(nèi)容具有體系性，培養(yǎng)學(xué)生收集資料，利用不同方式解決問題的能力；(4)項目成果具有可展示性，促進(jìn)學(xué)生展示與評價的能力[8]。

基于以上項目式教學(xué)內(nèi)容設(shè)計要求，結(jié)合化工基礎(chǔ)課程要求和課程難點“三傳一反”，筆者從教材中挑選了生產(chǎn)生活中的真實項目，并結(jié)合每章節(jié)內(nèi)容重難點，設(shè)計對應(yīng)的子項目，項目內(nèi)容整體保證在教學(xué)過程中具有合理性與可實施性[9]。

在實際情境中，項目的單元操作不會單一出現(xiàn)，每個項目中都幾乎包含若干個單元操作。在課程學(xué)習(xí)中，通過模型簡化與關(guān)鍵內(nèi)容提取，將項目內(nèi)容集中于某個重要單元操作中，如學(xué)校浴室供水，以熱量傳遞為主線，將供水方式與管道系統(tǒng)選擇放在一個子項目中，幫助學(xué)生溫固動量傳遞章節(jié)的關(guān)鍵知識。教學(xué)項目內(nèi)容課內(nèi)學(xué)習(xí)以教材為依托，擴(kuò)充理論知識；課程中間可安排學(xué)生去實地參觀考察，認(rèn)知設(shè)備構(gòu)造與材料種類，并結(jié)合建材市場考察，認(rèn)識實際化工相關(guān)的配件，通過化工管理基礎(chǔ)知識，建立經(jīng)濟(jì)核算的意識，樹立感性認(rèn)識。與此同時，為了幫助學(xué)生更好的了解化工設(shè)備細(xì)節(jié)，建議學(xué)校建立一個化工材料配件展覽室，在課程學(xué)習(xí)過程中，一步步的實踐滲透有助于提高學(xué)生的化學(xué)學(xué)科素養(yǎng)。在上述基礎(chǔ)上，將課內(nèi)外活動進(jìn)行記錄，對項目要求及任務(wù)進(jìn)行解答，形成完整報告?；せA(chǔ)課程項目教學(xué)設(shè)計如表1所示。

基于上述項目式教學(xué)內(nèi)容的改革，化工基礎(chǔ)教材編寫也可作為改革的一部分內(nèi)容，良好的教材是課程實施的基本保證，也是課程標(biāo)準(zhǔn)的直接體現(xiàn)。目前國內(nèi)化工相關(guān)的應(yīng)用型教材缺口很大，像鹽城師范學(xué)院這樣的二類本科院校選用的教材盲目追求理論知識的深度和廣度，選擇雙一流大學(xué)出版的教材。由于學(xué)生理論知識的差異，同時配套的實驗室及實踐平臺跟不上，忽略了本身實踐技能的培養(yǎng)和培訓(xùn)。最終理論能力培養(yǎng)不足雙一流學(xué)校的學(xué)生，實踐能力不如中專技校的學(xué)生，培養(yǎng)的人才處于尷尬的位置。因此，基于項目式教學(xué)的新型教材也可進(jìn)入籌備階段，教材內(nèi)容對于已有的理論基礎(chǔ)做到有的放矢，重點放在化工基礎(chǔ)中項目的設(shè)計、小組實施方案及評價，并在其他同類教材忽略的與生活生產(chǎn)相結(jié)合的工藝流程、化工設(shè)備選型與細(xì)節(jié)管道布置等方面進(jìn)行補充和要求，教材中所有插圖均采用與實際相關(guān)的工程產(chǎn)品，替換原有的模式圖，符合師范專業(yè)學(xué)生的實際水平，配合學(xué)生的認(rèn)知規(guī)律，將達(dá)到良好的教學(xué)效果。

2.4 項目式教學(xué)考核

化工基礎(chǔ)課程的考核方式一般是通過期末考試成績和平時成績的形式確定學(xué)生的最終成績。平時作業(yè)經(jīng)常存在抄襲現(xiàn)象，考試也大多數(shù)是上課所展示的例題改編，通過硬性筆試難以客觀反映學(xué)生的知識綜合應(yīng)用能力、工程素養(yǎng)和創(chuàng)新能力。項目式教學(xué)采用以教師和學(xué)生為雙重主體的教學(xué)模式，在項目的三個階段對教師和學(xué)生都提出了不同的要求，由于項目式教學(xué)重點集中于項目前期材料收集，中期實地實踐，并解決子項目所提出的任務(wù)，后期成果展示，特別是項目評價階段，原有的考核方法已經(jīng)很難滿足項目式教學(xué)要求。

在化工基礎(chǔ)教學(xué)中，依據(jù)課程對于化學(xué)師范生培養(yǎng)的需求，將理論教學(xué)占比降低，切實著重提升學(xué)生的實踐能力，關(guān)注設(shè)計“項目”的初衷，使師范類學(xué)生完成項目的過程中更多地了解化工知識。從師范生角度而言，即通過“做中學(xué)”的方式進(jìn)一步培養(yǎng)學(xué)生增強(qiáng)對化工行業(yè)的自信，在從業(yè)之后能在潛移默化中影響初高中學(xué)生。具體來說，針對師范生的項目式教學(xué)不能以考試成績?yōu)橹?，而選擇多元化的評價方式，考核分為三部分：項目實踐過程中學(xué)生的全程活動記錄過程以及報告的展示環(huán)節(jié)(40%)，組內(nèi)和組間學(xué)生互評(20%)，課程理論知識的考核(40%)?？傮w來說，不以教師考核為主，加入小組評價和學(xué)生主體，通過情景式項目式教學(xué)實踐與小組間互評，即可激發(fā)學(xué)生對于化學(xué)工業(yè)的學(xué)習(xí)興趣，也可通過小組監(jiān)督，督促不努力的同學(xué)為小組努力；最后，期末理論考核增加部分工程綜合性問題，可鞏固學(xué)生理論知識，全面增強(qiáng)學(xué)生的學(xué)科素養(yǎng)。

2.5 課程思政的融入

化工基礎(chǔ)課程作為重要的專業(yè)基礎(chǔ)課，與化學(xué)工業(yè)息息相關(guān)，蘊含著豐富的思政元素，是潛在的發(fā)揮育人功能的優(yōu)秀載體。就學(xué)生本身而言，化工基礎(chǔ)課程教學(xué)難點也在化學(xué)師范生無法認(rèn)知此門課程的重要性與必要性。目前教育改革要求梳理化工基礎(chǔ)的課程思政體系，通過教學(xué)體系改革幫助學(xué)生樹立化學(xué)學(xué)科及化工行業(yè)的文化自信，加強(qiáng)學(xué)生對課程重要性的認(rèn)識。

筆者在項目式教學(xué)法中，需要通過統(tǒng)籌優(yōu)化項目式學(xué)習(xí)教學(xué)內(nèi)容，深入提煉不同項目與思政教育的關(guān)聯(lián)性，如表1最后一列所示，如愛國情懷、工匠精神、文化自信、節(jié)能減排、人文精神、安全環(huán)保等要素。舉例來說，熱堿法凈化二氧化碳符合目前“3060”雙碳計劃要求，通過化工行業(yè)的“吸收”操作實現(xiàn)環(huán)保減排，可促進(jìn)社會整體綠色生產(chǎn)與發(fā)展，通過相關(guān)視頻，信息化的智慧教學(xué)可對高等教育產(chǎn)生深刻影響。項目教學(xué)法將課程思政內(nèi)容融入項目實施中，在切實實踐與任務(wù)展示過程中，引導(dǎo)學(xué)生樹立良好的思想觀念，增強(qiáng)化學(xué)師范生從事化學(xué)教學(xué)的學(xué)科素養(yǎng)[10]。

3 結(jié)語

綜上所述，化學(xué)(師范)專業(yè)與應(yīng)用化學(xué)專業(yè)要求不同，化學(xué)師范生無法認(rèn)知此門課程的重要性與必要性，針對化學(xué)(師范)專業(yè)化工基礎(chǔ)課程教學(xué)改革有必要性，通過引入項目式教學(xué)，結(jié)合真實問題情境，融入理論知識難點，設(shè)置不同教學(xué)項目，按階段落實教師及學(xué)生的任務(wù)，可促進(jìn)學(xué)生學(xué)習(xí)積極性，加深對理論知識的理解，提高學(xué)生獲取知識、解決工程問題的能力。在此基礎(chǔ)上改革教學(xué)考核方式，融入課程思政，全面增加學(xué)生的工程思想，增強(qiáng)化工行業(yè)文化自信與化學(xué)學(xué)科素養(yǎng)，促進(jìn)化學(xué)師范生在工作中為社會培養(yǎng)更多愿意從事化工的人才。