廖益强1，卢泽湘1，张慧1，范立维1，陈艳希2
福建农林大学福建福州350108
福建农林大学金山学院福建福州350108
【摘要】随着新工科理念和背景的出现，高校教育教学过程中兴起了越来越多的新的教学技术、教学平台和教学理念。而《化工原理》课程属于一门理论性、工程性较强的专业基础课程，为了更好的顺应时代发展的要求和目标，应在新工科背景下结合学生的实际学习水平、学习需求更好的总结出《化工原理》课程教学中存在的问题，并结合实际进行优化改进和教学改革，以提高《化工原理》课程的教学质量和教学效果，促进学生综合素养及实践工程能力的提高。本文阐述新工科背景下《化工原理》课程教学改革的必要性，分析基于新工科背景下的《化工原理》课程教学改革措施。
【关键词】新工科背景；《化工原理》；教学改革；优化措施
新工科理念主要是指新工科的建设理念，新工科旨在为我国培养一批引领未来技术和产业发展的优秀工程科技人才，为我国产业发展及提升国际竞争力提供智力支持和人才保障。新工科背景下开展各专业的教学，应当面向当前急需和未来产业发展的需求，提前进行人才布局，重视人才创新创业意识、数字化思维能力、跨界整合能力等新工科人才的培养，总结产业需求建设专业及技术发展内容，积极改进和优化当前教学改革措施，强化新工科背景下《化工原理》课程教学质量和教学水平的提高，为社会的发展及科技的进步培养综合性的专业人才，促进我国科学技术及未来工程方面的进步和发展[1]。
1 新工科背景下《化工原理》课程教学改革的必要性
在新工科背景下《化工原理》课程教学改革是尤为必要的，主要是由于当前各大专业院校《化工原理》课程教学过程中由于各种因素的影响存在着较多的问题，主要包括以下几点：
1.1 教学目标无法跟上时代发展需求
现阶段综合工科类的高校《化工原理》课程教学过程中，多数教师的教学理念停留在以往阶段，缺乏教学理念的创新和优化，教师习惯以落后传统的教学理念为主，且教学模式过于单一枯燥。虽然很多教师在教学中认识到自身教学创新目标上存在较多的问题、且未能很好的结合时代发展目标和新课程改革发展要求进行优化教学，但多数教师的优化改革手段较少，很少有教师将《化工原理》课程教学改革工作提上日程。且在教学过程中教师未能很好的结合学生学习需求、学习现状来强化创新《化工原理》课程的教学理念和教学模式，导致《化工原理》课程教学效率低下，不利于学生综合化工素养的培养[2]。最后多数教师在教学中习惯沿用灌输式的教学方式，未能培养学生对《化工原理》课程学习的兴趣，没有结合学生的实际情况和学习需求制定工科类《化工原理》课程教学目标和教学方法，学生处于被动接受化工知识的状态中，影响了《化工原理》课程教学的有效性[3]。
1.2 教学模式过于单调和落后
大多数《化工原理》课程教学较为传统和老套，教师在教学过程中过于重视以口头讲解化工理论知识及利用PPT演示讲解理论知识及实验操作的教学，学生在这一教学模式下处于被动接受化工理论知识的状态中，且在理论教学完成之后，教师未能很好的重视实验操作的训练，多数理论知识教学和实践训练教学流于形式，影响了学生对于《化工原理》课程的学习兴趣和自主意识[4]，导致《化工原理》课程课堂变得枯燥无味，久而久之影响了学生综合化工素养的培养，使得《化工原理》课程课堂教学始终处于模仿和搬运的状态中，无法很好的摆脱应试教育的限制，影响了学生的学习效率及课堂教学有效性的提高。
1.3 未能很好的优化《化工原理》课程实践教学相关内容
在《化工原理》课程教学中，化工原理课程教学具有一定的实践性和抽象性，要求教师在教学中结合理论知识教学内容，尽可能多地提供给学生实践训练的机会，更好的开展理论联系实际的教学，促进学生化工素养的综合培养。当前的《化工原理》课程教学中教师开展的化工实验教学机会较少，且教学中还是以单一的实验原理、实验流程、固定操作步骤、操作技巧等为主，未能尊重学生实践操作中的自主性，使学生在实践训练中思维被禁锢，不能很好的跟随自己对于理论知识的理解和掌握，自由、自主的进行实践操作，不利于学生主观能动性、实践能力的培养。学生在实验后对于理论知识还是把握不清、印象不深，影响和限制了学生综合化工素养的培养。因此在《化工原理》课程教学过程中应基于新科工背景下积极开展教学改革和优化措施，通过教学改革及优化能更好的培养学生的创新意识和创新能力，促使教师在明确创新教学理念和教学目标的基础上帮助学生构建系统性、全面性的化工知识体系，强化《化工原理》课程教学的创新和发展[5]，丰富学生学习过程中的自主性和积极性，促使学生将所学的化工原理教学内容更好的结合社会发展的需求在未来的工作中实践和优化，为社会的发展及科技的进步打下坚实的基础。
2 基于新工科背景下的《化工原理》课程教学改革措施
2.1 基于新工科背景下不断的创新《化工原理》课程的教学理念及教学目标
随着新时代的发展，我国当前的社会发展及科技进步过程中对于工科人才的要求越来越高。新工科背景下要求高校培养实践动手能力、创新能力、分析观察能力、综合化工素养等相结合的复合型人才。这就要求在《化工原理》课程教学改革的过程中应转变传统的教学理念和教学模式，重视学生学习主体地位、自主探究意识的培养，在《化工原理》课程教学中多增加一些实践性、趣味性及探究性的问题，强调学生在课堂学习中运用自己掌握的《化工原理》课程理论知识解决实践问题能力的培养，促进学生更好的在掌握《化工原理》理论知识的基础上应用于实践中，培养学生的实践运用能力和创新能力[6]。如在进行“进料热状况”相关《化工原理》教学内容的教学中，教师可以在课堂导入环节设计探究性、实践性的问题：给出进料热状况、操作环境、产品要求等基础上要求学生以小组合作探究的方式选择合适的回流比，将这一知识和实践变得更加的具备经济性特点。通过创新《化工原理》课程教学理念和教学目标的优化改革教学，提高《化工原理》课程教学的质量和有效性。
2.2 强化新工科背景下《化工原理》课程教学方式的改革和优化措施
在新工科背景下开展《化工原理》课程的教学改革过程中应重视课堂教学模式和教学方法的改革和创新，且在确定课堂教学目标及人才培养方案基础上创新教育教学方式及途径，才能更好的实现对学生的正确引导和带领，强化学生在《化工原理》课程学习中的探究意识和自主学习积极性。
《化工原理》课程属于一门工程性和实践性较强的课堂教学内容，需要教师结合学生实际学习需求、课程教学目标及时代发展步伐等等全方面的培养学生的化工素养，全面的实施多元化、创新的教学措施[7]。在实际的教学中教师可以充分发挥多媒体信息技术中的电子交互式白板、微课视频、翻转课堂等等的教学优势作为理论知识的辅助教学手段，教师可以利用信息技术手段在课堂导入环节播放化工原理课程的相关教学案例、危险化工实验的操作流程等等，促使学生在信息技术教学手段的支持下拓展自己的学习途径和知识视野，引发学生积极愉快的探究和讨论，促使学生在自主、放松及愉快的学习氛围中感受到化工原理相关知识的学习乐趣。最后，教师在开展《化工原理》课程教学改革的过程中应遵循新科工教学背景的要求运用丰富的网络学习资源开展相应的创新教学，如要求学生在课后结合课本中的理论知识点在网络上搜索与化工原理相关的设备图片、三维视频、内部构造图片等等教学知识点，丰富学生对于《化工原理》课程中理论知识点的认识和掌握，提高《化工原理》课程的教学质量。
2.3 重视新工科背景下《化工原理》课程中实验方面的教学改革
在新工科背景下开展《化工原理》课程的教学改革与优化措施时，教师还应重视加大实验教学的投入。《化工原理》课程属于一门实践性较强的学科，教师在开展教学优化改革的过程中为了更好的培养学生的实践运用能力及综合化工素养，应积极为学生提供实验操作的机会和实践，促使学生更好的融入实验过程中去自主探究和实践操作，提高学生对于化工实验过程的参与度，强化学生综合化工素养的培养。如教师可以在《化工原理》课程理论知识的创新教学结束后设计和引导学生参加化工实验比赛，接触更多创新的实验设备和装置。如流体流动装置能同时完成管路特性曲线、粗糙直管阻力、离心泵特性曲线、局部阻力、光滑直管阻力等测定；板式精馏实验装置有多块进料设计，增加了设置回流比的操作、吸收增加了循环水箱的设计、还包括一些虚拟仿真的实验，能够线上模拟实验操作的具体过程，保证每位学生都能参与到实际的实验操作过程中去，强化学生《化工原理》课程学习中的实践能力和综合素养，从整体上提高新工科背景下《化工原理》课程的教学有效性[8]。
2.4 在新工科背景下《化工原理》课程优化改革教学中设计新颖的教学内容
现阶段大多数高校仍旧停留在选择吸收塔、精馏塔、换热器等设备作为《化工原理》课程教学设计的教学内容。但实际上大部分学生对于化工工艺、化工设备的运行原理、运行结构相关知识的掌握程度较低，加上化工产品各具差异、更新换代较为频繁，很多企业采用的设备工艺参数、生产流产等等存在较大的差异，使得相应的操作原理、操作过程及操作要求也发生了一定的改变。这就要求教师应结合时代发展的步伐和需求设计与时俱进、不断优化创新的教学内容展开相应的教学改革[9]。教师在选题过程中除了要综合考虑典型性的设备及化工厂具体情况之外，还应通过化工模拟计算的方式大致的确定选题范围，通过结合课本知识、教材内容或来源于实际工程项目、化工设计比赛题目等等的基础上选择实用性、创新性及真实性的内容，既符合科研需求和工厂实际，又能引导学生充分发挥自身的探究意识和创新意识，学以致用的为学生的内容创新学习打下坚实的基础，为学生毕业后进入化工厂和岗位中做好铺垫，强化学生《化工原理》课程学习中的实践解决问题的能力。
3 结语
在新工科背景下开展《化工原理》课程的教学改革过程中，教师应通过实施创新《化工原理》课程的教学理念及教学目标、重视课程教学方式的改革和优化、重视《化工原理》课程中实验方面的改革教学及优化改革教学中设计新颖的教学内容等多元化的教学手段更好的促进新工科背景下《化工原理》课程教学质量水平的提高，强化学生优化改革教学中实践运用能力、综合化工素养的培养。
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基金项目：（1）福建农林大学重点教育教学改革研究项目“新工科理念和教育信息化推动虚拟仿真实验与在线开放课程深度融合的探索和实践”（111420024）；（2）2019年福建农林大学优秀“课程思政”教育教学改革研究项目“《化工原理》课程思政教学研究”（119/SZ1119037）（3）福建农林大学教育教学改革研究项目“基于在线课程的环境工程专业课教学模式改革”（111418113）；
作者简介：
廖益强（1971—），男，汉族，福建莆田市人，福建农林大学博士，福建农林大学材料工程学院，副教授，研究方向：生物质能源及工业废水处理