【复合教学法的研究与应用】蒙台梭利教学法的应用研究

　　【摘 要】研究与应用的结果表明，复合教学法可以激发学生的学习兴趣，开阔学生的视野，丰富学生的知识，提高学生的整体素质，取得较好的教学效果。 　　【关键词】复合教学法 研究 应用 化学反应工程
　　【中图分类号】G642 【文献标识码】A 【文章编号】1674－4810（2011）23－0001－02
　　
　　复合教学是进行文化知识教学的有效方法，它既符合学科知识综合化的趋势，又顺应大学毕业生职业市场的变化。复合教学在西方发达国家大学中已广泛流行二十余年，如STS课程即“科学――技术――社会”相统一的课程，就加强了自然科学的人文趋向。国内许多综合性大学在进行课程体系设置和教学改革时对此也已涉及。随着科学技术的飞速发展，学科间的交叉与相互渗透不断加大，尤其是专业课，其内容涵盖了基础课、专业基础课等多个学科，其教学过程包括多个教学环节，注重能力培养和素质提高的复合教学在教学中的作用更显突出。针对专业课的这一特点，我们尝试对专业课及与之相关的多学科、多个教学环节进行整合教育，对“复合教学法”进行了大胆的探索与实践，不仅激发了学生的学习兴趣、开阔了学生的视野、丰富了学生的知识，而且培养了学生多方面的能力、提高了学生的整体素质，取得了较好的教学效果。在化学工程与工艺专业课《化学反应工程》的教学中，我们所采用的复合教学模式主要包括“十个结合”。
　　一 课程教学与教材建设相结合
　　结合地方高校学生特点开展教材建设。为适应培养应用型人才的需要，教学团队与国内其他地方高校合作，编写了《化学反应工程》教材，教材侧重于工程应用，并将最新科研成果编入化学反应工程新进展，强化教材的实用性。该教材由化学工业出版社于2009年1月出版，作为新世纪化工类应用型工科人才培养的系列教材之一，被教育部高等学校化学工程与工艺教学指导委员会列为推荐教材，目前已被兰州大学、河北科技大学、长春工业大学、广西大学等国内近十余所高校采用。教材建设对教学质量的提高起到了保证和推动作用。
　　二 课程教学与专业外语相结合
　　在《化学反应工程》教学过程中，我们发现学生存在重基础英语，轻专业英语；专业词汇相对贫乏；阅读专业文献少；对专业英语在文体、语法、修辞等方面的规律认识不足等诸多问题。为了提高学生的专业外语水平，在教学过程中，我们坚持与专业外语相结合，具体做法：第一，关键词汇英文化。在专业课的教学过程中，首先把课程涉及的专业术语、关键词汇等用英文给学生写出，这样便于后续的双语教学。第二，板书内容英文化。在关键词汇英文化的基础上，选取部分教材内容，全部采用英文板书，保证了专业词汇的重现性以及教学内容的系统性，为学生下一步阅读原版教材奠定基础。第三，指导学生阅读英文原版教材，教学双语化。为了便于学生阅读原版教材，指导学生将其与教学内容相结合，即选择与课堂教学紧密相关的部分章节阅读，这样不仅提高了阅读速度与质量，而且也巩固了课堂教学内容。对学生在阅读中遇到的问题及时给予解答，并经常和学生交流阅读经验、体会等。课堂教学中板书及口语表达以英语为主。
　　三 课程教学与计算机应用相结合
　　随着计算机技术的发展及其应用的普及，当今社会对大学生的计算机应用水平也提出了较高的要求。《化学反应工程》学科与计算机应用密切相关，在该学科中反应器的设计方法主要有两种，即经验法和数学模型法。经验法比较粗略，不能高倍放大；数学模型法是从过程的内在规律出发，更好地反映了过程的本质，放大周期短，放大费用低，可以高倍放大。但数学模型一般都比较复杂，必须借助计算机才能求解，计算机技术的不断进步使数学模型法得到迅速发展。为了使课堂教学与计算机应用相结合，在多年的教学实践中，我们主要指导学生进行以下几个方面的训练：（1）建立反应器的数学模型及边界条件；（2）绘制数学模型法计算框图；（3）编写数学模型计算程序；（4）利用计算机进行设计、计算。
　　四 课程教学与文献检索相结合
　　文献检索是科技工作者的基本能力，尤其在当今信息爆炸的时代更是如此。在教学过程中，我们发现学生虽然掌握了文献检索的基本知识和方法，但熟练程度不够，对本专业具有代表性的文献种类及常用检索工具了解不够全面。鉴于此，我们在专业课教学中坚持与文献检索相结合，具体的做法是：在介绍参考文献时，将本学科有代表性的学者、著作、刊物、常用检索工具等全部介绍给学生，以便于学生进行文献检索。为了提高学生的学习积极性，开展有针对性的检索训练，我们拟定几个本课程的专题，把学生分成几个小组进行文献检索，再把检索到的文献进行分类整理，加工提炼，撰写专题综述。实践证明，通过此项训练确实提高了学生的文献检索能力。
　　五 课程教学与科技写作相结合
　　科技写作是从写作学科体系中派生出来的新学科，承担着科学技术信息和成果的总结、交流、传播和贮存任务。科技写作是科技工作者必备的基本素质。为了提高学生的科技写作水平，我们要在专业课教学中坚持与科技写作相结合。具体做法是：将课程的重点内容分成几个专题，让学生首先进行文献检索，在此基础上按照科技论文规范撰写专题报告。整个过程中，教师给予帮助、指导。指导学生如何进行文献检索；对检索到的文献资料如何进行整理分类、加工提炼；如何把握论文的整体架构；如何展开正文部分；如何撰写论文的中、英文摘要；如何选择论文的关键词等。为使各个专题组之间进行相互学习和交流，举办专题报告会。这样，同学们不仅巩固了在课堂所学的知识，而且文献检索、科技写作、课件制作、上台演讲等多方面的能力都得到了提高，教学效果很好。
　　六 课程教学与技术经济学相结合
　　作为《化学反应工程》学科，其主要任务是对反应器进行正确选型、有效放大、最佳控制。所制定的技术方案必须满足“技术上先进，经济上合理，生产上安全可靠”，由此可见，本学科与技术经济学联系紧密。因此，在这门课程的教学过程中，坚持与技术经济学相结合。在教学过程中，引导学生树立工程观点，工程问题涉及诸多因素，因此工程问题是一个系统工程。在进行反应技术开发、反应器的放大设计、反应过程的控制时都要利用技术经济学的知识，使效益最大化。同一化工生产过程往往有多个不同的技术方案，在教学中，注意启发学生对不同方案进行技术经济比较，选择最优方案。同时，通过多方案比较习题，对学生进行反复训练，使学生能够自觉地利用技术经济学的知识，分析和解决反应器设计中的各种问题。
　　七 课程教学与课程设计相结合
　　纵观近年的毕业环节，学生基本上是以做毕业论文为主。而对化工专业的学生来说，毕业以后的主要去向是化工企业，从事工作以后，无论是新工艺的技术开发，还是老工艺的技术改造，都离不开化工设计。虽然化工原理有课程设计，但其主要是针对单元操作的物理过程，不是一个完整的化工设计。化工专业的学生缺少了化工设计这一基本训练，对今后从事化工设计工作显然是不利的。对历届毕业生的跟踪调查结果也说明了这一点。为了扭转这个局面，在《化学反应工程》教学中安排了课程设计。具体做法是选取“某一化工生产过程的工艺设计”作为课程设计的题目，要求学生完成查阅资料、制订方案、工艺计算、设备设计、绘图和设计说明书编写的化工设计全过程。经过课程设计，学生五个方面的能力都得到了提高：（1）搜集和整理技术资料的能力；（2）工程计算能力；（3）技术方案比较和选择的能力；（4）工程制图能力；（5）科技写作能力。
　　八 课程教学与实践教学相结合
　　为了配合课堂教学，搞好实践教学，构建了以实践教学工程观摩中心为主体的校内实践教学平台，和以企业实践教学基地和社会实践基地的校外实践教学平台，做到“校内与校外相结合”，以满足贯穿于学生整个培养过程的实践教学的要求。实践教学工程观摩中心有化工设备展及配件区、工业催化剂展区、塔填料展区、典型工艺流程动态模型展区、化工管道安装实训展区。学生通过在实践教学工程观摩中心的参观学习，对化工工艺过程及设备有了比较直观的了解和认识，有利于其工程概念的建立，也有利于课堂教学。校外实践教学平台的建立，主要是选择一些具有典型反应设备的化工企业作为实习基地，如石家庄金石化肥集团、石家庄制药集团、石家庄化纤化工有限公司、山西三维集团公司、山东金岭集团公司、河北冀荣氨基酸公司等，他们所具有的典型反应设备有：固定床反应器、气液反应器、均相反应器、流化床反应器、反应精馏装置等。在校外实习基地，根据不同情况，学生可以采取参观、短期实习、顶岗实习等多种实习方式。
　　九 课程教学与实验教学相结合
　　实验设置的指导思想是：重视实验教学环节，改变了实验教学依附于理论教学的传统观念，而是理论教学的有机补充和提高；注重对学生实践能力、创新能力、探索精神的培养。实验教学的实施方案为：课程组利用学校和学院设立的实验教学研究项目基金，开展实验教学研究，推动实验教学改革；筛选出了“基本技能―现代技术、综合应用―创新能力”综合培养的有特色的实验；建立了多层次、开放式的实验室。实验类型分为演示性实验、综合性实验、设计性实验、开放创新性实验。演示性实验、综合性实验着重培养学生的认知能力和动手能力，巩固学生所学的理论知识，使学生达到工程实践能力培养的基本要求。设计性实验、开放创新性实验着重培养学生的科学精神和协作精神。学生可自主选择课题或选择指导教师提供的课题，开展科技创新活动。
　　十 课程教学与科学研究相结合
　　本着“寓教于研、以研促教、研教融贯、教研相长”的教学理念，注重教学与科研相结合，将科技成果与技术转化为教学优势资源，分别从理念、成果、方法和手段等多途径与教学结合，渗透于教材编写、理论与实验教学、实习与毕业环节，实现了科研向教学的多方位转化。同时，言之有物的教学内容又促进了学生科研水平的提高。我们的具体做法是：
　　第一，科研成果进教材。团队鼓励教师撰写教材、讲义，并将最新研究成果融入教材之中。在编写《化学反应工程》教材过程中将微反应器方面取得的科研成果引入第四章《非理想反应器设计》中，将在超重力反应技术方面取得的科研成果写入第十章《反应工程新进展》中，将在催化反应新工艺开发过程中的科研成果引入第六章《气固相反应器设计》中。
　　第二，科研成果进课堂。团队将专业领域内的前沿科技和教师本人最新研究成果如离子液体中的化学反应、微反应器的开发、流化床反应器的实际应用等引入课堂，在第三章《理想反应器设计》的授课中，以“返混”和“平推流”为主线，讲授了团队开展的工业反应器改造的实例，开拓了学生的知识视野、激发了学生的学科兴趣。
　　第三，科研成果进实验室。教学团队着力于实验室建设及实验教学装置的开发研究，将多年积累的科研成果与技术融入其中，开发了多项科研成果转化而来的综合型、创新型实验项目，针对反应工程课程的重点和难点，开发了多釜串联特性实验、反应精馏实验、气固相催化反应综合实验以及超重力反应器性能测定实验等多个综合性和设计性实验装置，加深了学生对课程的理解，锻炼了学生的动手能力。
　　第四，科研成果进毕业环节。团队坚持将学生的毕业环节与教师的科研项目紧密相连，毕业环节论文题目80%以上来自纵横向科研课题，真实的科研课题增强了学生的责任心、锻炼了学生的科研实践和知识运用能力，使得毕业设计（论文）质量显著提高。
　　十一 结束语
　　在教学改革的实践中，我们体会到：课堂教学是教学改革的主阵地，复合教学法是提高教学质量和提高学生整体素质的重要途径。经过多年的探索与实践，复合教学法不断完善，教学效果得到了领导和老师们的肯定，受到了学生的好评。课程建设取得了优异成绩，《化学反应工程》为河北科技大学的首批精品课程，并被评为河北省精品课程，在精品课程评估中被评为省级优秀。
　　〔责任编辑：李锦雯〕