化工技术经济课程情景与案例联合教学改革探索

冯 锐，孟献梁，秦志宏，武建军

(中国矿业大学 化工学院，江苏 徐州 221116)

1 化工技术经济课程教学简介

“化工技术经济”是我校化工类专业的专业主干必修课，教学内容为32学时，2学分，采用普通高等教育“十一五”国家级规划教材《化工技术经济(第三版)》(宋航主编)。目前，该课程主要讲授化工技术经济学的基本原理和方法，包括技术经济分析的要素、基本原理、经济评价方法、不确定分析及风险决策以及项目可行性研究等内容。通过近几年的教学实践，笔者发现教学中存在着学生学习积极性差、学习效率不高的问题。这主要是因为该课程内容理论性强、计算公式多，教材例题围绕知识点设定，“技术经济”特点明显而“化工”特色欠缺，教学实例与当前热门的化工工业案例脱节，学生无法深刻体会学习该课程的应用价值。其次，在“教与学”的过程中，教学模式较为单一，以教师讲授为主，“以学生为中心”的教学理念体现不足，学生课堂参与度低，学习自主性差，学生未能深入理解知识内容也难以构建属于自己的知识体系，造成所学知识处于分散割裂的状态。因此，突破传统的教学理念和教学模式，强化“以学生为中心”的教学理念，创新教学模式，不断丰富和完善教学内容，促进理论知识和生产实际的融合，提高教学效果，是当前化工技术经济课程教学改革的重要任务。

2 情景与案例联合教学法

针对化工技术经济课程教学存在的问题，笔者采用了情景与案例联合教学法对教学过程进行改革，即以实际化工案例为该课程教学内容的主要载体，通过设定情景使学生分角色参与到案例的分析评价过程中，以分组答辩和竞争激励方式提高学生的课堂参与度和学习积极性。

2.1 联合教学法的概念

情景与案例联合教学法是在传统的案例教学法中派生出来的一种新的教学方法[1]。案例教学法以培养学生分析能力而备受推崇，被认为是代表未来教育方向的成功教育模式[2]。我国教育部2015年发布的《关于加强专业学位研究生案例教学和联合培养基地建设的意见(教研[2015]1号)》文件中阐释了案例教学的内涵，即“案例教学是以学生为中心，以案例为基础，通过呈现案例情境，将理论与实践紧密结合，引导学生发现问题、分析问题、解决问题，从而掌握理论、形成观点、提高能力的一种教学方式”[3]。然而，在实际教学过程中存在案例教学法内涵体现不足的问题，如教师会将案例教学简化成“案例分析”或针对知识点的“举例”，教材案例脱离化工实际，理论与实践结合不够紧密，知识仍是教师到学生的“单向传递”过程[4]。

鉴于此，本文所采用的情景与案例联合教学法是将生活或化工生产领域的典型实例按照不同的教学需求编制成教学案例。根据案例特征设定情境，给定学生角色，让学生对化工案例的不同技术方案采用适宜的方法进行技术经济分析和评价，比较各自的优劣势，从而做出合理的决策，判断项目的可行性与经济效益。在案例教学过程中，通过课堂讨论让学生参与到教学中来，了解最前沿的科技成果应用情况，激发学生发现问题、解决问题的积极性和主动性，提高学生的观察、分析、归纳和总结能力，培养对所学知识的运用能力和创新能力。

2.2 联合教学法的基本步骤

情景与案例联合教学法通常是安排在讲解课程知识点之后，教师在讲解课程知识点时不过多举例，只要求学生理解和掌握知识点的概念和应用范围，而知识网络和知识能力的训练则贯穿到案例教学中进行。情境与案例联合教学法实施的基本步骤如下：

(1)建立教学案例。由该课程教研室组织教师，按照教学大纲的要求，搜集文献资料，选择突出本校煤化工特色的化工项目实例，在保证教学任务和质量的条件下适当简化教学内容，使之能够与教材知识内容相匹配。在案例中设定问题环节，合理引导学生发现问题、思考问题、并能够结合所学知识提供解决问题的思路和方法。此外，所编写的教学案例难度要适中，这样既能起到锻炼学生的作用，又不打击学生的积极性。

教学案例的设计包括项目概况、可行性分析(市场、工艺技术、知识产权、法规、环保、安全)、项目投资估算及资金来源、财务评价(成本、销售收入、税金、利润、盈利能力、不确定性分析)、国民经济评价等多方面内容。教学资源的建立需要精心设计案例，对实际化工项目只提供基础数据信息，设计问题环节，启发学生思考，运用所学的经济学知识对项目进行技术经济评价和分析。

(2)设定情境与任务。根据案例设定的情境，根据学生的实际情况分组并分配任务，明确各组间的角色，任务和关系，让学生根据所学知识对任务案例中设定的问题提供可能的解决思路和方法，明确组内成员各自的细化工作任务。此阶段，教师扮演的角色是引导学生将案例全过程进行疏导，教师不提供解决方案，而是学生自由发挥的空间。

(3)分角色执行任务。以学生为主体，综合所学知识解决所分配的案例学习任务，要求学生对案例中涉及的问题能够给出较为详细的解决方案，并能够通过定量计算，对所涉及的化工项目案例做出经济分析、效益评价、项目可行性等结论。

(4)分组成果展示与点评。当学生在规定时间内完成案例任务后，组织学生答辩和成果展示，并让其他组同学对答辩组同学的表现及成果进行讨论，提高学生发现和解决问题的实战能力。教师随后点评学生的表现，剖析教学案例所涉及的化工技术、经济学理论、方法等重要的知识点，以此让学生加深对所学知识的理解，掌握各个知识点之间的关系，从而构建起较为完整的知识结构网络。教师根据学生在任务完成过程以及答辩和成果展示中的表现，给定平时成绩。

2.3 联合教学法应用举例

以典型的新型煤化工项目煤甲醇制烯烃为例，来说明情景与案例联合教学法的应用。煤基甲醇制烯烃工艺是近些年发展较为成熟的煤化工新技术，对实现以乙烯、丙烯为代表的的低碳烯烃生产原料多元化，促进我国低碳烯烃工业发展具有重要意义。本案例以公开资料报道的工业流化床甲醇制烯烃(MTO)和固定床甲醇制丙烯(MTP)项目资料数据为基础，对部分内容适当简化并设定情境问题，如作为影响甲醇制烯烃经济效益的最重要因素-煤炭价格-如何影响项目的盈利？然后，给学生设定角色，使其作为决策者来确定如何科学合理地评价两种技术方案、解决问题的思路是什么、以及如何通过分工协作亲自动手解决这些问题。教师按照如图1所示的步骤逐步引导学生完成案例教学内容。此过程中，教师可以给学生提供部分参考资料，如《石油化工项目可行性研究报告编制规定(2015版)》、中国石油化工项目可行性研究技术经济参数与数据2018》、《建设项目经济评价方法与参数(第三版)》等，培养学生从实际应用的角度出发，按照化工项目经济评价的基本步骤，运用所学知识完成案例学习任务[5]。

图1 煤基甲醇制低碳烯烃化工项目教学案例教学步骤

3 设计制作化工技术经济案例教学资源

现代化工技术发展迅速，新理论、新工具、新工艺层出不穷，教学内容改革也要瞄准前沿科技成果，将典型生活实例和化工项目，特别是煤化工项目设计制作成教学案例引入课堂。为适应当前课程“小班化、短学时”的发展趋势，教研室结合我校化工专业的“煤化工”特色，强化化工项目教学案例对知识点的整合作用，突出知识发展脉络，按照情景与案例教学模式编写了适合本专业的案例教学资源，力求学生在较短时间内掌握该课程核心内容。目前，本专业教学研究室已根据本专业的煤化工特色和课程教学大纲要求整理总结了多个典型案例，涉及到的化工项目方案达10多个(见表1)，丰富的教学案例内容满足了学生对不同类型化工项目进行技术经济分析评价的要求。

表1 典型的化工项目教学案例举例

4 结论

在情境和案例联合教学中，学生的参与度和学习主动性是提高学习效果的根本保障。通过课堂教学实践发现，通过生动活泼和多样化的教学模式改革，学生的学习热情和课堂参与度有了明显的提高，不再局限于“来上课、能及格、拿学分”。多数同学能够认真对待案例任务，在解决生产实际问题中能够运用该课程学习的知识，综合考虑化工项目设计、建设、生产等各阶段和各方面的经济效益问题，培养了学生的批判性和创新性思维能力。