成果名称：行业责任引领，智能混合固基、工程前沿强能的能源化工工程创新人才培养模式 —《化工原理》教改实践为例
获奖等级：特等奖
主要完成人：张香兰、马靖文、蔡卫滨、畅志兵、曹俊雅、刘金昌、雷泽、杨志宾、孙永军
成果介绍
在国家能源安全和“双碳”目标的背景下，党的二十大提出要“加强煤炭清洁高效利用”，实现这些目标需要培养一批爱国敬业、勇于奉献、适应时代发展的化工工程创新人才。
煤炭作为我国能源安全的重要保障，其清洁高效利用关系到国家的能源结构调整和碳排放目标的实现。然而，煤炭行业面临着年轻一代对行业认可度低、责任感弱、创新能力不足等问题，迫切需要培养一批既具备扎实专业知识又有高度责任感的创新人才。
随着互联网、人工智能的迅速发展，特别是ChatGPT等生成人工智能的出现，具有难以替代的“软能力”——终身学习能力、创新能力、协作能力成为适应社会发展的最基本能力，传统的教学资源和方法已无法满足学生个性化学习需求及社会发展需求。
为了应对这些挑战，教学团队结合中国矿业大学（北京）的办学定位，以“价值引领，固基强能”为育人理念，针对以下问题开展研究：（1）学生对煤炭行业认可度低、责任感弱，与行业需求不匹配；（2）传统教学资源和方法与学生个性化学习需求及社会发展需求不匹配；（3）煤炭行业重任和新时代对人才协作能力和创新能力需求与现有人才培养模式不匹配。经过十多年的教学改革和探索，形成了“行业责任引领、智能混合固基、工程前沿强能”的能源化工工程创新人才培养模式。
成果一、构建了研、标、纲、讨、育、思“六位一体”的课程思政模式，教师队伍建设和课程思政同向而行，建立了能源特色的课程思政素材库，形成课程思政内容和课程内容有机融合，承接时代赋予能源高校的责任担当，培养学生家国情怀、行业责任和团队协作精神。
①注重师资队伍建设，通过各种形式的教研组学习和参加教学能力大赛提高教师的爱国敬业、教书育人能力。教师团队通过调研、研讨确定思政目标，并在课程大纲中落实；
②挖掘能源特色课程思政素材，凝练成与课程知识点匹配的课程思政案例。对课程教学单元进行系统化设计，将课程思政点和课程内容有机融合，形成课程育人的双主线；
③通过课堂、作业、实验、竞赛等各环节，体验煤炭行业科学家的爱国敬业精神、现代煤化工技术的发展、践行节能减排理念，激发学生爱国敬业、行业责任以及团队协作精神。
成果二、建设了以学生为中心的多媒体、多层次、智能化能源特色教学新资源，满足新时代学生个性化需求；利用“五步认知”模式、知识图谱技术重构和深度整合教学内容，智能导学，助力个性化成长，释放创新潜能；线上线下混合式教学和“多元化、多主体、全过程”成绩考核方式强化学生主体、深度互动，夯实课程基础知识。
①针对新时代学生注重个性发展、学习时间碎片化、信息化工具使用熟练的特点，建设了12单元，170视频；开发了便捷使用的“化工原理智能机器人”小程序；编写数字化、多形态教材。多媒体、多层次的能源特色教学资源满足学生个性化学习需求；
②采用五步认知重构教学内容，匹配学生认知水平; 利用知识图谱技术，将教学资源和教学内容进行深度整合，形成系统化的知识网络，通过建立系统的知识框架和高效的学习路径，实现智能导学，降低学生的畏难情绪，助力学生自主学习、个性化成长，提效率、夯基础，释放学生创新潜能；
③教学过程采用线上线下混合、“多元化、多主体、全过程”的课程考核方式，打造深度互动的教学环节，让学生成为课堂的主人；通过线上线下双主线，夯基础；采用全过程考核，动态优化教学过程，激 发 学生学习的内驱力。
成果三、构建了“工程案例牵引+小组互助”教学模式，结合仿真和学科竞赛延申，形成了一套有效的工程创新能力培养模式。通过引入现代煤化工领域工程案例和煤炭清洁高效利用科技前沿案例，形成单元项目培养学生解决复杂工程问题的能力、协作能力和创新能力。
①理论实践融合，将近十年我国煤化工大发展的工程实例、科技前沿案例和课程单元操作内容结合，以工程案例牵引形成具体单元操作项目，问题导向式引导学生以小组讨论方式进阶式、深度学习课程内容，学以致用解决实际工程问题，培养创新能力；
②虚实结合，引入大型化工模拟软件、仿真软件和桌面工厂，使学生接轨学科发展前沿和工程实际，实践单元项目的工程化模拟和操作；
③组织学生参加全国大学生化工设计大赛、实验大赛和智能化工竞赛、北京市化工原理竞赛，锻炼并检验学生解决复杂工程问题的能力和团队协作能力。
成果推广应用效果
一、主要成效
（1）学生的行业责任意识增加。
13届全国大学生化工设计竞赛，我校参赛团队的作品90%均从节能降耗，减污降碳的角度进行了流程优化；60%的团队采用以煤为原料的现代煤化工技术，提高了对煤炭行业的认同感。
（2）学生更加主动学习、学生学业成绩优良率提升。
经过教学创新，改进了线上线下混合式教学，丰富了课堂教学手段，取得了更好的教学效果，从学习通平台数据和多年考试成绩对比看，学生学习积极性和主动性增强，课程成绩更往高分段集中，提高了11%，课程目标达成度的加权平均值为0.75。
（3）学生的团队合作精神和创新能力全面增强，培养质量显著提高。
①2019年以来，参加北京市化工原理竞赛连续5年获得团体一等奖，获得个人特等奖6人，一等奖 18人，二等奖4人，三等奖18人。
②2019年以来，连续5年获得全国大学生化工设计竞赛全国总决赛一等奖（团队）。
③2019年开始参加全国化工实验大赛，取得全国总决赛一等奖1项、二等奖1项，华北赛区竞赛特等奖1项、一等奖2项、二等奖3项、三等奖1项。刚刚结束的2024年华北赛区比赛，参赛团队获得华北赛区团体特等奖。
（4）培养了一支爱岗敬业的教学团队，团队教师全身心投入课程教学和改革创新，成果丰硕。
2019年以来，课程注重团队建设，教学团队负责北京市和学校教改项目10余项，积极参加教学会议并与同行进行交流，教学改革取得了丰硕的成果：
①《化工原理A2》获北京高等学校优质本科课程；
②《化工原理C》获北京高校优质课件；
③《化工传质与分离过程》（化工原理A2）获校课程思政示范课二等奖（2023）；
④多人次获得各级各类教学名师：1人获得北京市教学名师、全国煤炭教学名师、校教学名师；3人获得北京市课程思政教学名师；1人获得校青年教学名师；
⑤1人获全国第二届化工原理教学能力大赛特等奖（2023）；
⑥团队获2024年北京市教学创新能力大赛三等奖；
⑦化工原理教学团队获校优秀教学团队。
⑧在《化工高等教育》、《煤炭高等教育》发表教改论文7篇。
二、成果推广
（1）学生和专家组的高度评价。
①90%以上学生认为通过线上线下混合式学习对团队合作、自主学习能力和高阶思维的提高有促进作用；
②由多位教指委专家和化工原理教学名师组成的专家组认为“课程具有高阶性、创新性和挑战度的一流课程特征”。
③校督导高度认可；
④在线课程受到河北工业大学等12院校的积极评价。
（2）示范引领作用明显。
课程主讲教师和团队教师一直积极参加各类教学研讨会，多次受邀在校内/校外分享课程建设/专业建设成果。在线课程和开发的“化工原理智能机器人”小程序受到10余所同行学校的肯定。通过示范观摩、报告讲座等，课程教改教学成效获得同行认可，形成一定影响力。