2020年,清华大学化工系程易老师承担的《反应工程基础》课入选国家标杆课,这是化工系精品课程建设的一大显著成绩。程易老师1989年考入清华大学化工系,分别于1994年和2000年获得学士学位和博士学位,2002年获全国百篇优秀博士论文。2002年入职清华大学后,始终坚持多相反应工程的教学与科研工作,以第一完成人获得教育部自然科学奖一等奖和石化联合会科技进步奖一等奖各一项。入选教育部新世纪优秀人才支持计划、科技部创新领军人才、国家高层次人才计划等。他在繁忙的科研中,始终坚持教书育人,形成了自己的特色,硕果累累。

清华大学化学工程系程易教授
(一)教材对标国际化
反应工程是化学工程中的重要分支,在化工工程科学方面具有重要的地位。64学时,4学分的《反应工程基础》作为清华化学工程专业最重要的课程之一,是化工系大三学生的必修课。其实,反应工程建立之初,是一门“技艺”多于“科学”的课程与技术领域,经过60多年发展,逐渐成为现代、严谨的科学体系。程易老师由于有在荷兰联合培养的经历及在加拿大工作经历,能够及时洞察反应工程教学的国际化发展趋势。在2007年从导师金涌院士手中,接手这门课后,他能够在充分吸收前辈先进教学经验基础上,及时进行教材充实。美国密西根大学Fogler教授的《Elements of Chemical Reaction Engineering》教材,科学逻辑性强,适合讲解,适合学生自学,尤其是学习的过程和做科研的思路一致。这本教材在全世界反应工程本科教育覆盖率达到80%,被世界各顶尖高校青睐。教学利器与长期积累,使程易老师逐渐形成了加强课程科学性、知识性、学术引领专业课教学的授课特色。学生更加容易掌握,起到了非常好的教学效果。

(二)授课注重新形式与强调实效
在教材之外,2020年的特殊网络教学中,程易还引领学生建立“Google-Wikipedia-Youtube”的开放、无边界的学习方式。学生既可通过学习教材,建立严谨的系统逻辑,也可通过互联网更加快速获取发散的、零碎知识点。这种学习方式,使学生可自由编织自己的知识网络,显著提高了学生的参与度与兴趣,学习效率提升明显。
另外,程易老师还考虑到大三学生即将进入实验室进行科研实践。为了让学生们更好地联系书本上的知识和实际工作,除了课程组的教师都有丰富的实践经验外,他还安排博士生与本科生们分享实践经验,引导学生进入专业角色,加深学生对知识点的理解。
2021年程易老师尝试了翻转课堂环节的设计,把学生们分成多组,完成对于已讲授知识的重讲与重组。学生们很快突破了章节限制,将知识点串成线,或是从实际应用案例中讲解反应工程相关原理。在课程结束之后,同学们在假期把讲课内容凝练成教学视频,在“全国互联网+化学反应工程课模大赛”中获得了一等奖。
同时,程易老师还积极创新教学模式。他将每节课15%的时间都留给了讲“故事”环节,并作为教学环节明文写了出来。他的“故事”绝大多数都是有设计、有专业关联的,既包含了丰富的反应工程案例,又有对现代工业的回顾和展望,还涵盖了科研会议见闻。最大限度让学生了解科技前沿,开拓学生视野,创造更多可能性,调动了课堂气氛和节奏。程易老师对于课程相关的“知识点故事”,还引入VR视频、计算机动态模拟以及可视化实验。通过演绎式与案例式教学方法相结合,使在学生在遇到难以理解的定义时,先从实际案例引入,让学生建立感性认识后,再引回定义,一步步地建立严谨的逻辑体系。在这样的课程吸引力下,绝大部分同学能做到认真修习,达到了让学生最大限度获得收获的教学目的。

程易老师在课堂上
(三)持续做好课程传承
“标杆”的称号,对程易老师来说,是对他多年来教学付出的肯定。他始终保持着对教学的热爱和付出,也在积极思考更多的教学改变,期望和现代学生日新月异的学习方式、科学基础做与时俱进的共同成长。2021年,他将自己负责的班级作为实验班,实施全新改革。长期在科研一线的他明白,科研实践中并不需要死记硬背公式,反而要求学生们具有融会贯通的能力,及向前发展、敢于思考与终身学习的能力。他用单元考取代期中考,使学生整个学期保持一贯的学习态度;改变期末考试方式,真正体现课程学习后认识和解决问题能力。在与王铁峰老师多年合作后,他俩又吸收颜彬航老师加入课程组。颜彬航老师讲授这门课程第二年,就获得了全校前5%的学生评教评价,并获得了疫情期间优秀教学的嘉奖。
总之,在金涌院士的带领下,反应工程学科越来越越壮大,大量科研优秀的老师都积极投身本科生与研究生的教学实践中。除程易老师、王铁峰老师、颜彬航老师在《反应工程基础》本科生课程教学方面成效显著外,骞伟中老师承担了《化学反应工程启蒙》,王垚老师与骞伟中老师承担了《聚合反应工程》,罗国华老师与张晨曦老师承担了《流态化反应工程》等本课生课程教学任务;魏飞老师与王铁峰老师承担了《高等化学反应工程原理》研究生课程教学任务。逐渐形成了一个教学层次立体化,教学内容丰富化,教学成效最大化的教学体系。
(注:对学校相关报道进行了内容补充与改编)