化工原理線上線下協(xié)同教學改革實踐

胥桂萍

(江漢大學 化學與環(huán)境工程學院，武漢 430056)

化工原理是化工類專業(yè)的一門核心課程，承擔著工程科學與工程技術(shù)的雙重教育任務。但化工原理的學習存在原理多、公式復雜等特點，需要學生花費大量時間進行學習理解。如何做到提高學生的學習興趣，更加有效的提高學習效果，尤其在今年春季疫情時期，堅持線上線下協(xié)同教學顯得尤其重要。

1 上課方式的改變

化工原理是選用了天津大學的的慕課作為源課程，進行的異步SPOC教學，同時建有慕課堂。以慕課為代表的在線開放課程的興起標志著教育開始真正走出工業(yè)文明，步入數(shù)字化時代[1]。慕課內(nèi)容豐富，不論在哪里，學生隨時就可以學到感興趣的內(nèi)容。源課程中老師講解細致，通俗易懂，多個知識點總結(jié)，同時里面還附有PPT，隨堂習題，單元作業(yè)，討論等等，根據(jù)教學大綱要求增減了部分教學內(nèi)容，使學生對知識點掌握更加牢固。

要做到這些，教師必須提前了解慕課和慕課堂的相關(guān)使用，開學前一周就建立了QQ學習群，每個學生都有QQ號，避免了在手機上安裝過多的APP，通過QQ直播及時引導學生學習如何使用相關(guān)平臺的使用注意事項，學生很快就進行的認證，并且能熟練使用相關(guān)平臺?；ぴ砣纂娮咏坛烫崆皞鹘o學生。還在QQ中布置了單元自測題，可以直接在線用紅筆批改，對每個學生作業(yè)在線語音、文字評語，及時反饋學生，統(tǒng)計學生數(shù)據(jù)。由于部分學生家在山區(qū)，網(wǎng)絡(luò)信號不穩(wěn)定，在直播時不能保證學習效果，而QQ群課堂直播不便于回放，還要同時進行EV錄屏，比較繁瑣，又把直播課程改在騰訊課堂，學生如果不能及時收看，可以看回放課程，保障了教學效果。

2 自主學習和集中學習相結(jié)合

自主學習就是學生根據(jù)教學安排(教師把本周的教學計劃通過慕課堂的公告或者QQ學習群提前下發(fā)給學生，包括觀看哪些教學視頻，完成哪些要求內(nèi)容的學習)，就可以在當周任何時候登陸完成相關(guān)內(nèi)容的學習。在線完成單元測驗，圍繞主題進行討論，在線完成單元作業(yè)內(nèi)容。單元測驗和作業(yè)內(nèi)容都設(shè)置了提交時間，自主學習一般都是學生對基礎(chǔ)知識的理解和記憶。

集中學習就是學生進入直播課堂，教師利用屏幕分享講述重難點知識點內(nèi)容，對知識點的分析、應用、創(chuàng)造和評價。隨機點名回答相關(guān)的問題，可以對回答問題的學生連麥進行，或者打開聊天室，短時互動交流。學生互動性比較好，直播最后再次布置下周學習任務和學習目標。

3 化工原理混合式教學效果

慕課和慕課堂的優(yōu)勢非常明顯，可以實現(xiàn)線上線下的聯(lián)合應用，慕課堂可以實現(xiàn)簽到、隨機點名、隨堂練習、問卷、討論、公告等多種課堂教學功能，并且有統(tǒng)計功能，查閱數(shù)據(jù)方便，反饋學生學習情況，及時和存在問題學生進行溝通。在直播時，一般包括幾個方面綜合。首先進行課前在慕課堂簽到，完成課前限時練習，了解學生對上次課程的掌握情況。其次充分利用SPOC中的視頻，選看視頻中的重難點內(nèi)容，提前要做好規(guī)劃，精確到分秒來進行，同時可以在慕課堂隨機點名讓學生在學習群中回答問題，和視頻內(nèi)容相關(guān)的問題，連麥回答或者在直播群中文字或者語音都可以，第三才是老師講解本周重點內(nèi)容分析和應用，重點習題，在直播快結(jié)束時再次在慕課堂中發(fā)布當天的限時練習，環(huán)環(huán)緊扣，成績數(shù)據(jù)馬上出來，老師可以從學生的參與情況就了解當日課堂的知識掌握情況。這個工作老師必須提前做好規(guī)劃，直播課程效果才會更好。上完直播課程學生普遍反映內(nèi)容充實，不敢開小差，累并快樂著。對學生進行了教學效果和教學反思調(diào)研環(huán)節(jié)，讓全班同學進行主觀評教并打分。93%的同學認為在線上學習有收獲，65%的同學希望疫情過后能繼續(xù)在線上學習，結(jié)合實體課堂，效果更佳。在線上教學課程中，在慕課堂中采用課前課中課后的限時練習，限時完成，84%的同學都非常認可，只有16%的同學認為被動應對。

4 充分發(fā)掘化工原理課程中的思政元素和育人功能

把科學的世界觀、人生觀、價值觀融入課程設(shè)計和課堂教學之中，激發(fā)學生學習化工的熱情，培養(yǎng)學生為化工事業(yè)奮斗的責任感和使命感，加強學生人文素養(yǎng)、團隊觀念等方面培養(yǎng)的目的，時刻注重將化工知識向工程應用和生活應用拓展[2]。如在講授流體流動章節(jié)時，為何常見的管道都是圓形的？有關(guān)疫情時期時期下水道的問題，這就是靜力學的液封的應用。傳熱章節(jié)中各種不同的材料的導熱系數(shù)的差異在生活中的應用，如鍋具的材料對傳熱的影響，如煲湯用砂鍋，炒菜用鐵鍋等，在寒冷的冬季，什么樣的衣服穿起來最暖和？人體主要依靠羽絨服等面料內(nèi)填充空氣進行保暖？講授換熱器時，企業(yè)為何定期要除垢？換熱表面結(jié)垢能有多大危害？換熱管道的保溫層厚度的確定等等問題。這些問題歸納起來有200多個，可以利用SPOC中的討論區(qū)域或者慕課堂中的討論題布置下去，學生可以在這些區(qū)域進行自由交流，老師實時參與其中，學生隨時可以進行探討，同學之間可以查看到其他同學的討論，老師可以進行點評，不拘泥于形式，氣氛比較活躍。在教學過程中，要培養(yǎng)學生的工程觀點， 通過工程案例剖析，使得講課內(nèi)容有層次，有重點，更深入，如換熱器的選用要注重節(jié)能等原則。結(jié)果表明，在不同的教學環(huán)節(jié)持續(xù)提高學生的課堂興趣，由淺入深的講解綜合型生活案例，以提高學生的綜合素養(yǎng)，可以提高課堂教學效果。通過對課堂的精心設(shè)計，學生對課堂的教學滿意度更高，教學效果得到了提高。

5 利用化工實驗大賽學來提升人才培養(yǎng)質(zhì)量

2017年由教育部高等學?；ゎ悓I(yè)教學指導委員會和中國化工教育協(xié)會聯(lián)合舉辦了全國大學生化工實驗大賽[3]。大賽內(nèi)容包括化工原理理論筆試、實操實驗和仿真實驗比賽。如在傳熱競賽中學生自己安裝熱電偶，為了提高總傳熱系數(shù)，管內(nèi)加裝擾流元件，如螺旋線圈、金屬卷片等，也是需要自己加裝。自己設(shè)計流程，拆裝各種管件等，測定單泵性能曲線，泵的串聯(lián)并聯(lián)性能曲線等。將相應的化工實驗大賽的內(nèi)容融入到化工原理的實際教學過程中， 真正做到用競賽促進教學改革、用競賽促進學生學習。

化工原理作為化工類專業(yè)的核心課程，尤其需要做到教學有法，調(diào)動學生的學習積極性。結(jié)合工程教育專業(yè)認證的大背景，對化工原理課程進行線上線下協(xié)同式教學進行改革與探索，能有效提高化工原理課程的教學水平與質(zhì)量。