微課在煤化工工藝學(xué)課程教學(xué)中的應(yīng)用

郭文瑤 辛志玲 王羅春

(上海電力大學(xué) 環(huán)境與化學(xué)工程學(xué)院，上海 201306)

“煤化工工藝學(xué)”是化學(xué)工程與工藝專業(yè)中能源化工特色類核心課程。該課程內(nèi)容涉及煤化學(xué)、化學(xué)反應(yīng)工程、化工工藝學(xué)、化工原理等課程，主要介紹煤化工工藝原理、重要煤化工工藝過程和設(shè)備以及煤化工領(lǐng)域的研究與開發(fā)進(jìn)展。由于該課程的理論性和實用性均較強，學(xué)科交叉滲透明顯，且內(nèi)容繁雜、涵蓋范圍較廣，學(xué)生普遍反應(yīng)學(xué)習(xí)難度較大、學(xué)習(xí)興趣不足。隨著高校教育信息化進(jìn)程的不斷推進(jìn)，多元化的網(wǎng)絡(luò)資源逐漸進(jìn)入大學(xué)課堂，高等教育的“微時代”悄然來臨。作為傳統(tǒng)課堂學(xué)習(xí)的一種重要補充與延伸，微課在“煤化工工藝學(xué)”課程教學(xué)中的應(yīng)用為解決該課程現(xiàn)有教學(xué)問題提供了一條新途徑。

1 微課的內(nèi)涵和特點

微課(Micro-lecture)自2011年在國內(nèi)被首次提出以來，在教育學(xué)領(lǐng)域得到了廣泛關(guān)注和迅速傳播。盡管國內(nèi)對于微課的提法不盡相同，如“微型課程”、“微課程”、“微課”等，但其都是以簡短的視頻為表現(xiàn)形式，輔以相應(yīng)的配套資源，用以講授單一知識點或圍繞某個教學(xué)環(huán)節(jié)開展的一種簡短且完整的教學(xué)活動[1]。

微課的核心內(nèi)容是課程微課教學(xué)資源庫，以教學(xué)視頻為主要載體，還包括素材課件、教學(xué)案例、教學(xué)設(shè)計、教學(xué)反思等教學(xué)資源。微課的主題突出、內(nèi)容具體，可以有針對性的對某一重點知識、教學(xué)環(huán)節(jié)或教學(xué)主題進(jìn)行專題視頻制作。微課的內(nèi)容短小、講解精煉，可以較好的維持觀看者注意力集中的有效時間。微課的學(xué)習(xí)形式靈活，不受時間地點的限制，可以根據(jù)自身學(xué)習(xí)情況隨時、反復(fù)觀看，因而在實際教學(xué)中具有很廣的應(yīng)用面和很高的利用價值。

2 微課在《煤化工工藝學(xué)》課程中應(yīng)用的可行性

微課的產(chǎn)生和快速發(fā)展是基于當(dāng)前學(xué)習(xí)方式碎片化、聚焦化、移動化的特點，解決現(xiàn)在大學(xué)生追求多元化、個性化學(xué)習(xí)的需要，滿足當(dāng)前推進(jìn)教育信息化進(jìn)程的發(fā)展要求。在“煤化工工藝學(xué)”課程教學(xué)中引入微課資源，可以實現(xiàn)煤化工工藝學(xué)教學(xué)內(nèi)容的多樣化建設(shè)[2]。從教學(xué)內(nèi)容和形式上，利用微課時間短、效率高的特點，作為課堂內(nèi)容的輔助資源，雖然每節(jié)微課只傳達(dá)少量的知識，但學(xué)生的學(xué)習(xí)體驗更加“聚焦化”，從而加強了對知識的關(guān)注度和理解力，因此能夠更有效的提高學(xué)生的學(xué)習(xí)效率。從教學(xué)方法和手段上，微課本身就是一種新穎的學(xué)習(xí)方法，利用互聯(lián)網(wǎng)和移動平臺的便利性，讓學(xué)生能夠?qū)崿F(xiàn)更加自主、個性化的學(xué)習(xí)，從而有效調(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性，調(diào)節(jié)學(xué)生學(xué)習(xí)的步調(diào)和進(jìn)度，突破傳統(tǒng)書本和課堂等外界條件的制約[3]。

此外，將微課引入煤化工工藝學(xué)教學(xué)改革，也將有效推動煤化工工藝學(xué)教學(xué)團隊的專業(yè)發(fā)展和教學(xué)能力的提升，增強教師進(jìn)行教學(xué)改革與研究的熱情，促進(jìn)煤化工相關(guān)學(xué)科與信息化技術(shù)的融合。因此，微課資源在煤化工工藝學(xué)課程教學(xué)中的開發(fā)、設(shè)計與應(yīng)用，對于學(xué)生學(xué)習(xí)、教師發(fā)展和促進(jìn)教育教學(xué)信息化都具有積極的意義和價值，是符合時代要求的積極探索。

3 《煤化工工藝學(xué)》課程微課資源的設(shè)計與開發(fā)

3.1 開發(fā)原則

設(shè)計與開發(fā)煤化工工藝學(xué)微課資源要緊密聯(lián)系煤化工工藝學(xué)課程的教學(xué)目標(biāo)與內(nèi)容，要對教學(xué)內(nèi)容和方法進(jìn)行合理的組織，遵循實用性、多樣性、交互性等原則，對微課資源進(jìn)行有效的開發(fā)。

實用性原則強調(diào)微課資源內(nèi)容的實用性。對于煤化工工藝學(xué)中實踐性較強的內(nèi)容，如化工設(shè)備，其教學(xué)是煤化工中的教學(xué)難點之一，受限于課時和實訓(xùn)條件等限制，對設(shè)備內(nèi)部結(jié)構(gòu)及其中發(fā)生的反應(yīng)介紹不到位。利用微課，可以直觀的展示設(shè)備內(nèi)部結(jié)構(gòu)，同時借助虛擬現(xiàn)實技術(shù)，使學(xué)生置身于真實的生產(chǎn)環(huán)境中，熟悉相關(guān)設(shè)備的操作技能和操作流程，加強學(xué)生對設(shè)備和工藝的直觀認(rèn)識，提升教學(xué)效果。

微課類型多種多樣，需要根據(jù)不同的教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)目的或教學(xué)手段，開發(fā)契合課程內(nèi)容特點的多樣性微課資源。課前學(xué)習(xí)類微課資源可以讓學(xué)生帶著問題去觀看和學(xué)習(xí)，加深學(xué)生對課程的理解。知識講解類微課資源是教師根據(jù)課程知識結(jié)構(gòu)進(jìn)行梳理，針對每個知識的重點、難點和疑點進(jìn)行的深化剖析，可以滿足學(xué)生的求知需求。案例分析類微課資源可以對復(fù)雜的煤化工工藝流程進(jìn)行講解分析并制作相應(yīng)的動畫，加深學(xué)生對工藝流程的整體理解和認(rèn)識。煤化工工藝學(xué)微課資源的開發(fā)要根據(jù)各章節(jié)知識點的內(nèi)容特點和其在課程中的地位體現(xiàn)多樣性原則，最終目的是實現(xiàn)課程教學(xué)目標(biāo)。

交互性原則強調(diào)微課在使用中不僅要向?qū)W習(xí)者提供示范性的學(xué)習(xí)視頻，還應(yīng)提供與課程內(nèi)容契合的評估測試。交互式的學(xué)習(xí)有利于及時得到反饋信息，激勵學(xué)生的學(xué)習(xí)動機。學(xué)生可通過檢測及時掌握自己的學(xué)習(xí)狀態(tài)，調(diào)整學(xué)習(xí)進(jìn)度，還可以和教師進(jìn)行在線溝通，更有利于學(xué)生對知識的掌握和學(xué)習(xí)興趣的提高。

3.2 內(nèi)容的選擇與設(shè)計

在教學(xué)內(nèi)容的選擇上，微課要突出重點、明確主題，尤其對于一些課程中的教學(xué)重點與難點，直觀具化的微課可以起到事半功倍的教學(xué)效果。比如煤直接液化的機理部分，內(nèi)容重要卻較為抽象，采用傳統(tǒng)的教學(xué)模式講解容易枯燥空洞，對于“前瀝青烯”、“瀝青烯”等抽象概念易于混淆。如果能夠配合動畫演示具體的煤液化過程，把抽象的內(nèi)容直觀化，將更有利于學(xué)生接受和掌握。因此，我們選擇將“煤直接液化的機理”制作為微課。

微課內(nèi)容選擇后，還要考慮內(nèi)容的設(shè)計，將內(nèi)容導(dǎo)入、知識點講解、動畫演示、提出問題等環(huán)節(jié)進(jìn)行設(shè)計安排。以“煤直接液化機理”微課為例，首先是導(dǎo)入部分，引出問題，什么是煤的直接液化？與間接液化有什么區(qū)別？煤直接液化有何意義？還可以通過我國在煤直接液化領(lǐng)域取得的重大進(jìn)展引入主題；其次，結(jié)合動畫演示煤直接液化反應(yīng)的整個過程，分析該過程的特點；最后，提出問題啟發(fā)學(xué)生思考，根據(jù)煤直接液化過程的特點對直接液化反應(yīng)器提出了哪些要求？作為下一節(jié)“煤直接液化反應(yīng)器”內(nèi)容的銜接。

3.3 教學(xué)的手段與策略

煤化工工藝學(xué)課程具有較強的理論性和應(yīng)用性，綜合本課程的特點，采用案例教學(xué)法生動具體、直觀易學(xué)，有利于啟發(fā)學(xué)生自主思考、探索，以最大化實現(xiàn)知識從理論到實踐的轉(zhuǎn)化。以“煤直接液化機理”微課為例，可以通過我國自主建設(shè)的世界首套百萬噸級煤直接液化示范項目的工業(yè)實例進(jìn)行講解，讓學(xué)生直接感受到我國神華集團在煤直接液化的工業(yè)化進(jìn)程中取得的重大進(jìn)展，同時可以引入該技術(shù)艱苦曲折的技術(shù)攻關(guān)過程，給予學(xué)生深刻的感性認(rèn)識，在增強學(xué)生民族自豪感的同時激發(fā)學(xué)生對煤化工學(xué)習(xí)的熱情和職業(yè)使命感。基于該實例教學(xué)，學(xué)生對煤直接液化過程表現(xiàn)出極大的學(xué)習(xí)興趣，教學(xué)效果顯著提高。

4 微課在《煤化工工藝學(xué)》課程中應(yīng)用的關(guān)鍵

4.1 微課資源庫的系統(tǒng)構(gòu)建

《煤化工工藝學(xué)》課程微課資源庫的構(gòu)建要綜合考慮課程特點和教學(xué)目的，可以對各章節(jié)中的基礎(chǔ)知識部分和知識拓展內(nèi)容建立相應(yīng)的專題，形成具有連續(xù)性和層次性、體系相對完整的微課內(nèi)容，以便于滿足學(xué)生自主化、個性化的學(xué)習(xí)，從而形成完整意義上的知識體系的構(gòu)建和能力的培養(yǎng)。這就要求教師深入熟悉課程的教學(xué)內(nèi)容，合理選取教學(xué)知識點，充分收集相關(guān)技術(shù)前沿并予之歸納整合，巧妙設(shè)計教學(xué)環(huán)節(jié)，從而實現(xiàn)知識結(jié)構(gòu)的重新調(diào)整與升級，打造出優(yōu)秀、系統(tǒng)的微課資源庫。

4.2 微課在教學(xué)設(shè)計中的應(yīng)用

為了充分發(fā)揮微課資源庫的優(yōu)勢，彌補傳統(tǒng)課堂的不足，教師要兼顧線下課堂教學(xué)的方式和手段，將微課資源庫和線下課堂靈活有效地融合，對教學(xué)過程進(jìn)行精心設(shè)計。比如，在課前預(yù)習(xí)中，利用微課視頻短小精悍的特點，布置預(yù)習(xí)任務(wù)，幫助學(xué)生預(yù)先了解課堂內(nèi)容，啟發(fā)學(xué)生思考，帶著問題上課；在課堂教學(xué)環(huán)節(jié)，靈活采用啟發(fā)式、討論式、案例式或翻轉(zhuǎn)課堂式等多種教學(xué)方法，進(jìn)行課程的引入、知識的講解、過程的演示等，加深學(xué)生對知識點的理解和記憶，豐富教學(xué)內(nèi)容的同時調(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性；在課后復(fù)習(xí)階段，同樣可以借助微課資源庫，幫助學(xué)生有針對性地深入理解并掌握知識點，延伸并拓展課堂內(nèi)容，有利于學(xué)生查缺補漏，鞏固新知識，形成更完整的知識體系?？傊?，只有將微課資源庫與線下課堂有機巧妙地結(jié)合，才能有效激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情，真正達(dá)到提升教學(xué)質(zhì)量的目的。

5 結(jié)語

隨著互聯(lián)網(wǎng)和移動技術(shù)的快速發(fā)展和日趨成熟，“互聯(lián)網(wǎng)+移動終端”的學(xué)習(xí)方式已逐漸被人們所采用和接受，越來越多的學(xué)習(xí)者已經(jīng)體驗到利用移動設(shè)備進(jìn)行自主學(xué)習(xí)、高效利用碎片化時間的便利。因此，構(gòu)建優(yōu)秀的《煤化工工藝學(xué)》微課資源庫，并將其與線下課堂進(jìn)行有效的融合，將在不同維度上實現(xiàn)該課程教育方式和學(xué)習(xí)方式的改革和探索，對課程教學(xué)質(zhì)量的提高，以及創(chuàng)新型、應(yīng)用型高水平化工人才的培養(yǎng)具有積極的意義。