微課在化工原理課程教學中的研究與實踐

貢 潔 童 霏 胡秀英 文穎頻

(江蘇理工學院，江蘇 常州 213001)

1 化工原理微課建設的意義

化工原理課程是國內外化工類本科專業(yè)的一門重要的技術基礎課，它以化工過程中的單元操作為研究對象，引導學生由純理論學習轉向實踐性和工程性學習[1]?；ぴ碚n程體系分為理論教學和實踐教學，實踐教學由化工原理實驗、課程設計和化工生產實訓組成。理論知識為實踐操作提供有力的指導，而實踐操作又鞏固了理論知識，兩者相輔相成。然而對于尚未接觸實際工程問題的學生而言，理論學習內容抽象，實踐過程內容復雜，學習的難度和強度都很大。目前高校課程設置時普遍將化工原理的理論教學與實踐教學獨立進行，學生在學習理論知識時無法直觀感受知識，體會不到運用知識的樂趣，降低了學生學習化工原理的積極性，也嚴重影響教師的授課效果和學生的學習效率。因此，我們亟待尋求新的教學模式來解決上述問題。

在眾多教育資源形式中，微課以其“短、小、精、趣”的特征，迎合了時代的要求和大眾心理，已在國內外教育領域中得以快速發(fā)展[2]。微課能更好地滿足學生對不同知識點的個性化學習、按需選擇學習，是傳統(tǒng)課堂學習的一種重要補充和拓展資源?；ぴ碚n程學習思路非常清晰，以單元操作為對象，以傳遞過程原理和研究方法論為主線，來研究各個單元操作的基本規(guī)律，典型設備的設計方法，過程的操作和調節(jié)原理[3]。各單元操作既相互獨立，其理論又彼此聯(lián)系。整體課程結構可以分成很多獨立的知識點，典型設備的結構和工作原理用動畫演示形象直觀。由此可見，化工原理的課程特點與“微課”的特征非常吻合，因而適宜“微課”的開發(fā)。

2 化工原理的微課設計

微課服務對象主要是學生，而學生對微課的接受程度與教師在微課中的教學設計有些密切關系[4]?；ぴ砻恳徽鹿?jié)中都是由若干個單元操作組成的，并配套相應的化工原理實驗。在對單元操作進行基礎研究歸納后發(fā)現(xiàn)，它們遵循若干類似的基本規(guī)律并具有相應的理論基礎，因此每一個單元操作的學習內容、學習方法和能力要求也是極其相似的。根據(jù)教學目標和教學內容，每一個單元操作的教學要求基本可歸納如下：(1)熟悉單元操作的基本原理和基本概念；(2)掌握典型設備及其設計計算方法，具有解決生產過程中的設計型或操作型計算問題的能力；(3)熟悉化工設備的結構和操作原理、操作方法及參數(shù)調節(jié)，具有分析和解決操作中產生故障的基本能力；(4)培養(yǎng)學生的工程觀點、定量計算、設計開發(fā)能力和創(chuàng)新理念等，為后續(xù)進行課程設計的理解和綜合應用奠定理論基礎[5]。因此各個單元操作的總體設計思路總結為理論講解——實驗操作，其中理論講解部分由若干次微課構成，實驗操作是為實驗教學制作的微課。

3 化工原理的微課制作

微課的目的在于為學生“答疑解惑”，將抽象問題形象化和具體化，因此需要精心安排課程內容，優(yōu)化講授方式[6]?；ぴ砦⒄n可以圍繞以下幾方面進行制作。

3.1 優(yōu)選課程內容

化工原理課程的總課時一般在56學時(非化工專業(yè))至96學時(化工專業(yè))，內容較多，我們不可能把所有內容都制作微課。因此在把握課程重點與難點的基礎上，需要對課程的知識體系進行歸納、整理、概括、總結，梳理提煉出獨立的、完整的、重要的知識點，結合案例將知識點進行串接，做成連貫的課程內容。

3.2 設計教學環(huán)節(jié)

教學設計時，準確定位化工原理教學目標、教學重點和難點，從而明確教師的教學任務；精心設計課程導入，從生活現(xiàn)象、視頻等入手，吸引學生注意力；采用多樣化的教學方式，如采用情景教學、直觀演示、設問難點等，建立主題鮮明、形式多樣的微課類型。教師拍攝微課時，要把內容講清楚，難點講通俗，重點講深刻。微課制作時要通過豐富多樣的媒體表現(xiàn)形式直觀、生動、立體地體現(xiàn)抽象程度化工原理課程內容，幫助學生理解與記憶。

以筆者參加的2020年江蘇省高校微課教學比賽“定態(tài)流動系統(tǒng)的機械能衡算”為例，說明微課教學的設計思路。

首先導入新課，用某小區(qū)高層住戶家中“正常的電器不工作”這個怪事引起學生好奇心，通過采訪視頻和小區(qū)供水系統(tǒng)的動畫給學生大致講解生活用水的來源，有懸念的視頻通常容易引起學生的學習興趣，緊接著拋出問題“水塔為什么需要建造一定高度”、“高層為什么容易發(fā)生供水不足”，引發(fā)學生的求知欲。接著講授內容，闡述以上問題和工程設計均涉及流體機械能，引出本微課的學習要點，詳細講解流體三種形式的機械能，包括動能、位能和靜壓能，指出三種形式的機械能之和滿足能量守恒原則，三者相互之間、可以發(fā)生能量的互換等知識點，加強學生的認知。有了理論基礎后，回到問題，引導大家去解釋上課初拋出的問題，現(xiàn)學現(xiàn)用，讓學生體會學有所用，感受成就的喜悅。隨后趁熱打鐵，將所學知識進行拓展到其他行業(yè)，讓學生解釋飛機起飛，以及人在火車站臺必須站在安全線以外的原因，知識的拓展應用讓學生充分感受知識的融會貫通性，體驗學習的魅力。“溫故而知新”，通過本課總結，簡單梳理本課內容，加深學生的記憶。最后布置課后練習，引導學生在課后對知識及時進行鞏固。由此可以見，通過精心的教學設計，把抽象的能量轉換問題與實際生活聯(lián)系起來，打破傳統(tǒng)的教學方法，可以讓原本抽象、難懂的理論知識變得形象生動；通過采用理論聯(lián)系實際、講練結合的教學法，將“實際應用導入→理論知識講授→實例講解→總結”等環(huán)節(jié)環(huán)環(huán)相扣，充分調動學生的學習積極性。

3.3 建立考核評價體系

微課實施中需要關注師生出現(xiàn)的問題，比如學生能否主動高效地觀看微課視頻，老師能否及時清楚地解決學生提出的問題等；其次還必須設計靈活多元的考核評價體系，通過線上作業(yè)、測試、提問、討論等方式檢測學生自主學習效果，對學生學習結果進行綜合考核評價。除此以外，教學結束后讓聽課的師生填寫反饋意見，查漏補缺，不斷完善微課教學設計內容，以期達到師生共同進步的目的。

4 結語

化工原理微課的建設，打破傳統(tǒng)的90分鐘課堂教學模式，短小精悍的微課內容更能提高學生學習的注意力和集中力；微課采用多樣的教學手段，理論聯(lián)系實際，教學與實踐結合，讓原本抽象晦澀的化工理論知識變得形象生動，充分調動學生的思維靈活性，激發(fā)學生學習化工原理課程的主動性，從而培養(yǎng)學生運用所學的基本原理分析和解決化工單元操作中實際問題的能力。因此化工原理微課的開展，有利于推進高?；ゎ悓I(yè)課程教學的改革和發(fā)展。