化工原理課程線上教學(xué)的思考

劉平， 呂伯宇， 周蘭， 魏涵

（常州大學(xué)石油化工學(xué)院，江蘇常州213164）

2020 年一場席卷全球的新冠肺炎打亂了人們的生活、生產(chǎn)及學(xué)習(xí)節(jié)奏。然而，隨著互聯(lián)網(wǎng)信息技術(shù)的快速發(fā)展，一種新興的線上教學(xué)方式已經(jīng)進入我們的教育教學(xué)中。只是之前這種線上教學(xué)主要以輔助線下教學(xué)的方式存在。在突如其來的疫情下，這種線上教學(xué)完全取代了線下教學(xué)，成為獨立的教學(xué)模式，實現(xiàn)了“停課不停教、停課不停學(xué)”，為特殊時期的持續(xù)教學(xué)做出了重大貢獻[1]。

化工原理課程是工程學(xué)科（化學(xué)工程、材料工程、制藥工程、環(huán)境工程、安全工程等）的專業(yè)基礎(chǔ)課，其承擔(dān)著由專業(yè)知識到工程能力的重要橋梁作用。課程包括物理加工過程中各單元操作的基本規(guī)律、設(shè)備的設(shè)計及操作原理和方法，研究范圍廣、體系復(fù)雜，教學(xué)難度較大[2]。傳統(tǒng)的教學(xué)以線下課堂為主，線上錄播課程為輔，并配以化工原理實驗及設(shè)計，全面培養(yǎng)學(xué)生的理論和實踐能力。在抗疫特殊情況下，被迫完全轉(zhuǎn)為線上的化工原理課程教學(xué)，其優(yōu)勢及弊端都展現(xiàn)出來，有必要對其進行總結(jié)、分析，以便揚長避短，指導(dǎo)后續(xù)常規(guī)及特殊情況下的教學(xué)工作。

1 化工原理線上教學(xué)的優(yōu)勢

1.1 突破時間、空間限制

互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的快速發(fā)展突破了傳統(tǒng)課堂的局限，實現(xiàn)了隨時隨地地教與學(xué)[3]。哪怕萬里相隔、晝夜相差，只要網(wǎng)絡(luò)相通即可線上教學(xué)。另外，學(xué)生可以根據(jù)自身的情況，選擇碎片化時間進行學(xué)習(xí)；老師也可利用碎片化時間進行解答問題。這為師生教學(xué)帶來了極大的便利。

1.2 充分利用教學(xué)資源

化工原理是與生產(chǎn)實踐密切結(jié)合的課程，其涉及的知識理論大多離不開設(shè)備。因此，要想讓學(xué)生直觀地感受和理解所學(xué)知識，建立工程意識，相關(guān)實驗設(shè)備的建立、實驗課程的配套開設(shè)是非常重要的。但是化工原理涉及的設(shè)備種類繁多，制造成本高，不可能樣樣具備。線上教學(xué)則可以在一定程度上解決此類問題，整合各個學(xué)校甚至企業(yè)的設(shè)備，制作相關(guān)教學(xué)視頻，讓學(xué)生盡可能多地了解實際生產(chǎn)，避免紙上談兵。

另外，化工原理作為一門專業(yè)基礎(chǔ)課，幾乎為絕大多數(shù)工科專業(yè)的必修課，這使得化工原理授課教師的需求量較大。但是，目前很多年輕教師畢業(yè)后直接進入高校任職，缺少工程實踐，經(jīng)驗匱乏，教學(xué)質(zhì)量堪憂。線上教學(xué)平臺擁有大量化工原理及相關(guān)課程，其中不乏大量國家精品課程。這些課程均由來自全國各地教學(xué)經(jīng)驗豐富的教學(xué)名師精心制作。這些資源可為年輕教師提高備課質(zhì)量提供幫助，同時為不同地區(qū)的學(xué)生提供優(yōu)質(zhì)的教學(xué)資料，促進教育的平衡發(fā)展[4]。

1.3 合理規(guī)整教學(xué)內(nèi)容

傳統(tǒng)的課堂教學(xué)是以45min 為一時間單元。但化工原理知識內(nèi)容有長有短，有難有易，很難將每個知識點都統(tǒng)一規(guī)整到45min。很多時候只能被迫分割內(nèi)容到下次課，甚至延至下一周，這在一定程度上影響了化工原理教與學(xué)的質(zhì)量。線上教學(xué)由于不受課堂時間的限制，可以根據(jù)知識點劃分課次，保證知識點講授的完整性。教學(xué)內(nèi)容的合理規(guī)整也為學(xué)生課前預(yù)習(xí)及課后復(fù)習(xí)帶來便利。

1.4 高效、個性化教學(xué)

線上教學(xué)平臺、教學(xué)工具多樣，比如超星、愛課程、雨課堂、學(xué)習(xí)通、釘釘、騰訊課堂、QQ 等平臺，以及虛擬仿真、視頻動畫、多媒體課件等工具。教師可以借助這些平臺和工具進行高效教學(xué)。另外，借助平臺功能可及時掌握學(xué)生的學(xué)習(xí)情況，對學(xué)生在學(xué)習(xí)中遇到的問題、難題進行重點分析、講解，也可通過微課的形式針對性地解決重點和難點知識。

傳統(tǒng)的課堂教學(xué)由于每節(jié)課老師都有相應(yīng)的教學(xué)任務(wù)，只能根據(jù)大多數(shù)學(xué)生的學(xué)習(xí)情況進行教學(xué)，無法顧及個別同學(xué)的學(xué)習(xí)需求。然而，每個學(xué)生的基礎(chǔ)不同、學(xué)習(xí)能力各異，在統(tǒng)一的課堂教學(xué)中無法得到個性化的學(xué)習(xí)。線上教學(xué)的優(yōu)勢在于教學(xué)視頻可以隨時暫停、反復(fù)播放。一來學(xué)生可以自由選擇時間合理安排學(xué)習(xí)進度。二來學(xué)生可以根據(jù)自己對知識的理解和掌握情況選擇學(xué)習(xí)方法，比如反復(fù)多次學(xué)習(xí)較難的知識點，實現(xiàn)高效學(xué)習(xí)。

2 化工原理線上教學(xué)的弊端與對策

2.1 用眼疲勞、注意力不集中

手機、電腦等電子產(chǎn)品的普及和互聯(lián)網(wǎng)信息時代的到來給我們的生活帶來便利的同時也帶來了視力的損傷?；陔娮赢a(chǎn)品的線上教學(xué)的最大弊端無疑也是這一點。另外，線上教學(xué)由于缺少老師的面部表情、肢體語言等，對學(xué)生注意力的要求較高。很多學(xué)生無法長時間集中注意力來學(xué)習(xí)相對枯燥的理論知識?；谝陨蟽牲c，線上教學(xué)則不能再沿用線下的方式進行連續(xù)45min 甚至更長的時間進行教學(xué)?？s短教學(xué)時長是線上教學(xué)改革的第一步。建議線上授課時長每次不超過20min。因此，每個知識點內(nèi)容的重新組織規(guī)整是關(guān)鍵，對于簡單的知識點，可以讓學(xué)生自學(xué)，著重錄制重點和難點內(nèi)容。另外，老師可以根據(jù)化工原理課程的特點，在講解知識點時與工程實踐或生活實際案例相結(jié)合，以便吸引學(xué)生的注意力，加深學(xué)生對知識點的理解。比如講到傳熱里關(guān)于壁溫的估算時，可以引入紙杯燒水的案例。先拋出問題“為什么紙杯燒水，紙杯在火上卻沒有燃燒”，然后通過理論知識分析紙杯底壁溫度接近水的溫度，沒有達到著火點，因此沒有燃燒。通過這樣一個有趣的案例既抓住了學(xué)生的注意力又生動地將知識進行了運用。

2.2 平臺功能不完善

由于新冠病毒的突然來襲，大量課程涌向線上，對教學(xué)平臺和網(wǎng)絡(luò)的沖擊較大。教學(xué)過程中網(wǎng)絡(luò)不穩(wěn)定、卡頓、無法登陸等情況頻發(fā)。另外，不同的教學(xué)平臺有不同的功能，比如有的平臺支持課后回放，但有的不支持；有的能記錄學(xué)生的學(xué)習(xí)數(shù)據(jù)，有的則不能[5]。針對平臺的問題，一要及時更新升級教學(xué)平臺，包括網(wǎng)絡(luò)速度；二是根據(jù)課程的需要合理選擇平臺。教學(xué)平臺可以考慮選擇幾個平臺耦合使用，比如可選擇大學(xué)生MOOC 進行錄播課程，QQ 課堂或騰訊課堂進行直播課程，微信平臺進行簽到等。平時熟悉多個平臺的使用方法，當(dāng)一個平臺出現(xiàn)問題時，可以及時切換不影響教學(xué)的進行。

2.3 缺少互動、學(xué)習(xí)積極性不高

缺少互動是目前線上課程尤其錄播課程存在的另一難題。針對這一問題，可以通過輔助措施進行解決。比如在課前先布置一些問題，讓學(xué)生帶著問題去學(xué)習(xí)。例如：在學(xué)習(xí)離心泵的安裝高度這一部分內(nèi)容前，可以先拋出一個問題“離心泵的安裝高度可以隨意選擇嗎？如果不可以，應(yīng)該如何選擇？”等課結(jié)束了，可以讓大家集中反饋答案，并將此次問題作為平時作業(yè)進行給分。

另外，通過錄播課和直播課或答疑課相結(jié)合的方式進行教學(xué)。學(xué)生在平時學(xué)習(xí)的過程中將遇到的問題通過QQ 群等方式反饋，大家可以在群里進行討論解決。不能解決的問題定期每周1 次或2 次進行集中討論或老師集中講解。

2.4 缺少監(jiān)管、自主學(xué)習(xí)能力差

線上教學(xué)缺少了老師課堂的監(jiān)管，也缺少家長的監(jiān)督，有些自律性較差的學(xué)生開始 “渾水摸魚”，甚至出現(xiàn)開著視頻去做其他事的情況，這嚴重影響了學(xué)習(xí)。針對這種情況，教師在錄制視頻課的時候可以穿插一些問題。這些問題是針對前面視頻內(nèi)容的，回答正確方可繼續(xù)學(xué)習(xí)，回答錯誤則只能回看。這在很大程度上可以督促學(xué)生認真學(xué)習(xí)及思考。

另外，改革考核方法，加大線上學(xué)習(xí)各個環(huán)節(jié)的考核力度也是實現(xiàn)線上高效教學(xué)的保障[6]。成績的評定可以分為線上課程出勤、預(yù)習(xí)、課堂作業(yè)、課后習(xí)題、問題討論、章節(jié)測試、期中考試、期末考試等環(huán)節(jié)。加大平時成績的份額、減少期末成績的占比，促使學(xué)生注重平時每個知識點的學(xué)習(xí)與鞏固，及時解決問題，真正掌握所學(xué)知識。

3 總結(jié)

由上面的分析可知，線上教學(xué)相對于線下教學(xué)既存在優(yōu)勢，也存在弊端。在常規(guī)情況下，最好將線上和線下教學(xué)相結(jié)合，發(fā)揮兩者各自的優(yōu)勢，提升教學(xué)效果。在特殊情況下，若只能進行線上教學(xué)，則要合理整合教學(xué)內(nèi)容、控制教學(xué)時長、綜合教學(xué)資料、設(shè)計教學(xué)方案、改革考核機制，揚長避短，保證線上教學(xué)不打折扣，并進一步提高教學(xué)質(zhì)量。