信息化背景下化工原理實(shí)驗(yàn)教學(xué)的探索與實(shí)踐

李穎娜 呂 燕 金昌磊 劉 昆

（唐山學(xué)院環(huán)境與化學(xué)工程系，河北 唐山 063000）

0 引言

化工原理實(shí)驗(yàn)是我?；瘜W(xué)工程與工藝、環(huán)境工程和安全工程等專業(yè)的必修課，它是我校學(xué)生接觸到的第一門具有工程特點(diǎn)的實(shí)驗(yàn)課程，它緊密聯(lián)系生產(chǎn)實(shí)際，具有典型的工程性和社會(huì)性的特點(diǎn)[1]。

通過化工原理實(shí)驗(yàn)的信息化背景下的教學(xué)研究與實(shí)踐，可以緩解教師在有限的課時(shí)內(nèi)完成化工原理實(shí)驗(yàn)龐大教學(xué)內(nèi)容的壓力，可以幫助學(xué)生克服畏懼化工原理實(shí)驗(yàn)課程學(xué)習(xí)的心理障礙，這將有利于改善教學(xué)效果、提高教學(xué)質(zhì)量；還可以把教學(xué)過程向知識(shí)運(yùn)用、 工程問題的分析和科技創(chuàng)新等高階認(rèn)知目標(biāo)推進(jìn)；更重要的是，這無疑能夠不斷地培養(yǎng)與提高學(xué)生的科學(xué)素質(zhì)、應(yīng)用能力和創(chuàng)新思維[2]。

1 信息化背景下化工原理實(shí)驗(yàn)資源庫(kù)的構(gòu)建

在教師的指導(dǎo)下，選取優(yōu)秀的學(xué)生參與實(shí)驗(yàn)設(shè)備講解視頻的制作、大型分析儀器課件的制作、常用制圖和數(shù)據(jù)處理軟件的使用介紹等，使學(xué)生參與化工原理實(shí)驗(yàn)教學(xué)數(shù)據(jù)庫(kù)的構(gòu)建，充分調(diào)動(dòng)學(xué)生的積極性和主動(dòng)性。 為了確保學(xué)生自主學(xué)習(xí)的專注度，化工原理實(shí)驗(yàn)課程教師針對(duì)本校具體實(shí)驗(yàn)裝置，錄制了各個(gè)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目的教學(xué)視頻，每個(gè)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目的教學(xué)視頻控制在10～15 min[3]。 視頻內(nèi)容為實(shí)驗(yàn)?zāi)康?、?shí)驗(yàn)原理、實(shí)驗(yàn)設(shè)備、設(shè)備流程介紹和實(shí)驗(yàn)操作講解等。其中，為了更清楚地講解實(shí)驗(yàn)?zāi)康暮蛯?shí)驗(yàn)原理部分， 這些部分采用PPT+旁白講解的形式進(jìn)行錄制；而對(duì)于設(shè)備、流程和操作部分，為了提高講解的感官性，教師或優(yōu)秀學(xué)生在實(shí)驗(yàn)室對(duì)照化工原理實(shí)驗(yàn)室的實(shí)驗(yàn)設(shè)備和流程，進(jìn)行了原位授課式攝像錄制。

2 信息化背景下的化工原理實(shí)驗(yàn)課中與課前的有效銜接

教師根據(jù)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目準(zhǔn)備實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目的微課、視頻和相關(guān)問題，并通過學(xué)習(xí)平臺(tái)發(fā)給學(xué)生。 學(xué)生根據(jù)自己情況有計(jì)劃地自由觀看學(xué)習(xí)。 學(xué)生在完成預(yù)習(xí)后，只有通過平臺(tái)隨機(jī)提供的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目預(yù)習(xí)檢測(cè)試題，才能進(jìn)入線下實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目[4-6]。 另外，學(xué)生還要對(duì)實(shí)驗(yàn)中理論與實(shí)踐結(jié)合的知識(shí)點(diǎn)進(jìn)行總結(jié)，并提出預(yù)習(xí)過程中所遇到的問題和難點(diǎn)，將學(xué)習(xí)的效果反饋給教師。學(xué)生還可以在學(xué)習(xí)平臺(tái)的討論區(qū)提出自己的問題，教師可以不必立即做出回答，可以由同組學(xué)生回答與討論， 對(duì)于積極提出問題和回答問題的學(xué)生，教師要根據(jù)學(xué)生提出問題的難易情況和回答問題的正確情況給予積分獎(jiǎng)勵(lì)，讓學(xué)生感到自己的進(jìn)步，進(jìn)一步樹立學(xué)習(xí)的信心，提高學(xué)習(xí)效率。

3 信息化背景下的化工原理實(shí)驗(yàn)教學(xué)的實(shí)施

信息化背景下的化工原理實(shí)驗(yàn)的具體實(shí)施，如表1 所示。 針對(duì)不同基礎(chǔ)的學(xué)生以及不同實(shí)驗(yàn)難度和危險(xiǎn)程度的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，教師可針對(duì)每個(gè)化工原理實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目設(shè)置“學(xué)習(xí)任務(wù)單”， 幫助學(xué)生明確自主學(xué)習(xí)的內(nèi)容、目標(biāo)和方法[7-8]。 根據(jù)實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容和學(xué)生主要反饋的問題，教師挑選共性的、有價(jià)值的問題為實(shí)驗(yàn)課堂教學(xué)的導(dǎo)入，引導(dǎo)學(xué)生去積極探究問題的答案。 通過課前預(yù)習(xí)測(cè)試、線上提問答題、討論區(qū)的積分獎(jiǎng)勵(lì)等教學(xué)環(huán)節(jié)調(diào)動(dòng)學(xué)生的主觀能動(dòng)性，挖掘?qū)W生的自主學(xué)習(xí)能力，信息化背景下的化工原理實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革進(jìn)一步培養(yǎng)和提高了學(xué)生的能動(dòng)性。

此外，信息化背景下的化工原理實(shí)驗(yàn)教學(xué)過程充分尊重學(xué)生個(gè)體的差異，讓學(xué)生利用所學(xué)理論知識(shí)分析并討論具有一定難度和挑戰(zhàn)性的問題，這加深和拓寬了化工原理實(shí)驗(yàn)課程內(nèi)容，并將所學(xué)知識(shí)向生活方面拓展，將所學(xué)知識(shí)向生產(chǎn)實(shí)踐拓展，將所學(xué)知識(shí)向科研前沿拓展。

表1 信息化背景下的化工原理實(shí)驗(yàn)教學(xué)的實(shí)施方案

4 總結(jié)

根據(jù)化工原理實(shí)驗(yàn)課程內(nèi)容特點(diǎn)制定出了一套切實(shí)可行的信息化背景下的化工原理實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容體系，完成了以學(xué)生自學(xué)、高階問題研討、強(qiáng)化過程考核為特色的教學(xué)設(shè)計(jì)。通過信息化背景下的化工原理實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革的實(shí)施著力培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)的學(xué)習(xí)方法，提高學(xué)生的自主學(xué)習(xí)、 協(xié)作學(xué)習(xí)的能力和創(chuàng)新能力。基于信息化背景下的化工原理實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革的實(shí)施，不僅使學(xué)生達(dá)成了知識(shí)的記憶和理解低階認(rèn)知的學(xué)習(xí)目標(biāo)，而且也將教學(xué)過程向知識(shí)應(yīng)用、工程實(shí)踐和科技創(chuàng)新等高階認(rèn)知目標(biāo)推進(jìn)。