慕課輔助提高化工安全與環(huán)保課程質(zhì)量的探索

摘要：化工安全與環(huán)保課程作為化工專業(yè)一門重要的專業(yè)必修課，課程知識點繁雜，傳統(tǒng)課堂教學難以掌握學生的學習情況，不利于調(diào)動學生學習積極性。針對課程存在的問題，開展融合式教學，課前利用慕課掌握學生預(yù)習情況，助力教師有針對性地備課；課堂教學增加互動，突出學生的課堂主體地位；課后發(fā)布課堂小結(jié)，促使學生做好復(fù)習鞏固，從而通過慕課輔助提高課程教學質(zhì)量。

關(guān)鍵詞：慕課；化工安全與環(huán)保；教學

慕課（Massive Open Online Courses，MOOCs）自2012年興起以來就以新穎的教學理念和教學模式不斷影響傳統(tǒng)教學[1]?；ぐ踩c環(huán)保是化學工程專業(yè)的核心基礎(chǔ)課程，課程系統(tǒng)性強、知識面廣、理論基礎(chǔ)知識點繁雜，同時存在課堂授課學時短及學生重視程度和學習興趣較低等問題，導(dǎo)致教學效果不理想，課程教學質(zhì)量亟待提高[2-3]。為保障新工科人才的培養(yǎng)質(zhì)量，本文根據(jù)化工安全與環(huán)保課程教學中存在問題，結(jié)合線上線下融合式教學實踐，探索借助慕課輔助提高化工安全與環(huán)保課程的教學質(zhì)量。

一、化工安全與環(huán)保課程教學現(xiàn)狀及存在的問題

化工安全與環(huán)保課程立足于化學工程國家特色專業(yè)，面向化學工程專業(yè)、安全工程相關(guān)專業(yè)學生，以化學危險物質(zhì)具有易燃、易爆、有毒的特點為主線，通過爆炸事故、中毒事故和火災(zāi)事故等實際生產(chǎn)安全案例，重點講述防火、防爆、防塵、防毒等化工安全技術(shù)的基本安全知識，構(gòu)建完整的化工安全知識體系。通過教授化工生產(chǎn)中所涉及的危險化學品有效控制措施、化工過程全局性安全設(shè)計、壓力容器的安全使用、企業(yè)安全生產(chǎn)、個人職業(yè)健康和環(huán)境保護法律法規(guī)等使學生掌握安全事故預(yù)防、職業(yè)衛(wèi)生防護和環(huán)境保護的方法與措施。該課程涉及安全技術(shù)、安全管理、工藝設(shè)備、醫(yī)療衛(wèi)生和資源環(huán)境等領(lǐng)域，知識涵蓋面廣、知識點繁雜。受學時限制，授課節(jié)奏緊促，學生難以及時消化課堂所學知識，并對基本概念和化工專業(yè)理論難以深入理解，不利于學生思維的開拓及理論知識的牢固掌握。在傳統(tǒng)的教學模式下，教與學都存在一些問題。

一是教師缺乏對學生課前預(yù)習、課后復(fù)習情況的了解。有效的課前預(yù)習有助于課堂教學突出重點，提高教學效率；及時的課后復(fù)習總結(jié)有助于鞏固教學知識，理解重點和難點，牢固掌握理論知識。對于理論知識繁雜的化工安全與環(huán)保課程來說，有效的課前預(yù)習和課后復(fù)習有利于知識的內(nèi)化，而知識的內(nèi)化為拓展知識、開闊思維奠定了基礎(chǔ)，進而有利于提高理論聯(lián)系實際的能力。化工安全與環(huán)保課程安排在大三上學期，用32學時上完，較短的學時、較快的學習進程與繁雜的專業(yè)知識使學生學習壓力較大，導(dǎo)致學生課前預(yù)習和課后復(fù)習效果較差。傳統(tǒng)教學中，教師很難在課前了解學生預(yù)習情況，一般通過課堂提問等進行簡單了解，不利于教師根據(jù)不同層次學生的需求靈活安排教學內(nèi)容，進而不利于知識的外拓。課后學生的復(fù)習情況缺乏監(jiān)督手段，課堂所學內(nèi)容不及時地歸納總結(jié)會影響知識的內(nèi)化吸收。隨著課程的不斷推進，課后缺乏對知識的總結(jié)梳理就會使前期授課知識逐漸被遺忘，容易導(dǎo)致課程前、后期的知識點銜接困難，學生對理論知識的內(nèi)化和外拓均需提升。

二是教學方法單一，難以調(diào)動學生學習積極性。豐富多樣的教學方法可以活躍課堂氣氛、激發(fā)學生興趣、調(diào)動學習積極性，提升課堂吸引力和學生課堂地位。在化工安全與環(huán)保課程課堂教學環(huán)節(jié)，多偏重于基于PPT的講授，雖然PPT中的一些圖片和動畫會對學生產(chǎn)生一定的吸引力，但過長的講授時間和繁重的講授內(nèi)容容易造成學生注意力不集中，不利于理解并掌握基礎(chǔ)知識點。雖然課堂教學中將板書和多媒體進行有效結(jié)合，但仍以教師為課堂主導(dǎo)者，學生為知識接收者，學生課堂主體地位不突出，因而對教學內(nèi)容思考不全面、學習主動性較差等問題仍然存在。

三是課堂靈活度低，師生互動不足。課堂互動是激發(fā)學生思考能力、提高學生學習主動性以及教師掌握學生學習動態(tài)的有效手段。由于化工安全與環(huán)保課程課時較短，課堂進程緊湊，繁雜知識內(nèi)容的講授占據(jù)了大部分課堂時間，導(dǎo)致課堂靈活度低、課堂互動簡短。雖然將短視頻在課堂進行穿插在一定程度上提高了學生的興趣和注意力，教師也可以通過提問等進行課堂互動，但是學生通過視頻對教學內(nèi)容的深刻反思很難在課堂上展現(xiàn)，導(dǎo)致教師難以及時掌握學生學習動態(tài)，不利于靈活調(diào)整課堂教學，進而影響學生對知識的吸收。

四是課程考核評價方式單一。作為專業(yè)核心課程，化工安全與環(huán)保的考核方式為“平時成績+期末考試”。平時成績主要包括課堂提問和課后作業(yè)，占總成績的30%；期末考試依據(jù)授課內(nèi)容和培養(yǎng)方案采取閉卷考試，占總成績的70%。這種量化考核方式基本能反映學生學習情況和對知識的掌握情況，但缺乏全面性，比如對于文獻調(diào)研、溝通協(xié)作等能力缺乏有效評價，對于學生課堂表現(xiàn)、發(fā)言情況缺乏完整記錄，不能有效反映學生的綜合能力。課程結(jié)束后學生才能通過教務(wù)系統(tǒng)對教師教學效果進行評價，教師不能及時獲取課堂質(zhì)量評價信息，課堂教學缺乏靈活性，影響新工科建設(shè)下新型人才的培養(yǎng)。

二、慕課輔助提高化工安全與環(huán)保課程措施

慕課以其使用簡單、靈活性強、覆蓋面廣等優(yōu)點隨著線上教學系統(tǒng)的開發(fā)而受到越來越多的關(guān)注[4]。在化工安全與環(huán)保課程教學中，我們借助慕課平臺上設(shè)置的討論區(qū)、慕課堂和資源庫等學習板塊，根據(jù)板塊區(qū)特征發(fā)布重點、難點和討論等，將線上線下教學內(nèi)容有效互補，輔助提高化工安全與環(huán)保課程的教學質(zhì)量。

（一）慕課課前發(fā)布重點、難點及微視頻，輔助課前預(yù)習

課前預(yù)習是學習的起點，也是最合理的搶跑。通過有效的課前預(yù)習，學生可以更有針對性地聽課，對教師講解的內(nèi)容印象更深刻，從而有助于在有限的課堂時間內(nèi)消化吸收新知識。利用慕課課前發(fā)布微視頻、簡短PPT和包含重點難點的章節(jié)指南，讓學生預(yù)習更具有目標性。通過實踐發(fā)現(xiàn)，大部分學生能較好地完成課前預(yù)習，并通過平臺反饋未理解的難點。教師通過學習管理平臺的統(tǒng)計數(shù)據(jù)掌握每位同學的預(yù)習情況、學習狀態(tài)和態(tài)度，及時調(diào)整課堂講授的重點和難點內(nèi)容，并有針對性地備課，從而提高課堂教學質(zhì)量。

（二）慕課突破傳統(tǒng)教學，提高課堂靈活度，調(diào)動學生學習積極性

傳統(tǒng)教學模式下，教師為主角，學生為觀眾，教師的教學水平?jīng)Q定學生的學習興趣和學習效果，導(dǎo)致學生常常被動接受，缺乏學習主動性。融合式教學[5]突破傳統(tǒng)教學思想，通過結(jié)合豐富的線上資源和線下傳統(tǒng)課堂，將教學的主體地位由教師中心向?qū)W生中心轉(zhuǎn)變。教師利用慕課把對課程內(nèi)容的引導(dǎo)放在課前，通過提前錄制的視頻、課件、作業(yè)等資料提高線上學習效率。教師根據(jù)慕課的學情統(tǒng)計反饋掌握學生課前學習情況，合理安排線下課堂教學，打造“翻轉(zhuǎn)課堂”教學模式[6]，根據(jù)章節(jié)內(nèi)容將小組討論、演講展示等融入課堂教學，提高課堂靈活度，突出學生在課堂上的主體作用，調(diào)動學生學習的主動性和積極性。以“消防安全措施”章節(jié)為例，課前發(fā)布不同火災(zāi)滅火視頻，學生以小組方式進行滅火原理的課堂演講，根據(jù)學生的演講情況將化工專業(yè)火災(zāi)的滅火措施進行穿插講解，在師生互動中讓學生完成知識的內(nèi)化與吸收。此外，“慕課堂”智慧教學可通過微信小程序直接發(fā)布簽到、隨堂測驗、討論等，有益于師生互動。隨堂測驗和討論等學情分析結(jié)果會實時反饋到課程管理平臺，教師依據(jù)學情分析靈活改變教學方法，深度解析重點和難點，夯實教學內(nèi)容，讓學生及時理解并消化吸收知識點，提高課堂效率，提升課程教學質(zhì)量。

（三）慕課課后發(fā)布章節(jié)總結(jié)，輔助課后復(fù)習

課后復(fù)習是對知識的梳理和再記憶，化工安全與環(huán)保等繁雜的知識需要良好的復(fù)習方法幫助學生牢固掌握。慕課課后梳理章節(jié)內(nèi)容，發(fā)布總結(jié)視頻和圍繞重點、難點的討論或客觀題等，幫助學生完成知識的內(nèi)化，輔助學生更好地完成課后復(fù)習。此外，教師可以通過慕課對知識點理解不透徹或未完全掌握的學生進行點對點交流，幫助學生解決在學習中遇到的問題。對學習能力較強的同學，利用慕課資源庫平臺發(fā)布化工工藝安全等學科前沿知識的相關(guān)資料，引導(dǎo)學生根據(jù)自己愛好拓展知識，開闊視野。對學習態(tài)度不認真的學生，在課堂中加大提問力度，通過課程小結(jié)等方式督促其做好課后復(fù)習。

（四）慕課記錄學習歷程，豐富評價機制

傳統(tǒng)教學模式以課堂提問、課堂討論和作業(yè)等作為評定平時成績的依據(jù)，缺乏記憶性和實效性，教師課堂點名提問個別同學，不具有全員代表性，導(dǎo)致課程評價單一，學習情況缺乏記錄。融合式教學下，慕課輔助課前預(yù)習、課堂教學、課后復(fù)習的過程中有效地記錄學生學習歷程。學生對線上視頻、討論、隨堂測驗、知識拓展等學習資料的完成情況實時記錄在慕課的“課程數(shù)據(jù)統(tǒng)計”平臺。課堂教學中，“慕課堂”輔助發(fā)布的簽到、小組討論、隨堂問答等可完整記錄學生的課堂表現(xiàn)。在慕課輔助下，隨著教學內(nèi)容和教學方式的不斷改進，逐步完善形成性評價考核機制。將慕課平臺記錄的學習狀態(tài)、團隊協(xié)作及知識拓展等情況納入考核范圍，全面反映學生的綜合能力。此外，學生對教師的考評可在期終考評的基礎(chǔ)上利用慕課增添若干次中期考評，教師根據(jù)學生意見適時調(diào)整教學內(nèi)容和方法，合理考核，助力提升課程教學質(zhì)量。

（五）慕課輔助提高教學質(zhì)量的實踐探索

實踐出真知，以實際化工生產(chǎn)和人類活動中發(fā)生的爆炸和污染事故為教學背景和材料，引導(dǎo)學生學習化工安全與環(huán)保相關(guān)章節(jié)知識的案例教學是教師授課中常用的方法[7]。根據(jù)教學內(nèi)容和目的，通過慕課發(fā)布恰當?shù)陌咐蛞曨l，以案例為基礎(chǔ)，學生為主體，慕課平臺“討論模塊”為媒介，指導(dǎo)學生深入挖掘化工安全與環(huán)保知識問題并進行系統(tǒng)討論和分析。比如以2019年江蘇響水“3·21”特別重大爆炸事故為案例，通過深入剖析化工貯存、工藝流程、工藝安全距離的設(shè)計和操作過程等方面存在的危險因素，從原料貯存注意事項、工藝設(shè)備安全設(shè)計及工藝流程安全操作等方面展開多方位課堂或慕課平臺討論，通過對問題的研判、分析和評價，系統(tǒng)歸納安全環(huán)保知識點，形成知識點系統(tǒng)匯聚的理論聯(lián)系實際的教學過程。在慕課輔助下，課堂教學時間更充足，案例教學得到充分展示，學生學習興趣、學習積極性以及師生互動大大提升。同時，慕課平臺對案例教學的記錄使討論和知識點的梳理具有記憶性，有利于學生課后復(fù)習及對重點、難點的反復(fù)理解，輔助提高教學質(zhì)量。

作為架起理論學習和實踐技能之間的橋梁，化工仿真技術(shù)借助仿真軟件，在計算機界面構(gòu)建與生產(chǎn)實際高度相似的仿真模型，搭建仿真工藝和設(shè)備模型。通過仿真操作可以使學生對工廠的工藝流程、設(shè)備布置、工況狀態(tài)、控制及關(guān)鍵操作點的作用等進行詳細了解，掌握化工生產(chǎn)特點及可能存在的危險源，學習安全事故預(yù)防、處理和評價等知識，為學生提供安全、經(jīng)濟的學習條件，提高專業(yè)知識和技能[8]。虛擬仿真實驗開展過程中借助慕課展開討論、學習總結(jié)等可防止實驗開展形式化，有助于深層次挖掘化工安全和環(huán)保課程的教學內(nèi)容，加深學生對教學內(nèi)容的理解，鍛煉學生理論聯(lián)系實際的能力。

三、結(jié)語

作為化學工程等相關(guān)專業(yè)的基礎(chǔ)課程，化工安全與環(huán)保存在教學理論基礎(chǔ)知識點繁雜、課堂教學方法單一、師生互動不足、學生學習主動性和積極性不高等問題，導(dǎo)致教學效果不理想，課程教學質(zhì)量有待提高。本文結(jié)合融合式教學實踐，借助慕課平臺突破傳統(tǒng)教學，打造“翻轉(zhuǎn)課堂”教學模式，實時掌握學生學習動態(tài)，記錄學生學習歷程，增加師生互動，輔助案例教學和模擬仿真實踐，助力提升化工安全與環(huán)保課程教學質(zhì)量。

參考文獻：

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