化工原理SPOC課程教學模式改革

周躍花

(西安文理學院 化學工程學院，陜西 西安 710065)

SPOC(Small Private Online Course小規模限制性在線課程)實際上就是把傳統教學方式的優勢和e-Learning(即數字化或網絡化學習)的優勢相結合形成的一種新的教學模式。SPOC實質是教師通過開展線上線下相結合的混合式教學模式，引導學生進行更有針對性的深入討論，翻轉學生的學習習慣，這種模式既強調教師對教學過程的引導、啟發和監控，又強調學生在學習過程中的主動性、積極性與創造性。SPOC重新定義了高校學生的教學模式，創新了一種新時代下技術與教育融合的教學模式[1]。化工原理SPOC課程就是改革傳統的化工原理教學模式，探索線上線下相結合的“翻轉課堂”新模式。

1 傳統的化工原理教學模式存在的問題

化工原理課程是化工專業的基礎課和核心課，對學生的專業發展至關重要[2]。化工原理課程具有知識點多、工程性強、內容雜、難度大等特點，加之近幾年教學課時不斷減少，還要保證課程內容的完整性和系統性，教學難度隨之增大。傳統的教學模式，是以“教”為中心，教師是從如何去"教"這個角度來設計教學過程的，思考的主要問題就是如何在有限的課堂時間內把復雜難懂的教學內容講完，因此大多采取“一言堂”的填鴨式教學方法[3]。對學生來說知識是被灌輸而不是通過主動思考獲得的，所能接受的知識也是以記憶為主的概念性知識，這對化工原理課程來說是遠遠不夠的，化工原理課程所強調的研究方法和工程計算是要通過反復思考和訓練才能夠掌握的。

由于傳統的教學模式不僅教學體系及內容是教師指定的，就是教學活動也是在教師給定的框架中運行的，這種模式下，學生的自主和能動性受到很大的限制，其創造意識也受到抑制，學生的整個學習過程是被動的，學習動力不足。因此，常常是教師在臺上講得口干舌燥，學生在臺下聽得頭昏腦漲，教學效果大打折扣。長此以往，學生自主學習能力欠缺，不會學、不愛學、學不好，課程不及格率高，甚至導致厭學。近兩年，我院化工專業學生因為化工原理等專業課程難度大而轉專業的學生逐年增加，生源流失嚴重，形勢嚴峻。

可見，傳統的化工原理教學模式的弊端已經顯現，借助互聯網所帶來的信息傳遞方式的革命化改變，引進先進的教學理念和手段，改革傳統教學模式已刻不容緩。

2 化工原理SPOC課程教學資源建設

2.1 課程內容規劃

SPOC課程的一個重要環節是按知識點對課程內容進行碎片化和結構化處理，化工原理課程是化工專業的核心課，分上下兩學期，總課時96學時，內容很多，因此首先要優化化工原理課程內容，在把握課程重點與難點的基礎上，對課程的知識體系進行歸納、整理、概括、總結，把重要知識點進行梳理和提煉，形成以知識點為脈絡的課程內容[4]。

基于SPOC課程的特點，10～25min左右的微課教學視頻的錄制非常關鍵，是提供給學生的重要自學資源[5]，必須有針對性，并不是簡單的將上課內容錄制出來給學生回放，而是要將課程內容精簡濃縮，輔以豐富多樣的媒體表現形式，以學生更易接受的方式呈現出來。由于經費有限，將化工原理所有內容都錄制視頻不太現實，我們將96課時提煉精簡，在流體流動、流體輸送機械、過濾、傳熱、吸收、精餾、干燥等章節中，劃分出30個重要知識點錄制視頻。

2.2 微課教學設計

其實，每一個SPOC教學視頻的錄制都是一節微課，在微課教學設計時，我們精心設計導課、展開、提問、小結、思考題等教學環節，采用情景教學、直觀演示、設問難點等教學方法，不僅要把內容講清楚，還要把難點講得淺顯易懂，重點講得印象深刻。在微課制作時穿插實驗現象、設備動畫等多媒體素材，直觀、生動、立體地呈現化工原理課程內容，充分體現化工原理課程的工程特點和應用特征，帶給學生更具吸引力、更有趣的線下學習體驗。

下面以“流體的流動現象”微課教學設計為例說明SPOC教學視頻的設計思路。

表1 “流體的流動現象”微課教學設計

2.3 其他教學資源及考核評價

目前，西安文理學院網絡教學平臺已經運行，借助平臺的強大功能，化工原理課程平臺除了向學生發布課程教學大綱、進度安排，提供微課視頻、課程教案、PPT、圖書、MOOC等教學資源外，還必須進行習題庫、試題庫建設，配備單元練習題(客觀題)、作業題(主觀題)、測試題等， 組織督促學生充分利用網絡資源線上學習、討論、測試。

設計靈活多元的考核評價體系，對學生學習結果進行綜合考核評價。除了隨堂測驗、單元作業、期中、期末考試等傳統考核以外，將線上課下和線下課上的提問討論等教學活動納入評價體系，并占一定比例(40%)[6]。特別是"翻轉課堂"應體現學生的學習能力，學生提問以及參與討論非常重要，是評價學生和課程效果的重要環節。

3 化工原理SPOC課程教學模式

化工原理SPOC課程采用線上線下混合式教學模式，它是一種"先學后教"的教學模式，基本點是學生在課下自學，課上實現“翻轉課堂”[7]，教師在課上由講授轉為引導，課堂變成了師生互動的場所，課堂活動包括提問討論、答疑解惑、知識運用、計算練習等，培養學生自主學習的習慣和能力，培養學生解決問題、表達觀點等綜合能力，從而達到更好的教學效果。

化工原理SPOC課程教學模式如圖1所示。

圖1 化工原理SPOC課程教學模式

需要強調的是，教學視頻等線上資源只是給學生提供了自學的學習資源，并不是說把學習任務完全交給學生線上完成，教師輕松省事了，不用在課上給學生教什么了。其實，這是對SPOC課程以及"翻轉課堂"的片面認識。在筆者看來，SPOC課程是實施"翻轉課堂"的載體和必要條件，是一種媒介和技術支持，正因為有了SPOC課程的線上資源，才能更好地實施“翻轉課堂”的教學改革。因此，教師更重要的任務是對學生的學習過程進行重構，不但要對學生提供課下線上的學習資源和輔導，更重要的是進行線下課上的吸收內化，考察學習效果，分享學習成果，評價教學目標是否達成，等等。

4 結語

總而言之，化工原理SPOC教學模式改革的核心是教學理念的改革，要將教師以“教”為主轉變到學生以“學”為主，即“以學生發展為中心，以學生學習為中心，以學習效果為中心”，學生才是學習的主體，在這個理念指導下，建立化工原理網絡教學平臺學習資源，學生先在課下的線上平臺自學，課上實行“翻轉課堂”，教師在課上由講授為主變為引導為主，課堂變為師生互動的場所， 一改灌輸式的傳統教學模式，體現“以學生為中心”的教學思想，培養學生的自主學習能力和綜合素質，提升化工原理課程教學效果。