《化工原理》在線課程建設探索與實踐

宋蘭蘭 于躍 張杰 牟善良 姬姍姍 李昱

摘要：本文結合化工原理的課程特點，闡述了該課程在線課程建設的思路，著重從教學內容、教學方法、習題庫建設、課內課外活動等方面介紹了課程平臺的設計與實踐。

關鍵詞：化工原理；在線課程平臺；混合式教學模式

中圖分類號：G642.0 文獻標志碼：A 文章編號：1674-9324（2019）01-0147-02

《化工原理》是化工類及相近專業的核心課程之一，擔負著由理論到工程、由基礎到專業的橋梁作用[1-3]。該課程強調工程觀點、實驗技能及設計能力的培養，對培養大學生的工程意識和創新能力具有非常重要的作用[4]。但是，由于課程本身存在著大量的工程計算、枯燥的概念和公式，使得學生對化工原理的學習產生很大的厭倦情緒。近年來，各大高校都在陸續加入在線課程平臺。在此大背景下，臨沂大學項目組嘗試改變傳統的化工原理教學模式，將在線學習引入到課程教學。但是，由于課程難度較大，如若完全依靠在線自學，學生對于知識點把握將會不夠明晰。因此，授課過程采用混合式教學模式，將教學過程分為課前準備和課內教學兩個階段。

課前階段是學生借助在線課程平臺，通過觀看微視頻，自行學習課程內容，從而了解課程的學習內容和目標等基本信息。學習后完成一定的在線習題，過程中遇到問題，可以通過教師在線答疑來解決等。課內階段是通過傳統的校園課堂在教室內進行，師生之間可以面對面進行交流。在這一階段，教師可以把重點放在解惑上，多采用啟發式、探究式、討論式等教學方法，來幫助學生解決課前所疑惑的知識點或講解有關知識點的運用。當然，因為學生提前進行了在線學習，也可以把課內階段設計成翻轉課堂的形式。由于課內階段與傳統課堂差異不大，在此，重點來介紹課前階段的建設。

一、在線開放課程平臺的設計

網絡在線課程的組成，主要有以下10個模塊：課程首頁、課程公告、課程簡介、教學資源、在線學習（視頻和PPT）、成績統計、習題與題解、師資隊伍、課外拓展、交流論壇等。每個模塊都有其相應的功能，詳見表1。

比如：可以將帶有課程特色的動畫、圖片、視頻通過“課程首頁”模塊展示。課程的進展和開課信息可以展示在“課程公告”模塊。教學大綱、考核方案以及教材介紹等材料展示在“教學資源”模塊。每位學生每次作業的成績可以在線顯示在“成績統計”模塊。還可以把相關延伸內容，比如生活中的化工原理，展示在“課外拓展”模塊。另外，教師可以通過“交流論壇”模塊，與學生和其他授課老師交流。總之，這樣一個多方位、立體化的學習平臺，將會最大限度的激發學生的學習興趣，提高學習效率。

在這10個模塊中，“在線學習”模塊是網絡在線課程的核心，主要有每堂課的課件、視頻。在組織教學內容時特別注意是否有利于學生自學，教學內容以教學單元或統一知識點為依據，采用專題任務化的組織方法，每個任務具有相對的獨立性。同時，將每一任務相應的學習配套材料，如視頻、PPT、PDF文檔以及國內外高校精品課程鏈接等，展示到“教學資源”模塊。

二、在線開放課程平臺的實踐

1.以知識點為依據，制作精美視頻。視頻采用文字、聲音、動畫、影像等多種多媒體手段展現，使得理論知識更加立體、生動、多維，讓學生的聽覺、視覺協調配合，激發學生的學習興趣。但是，每段視頻的時間長度不宜過長，根據心理學研究，學習者的高效專注時間長度為10—15分鐘。因此，我們可以把化工原理教學內容細化成許多知識點、小任務、科研專題。選擇知識結構性好、邏輯性強、層次性豐富的內容進行錄制。而對于其他零碎內容，可以留在課內階段解決。由于教學視頻錄制是混合式教學模式的核心，在視頻制作過程中還需注意以下方面：①精選課程內容，力求“少而精且多而全”。為了能夠更好的使學生接觸到工程技術發展的前沿，使教學內容適應社會科學發展的要求。可以精簡先修課程中已學過的內容，酌情增加本學科的新過程、新設備、新進展，或以專題講座的形式舉辦化工科技成果轉化與化學工程學科前沿講座，拓展學生的視野，突出工程意識的培養。②結合生活實例，激發學習興趣。化工原理是一門實踐性很強的工程學科。如果能夠將生活案例恰當地應用到課堂教學中，不但可以激發學生的學習興趣，而且可以培養學生運用知識進行分析、解決工程實際問題的能力。例如，在講解傳熱時先提出如下問題：為什么在冬天人們坐在木椅子和金屬椅子上的感覺是不一樣的？在講解伯努利方程時，可以用“香蕉球”現象導入新課。并提問：火車站臺為什么要設計安全黃線？為什么高鐵列車通過隧道時耳朵感覺有壓力？這些鮮活的生活案例，將會把學生的注意力吸引到教師的講課上，提高學生學習的主觀能動性。③注意歸納總結，理清脈絡、突出重點。教學視頻是以知識點、任務或案例為依據來講解每個單元操作的，內容相對零散。因此，在每個單元操作結束時，可以用方塊和連線將各章的基本內容、重要概念、主要公式以及概念公式與工程實際之間的關系聯系起來，從而使得該單元操作的重點和大致脈絡、各部分相互間的聯系，更為直觀明了，思路也變得較為清晰。

2.完善課外學習體系，深化教學資源廣度和深度。為了更好的幫助同學完成在線學習任務，務必要注意教學資源的廣度和深度。因此，在課程平臺的學習資源模塊，我們為同學提供了很多課外資源。比如：各大高校精品課程網站鏈接，生活中的化工原理趣味視頻（非牛頓流體、加油向未來、魔術化學等），化工行業新聞，化工相關法律、法規等。

3.合理安排課前和課內教學，有效提高學生學習效率。課前階段是學生在課程學習平臺獨立獨立完成。為了督導學生及時完成自主學習，我們每周會給學生發送督導郵件，并到討論區進行學習提醒，從而幫助同學更好的了解學習進度。同時，在課程學習過程中，責任教師要及時、積極的回復學生的發帖。

課內階段是在傳統課堂中進行。教師在這個階段主要是引導學生將自學后的知識及時加以鞏固和內化。如何利用和設計課堂上的45分鐘，對教師教學綜合能力將是一個非常大的挑戰。由于學生自學時往往是存有疑問的。教師在課堂上可以引導學生說出自己的想法，并針對疑問點設置課堂討論環節或者設計應用性訓練及研究性拓展，從而引導學生更深層次地理解知識點。另外，由于學生自學時獲取的知識往往是碎片化的，因此在課內階段，我們可以通過圖解法幫助學生將碎片化的知識進行系統化建構。

三、結束語

通過對《化工原理》在線開放課程建設進行探索和實踐，筆者感到在線開放課程平臺的使用，使教師可以靈活組織教學內容，輔助教學實施，方便展示教學中難以理解的復雜結構。這更加符合學習者的自然思維習慣，能夠提高學生的學習興趣和積極性。當然，要建設好該課程，還需要老師必須具有多方面的綜合知識，并且要對教學內容、教學方法、教學手段等方面進行改革。

參考文獻：

[1]張英杰，鞏冠群.化工原理課程“興趣引導式教學法”的探索與實踐[J].廣州化工，2013，41（1）：166-167.

[2]呂建華，方靜，王洪梅，等.化工原理精品課程建設研究與實踐[J].化工高等教育，2013，（3）：26-28.

[3]宋連香，胡育，孫國鋒.“化工原理”課程教學研究淺析[J].樂山師范學院學報，2013，28（11）：58-60.

[4]柴誠敬，陳常貴，等.化工原理課程學習指導[M].天津：天津大學出版社，2003.