《化工原理》課程中“翻轉課堂”教學方法的探索與實踐

趙強

摘要：本文以本科生為核心，探索在《化工原理》教學中開展翻轉課堂教學模式，實踐線上線下教學相結合。本文以互聯網為橋梁，以工程專業認證為指導，以培養“雙一流”為目標，以多元化考核模式打造高效課堂，提高學生自主學習能力，探索培養具有工程理論基礎，工程設計和實踐能力的合格人才。“翻轉課堂”不僅能滿足學生的求知欲與好奇心，而且能激發學生的主動性與創造性;不僅能培養出高素質學生，也能激發教師的教學熱情。

關鍵詞：翻轉課堂;多元化;高效課堂

《化工原理》是化學化工大類一門非常重要的學科基礎必修課，是聯系化工基礎和化工設備以及工程實踐的一座“橋梁”。 本課程既要有堅實的理論基礎知識又要具備初步的工程思維，故課程特點是原理多，計算量大，綜合性強。長期的教學過程中發現，學生在學習本課程的過程中，往往是“課上能聽懂、課后隨意做、考試就發懵”。這種情況產生的原因是：課前準備不足、課上被動接受、課后自我放松。傳統的教學方法很難從根本上解決以上問題，翻轉課堂教學法是一次教學方法改革的探索與實踐。

1.主要解決的教學問題

《化工原理》是化學化工大類一門非常重要的學科基礎必修課，是聯系化工基礎和化工設備以及工程實踐的一座“橋梁”。它以單元操作為主線，重點講述化工單元操作的基本原理與工藝計算、典型設備的型式與結構等。通過本課程的學習，學生掌握化工生產中基本單元操作的原理、典型設備的構造、性能和操作原理，設計和計算方法。通過理論解析和在理論指導下的實驗研究、課程設計，樹立正確的科學思考方法，訓練其運用基本理論和方法考察、解釋、分析和處理工程實際問題的能力，提高學生綜合素質。培養學生具備能夠將化工原理基礎知識用于解決較復雜工程問題的能力以及熟悉化工生產所涉及的原料、輔料預處理和半成品、成品的分離過程中設備和工藝路線的選擇，具體的操作及設計方法，培養學生初步的工程實踐能力。

本課程特點是原理多，計算量大，綜合性強，因此學生在學習過程中常感覺枯燥，學習難度大。傳統的教學方法存在以下問題：

（1）學生課前預習方法單一。學生在課前預習主要通過看課本，方法單一枯燥，學生不是帶著問題預習，效果較差。

（2）課堂授課內容較多。本課程內容多，由專業培養方案決定課時數量有限，因此老師會在一堂課講授多個知識點或一個知識點的多個方面，內容多速度快，學生很難在課堂上完全掌握。

（3）傳統教學中，教師的角色是知識的擁有者和傳播者，而學生是知識的接受者，學習中往往是被動者，課堂上互動有限，這導致學生在學習過程中缺乏自主學習和創新能力。

如何解決以上問題，傳統教學方法很難在根本上解決，翻轉課堂改變了傳統課堂的教學方式。課前，學生通過觀看視頻自主學習;課堂上，通過相互討論解決問題，角色轉換激發興趣。課后教師通過軟件平臺及時了解學生預習、學習情況，調整課堂教學進度、難度，制定個別輔導計劃，增強課堂教學的針對性。這種模式，學生不在是被動的接受者，反而通過自主學習發現符合自身情況的學習方式，從而在短時間內提高自身的成績。教師在教學過程中能夠高效的利用課堂時間做到有的放矢。

2.解決教學問題的方法

2.1調整教學內容，完善教學方法和教學手段

隨著科學技術的迅速發展，新時代對高等工程教育提出了新的要求。提高化工類學生工程理論基礎，工程實踐能力，培養各類工程技術人才是促進國民經濟發展的重要手段，這是一個全新的課題。通過多年的探索和實踐，我們在《化工原理》教學中對人才培養目標定位、培養方案、教學內容、課程體系、教材及課程建設及教學方法與手段等方面做了大量實踐，探索出一種符合教育規律，適應社會需求的教學模式——翻轉課堂教學法。

《化工原理》教學中，教學方法與手段大多沿用傳統方法，偏重對學生知識的傳授，而忽視學生自主學習能力和創新能力培養，不能滿足專業認證要求和社會對人才的需求。針對這種狀況我們及時進行了調整，專業教師在教學方法改革的方面做了翻轉課堂教學法的探索和實踐工作：

（1）積極采用開放式多樣化的教學方法，激發學生獨立思考和創新意識，重視因材施教、重視發揮學生的主體作用。

（2）努力探索適應本科教學要求的理論與實踐課程的教學方法評價方式和考試模式。

（3）利用多媒體等現代化教學手段，使教學內容從靜態到動態、從抽象到具體。

2.2教學方法

采用“二段四步十環節”的翻轉課堂教學法。“二段”是指“自學質疑階段”和“訓練展示階段”;“四步”是指教師備課的四個步驟;“十環節”是指學生學習的十個環節。

（1）制作導學案，創建教學視頻。教師在深入研究教材內容和學生知識基礎的情況下，以備課組為團隊，集體制作導學案。主備教師集體備課會前備好下一-周的學案和PPT;下周在集體備課會上共同研討、優化學案和PPT;學案至少提前一天下發給學生。學案要有發、有收、有評。教師深入研究教材內容和教學大綱和專業培養目標，明確學生必須達到的目標，以及視頻最終需要呈現的內容;其次，收集資源和創建視頻;第三，在制作過程中應考慮學生個體差異性，以適應不同學生的學習方法和習慣;第四，教學視頻原則上不超過15分鐘。

（2）學生自主預習和學習。學生在獨立預習教材的基礎上，運用網路資源下載教師的教學視頻和導學案，開始課前學習;登錄平臺完成預習自測題;組內互助解訣個人獨立學習時產生的學習問題;組內不能解袂的學習問題由組長記錄后交給科代表，科代表整理好后上傳至服務器。網絡平臺成為學生上課主要的支撐。

（3）課堂上開放討論，翻轉角色。課堂上學生根據自主預習提出問題，進行分組討論，老師根據問題指導解惑。根據學習內容，教師學生角色翻轉，學生講授提問老師聽課回答。由于本校實際情況大多為大班授課，每班人數較多，教師在課堂上要合理分組及規劃時間，一學期要求每位同學發言2次。

（4）課后教師掌握預習、學習情況。教師通過軟件平臺及時了解學生預習、學習情況，調整課堂教學進度、難度，制定個別輔導計劃，增強課堂教學的針對性。在課時分配上，總課時不變，減少授課課時，增加自學課時，保證授課、自學一比。

翻轉課堂是高等教育模式改革的一部分，它是為了讓學習更加靈活、主動，讓學生的參與度更強。互聯網時代，學生通過互聯網學習豐富的在線課程，不必一定要到學校接受教師講授。互聯網尤其是移動互聯網催生“翻轉課堂式”教學模式。翻轉課堂讓學生在學習過程中從上課準備、課堂討論到課后知識鞏固等都成為主角，讓自主學習成為常態。教師在教學過程中通過學生討論、提問、翻轉講課以及課后評價，找到適合本班學生教學內容。翻轉課堂建立一種新型的評價機制，預習課前、課堂發言、課后分享都將作為考核依據。學生在學習的過程中，可以觀看自己的任課教師的視頻來學習，也可以觀看其他老師的視頻來學習。有利于優質教育資源的共享，對促進教育均衡發展也有很重要的意義。