新型教學方式在精餾設計實驗中的應用

杜 蕾，王 婷，尹進華，王許云,李 龍

(青島科技大學 高密校區，山東 濰坊 261500)

精餾作為傳質與分離過程的一個主要單元操作，在化工、食品、醫藥、環保等領域廣泛應用。精餾過程是一個復雜的傳質傳熱過程，經過多次的部分汽化多次部分冷凝，表現為過程變量多，過程動態和機理復雜[1]，是化工原理實驗和課程設計的重要內容。在化工專業實驗中引入精餾設計實驗[2]，可以使學生通過實驗熟悉精餾塔性能與操作條件的關系，掌握相關的實驗技能和測試手段，加深對理論知識的理解和學習，為課程設計、畢業論文及以后的科研工作打下基礎[3]。

但傳統的教學方法，是學生在實驗室聽老師的講解，然后根據老師的思路分組進行設計操作。這樣往往會占用大量的課上時間，而且只有一小部分的同學能真正理解和操作。從期末考試就可以看出，有的同學連實驗用的塔類型都記不住。因此精餾設計實驗教授方法急需改革。

翻轉課堂和對分課堂教學模式有著不同于傳統教學模式的特點， 它顛倒了傳統的教學理念。翻轉課堂由于強調課上學生協作學習以及教師針對性的指導，所以為“以學生為中心”提供了可實施途徑，真正做到了“因材施教”，而對分課堂能提高學生的主觀積極性，主動去找問題解決問題。把翻轉課堂和對分課堂教學模式應用于精餾設計實驗課程，對提高該學科的教學效果有重要的作用[4]。

1 翻轉課堂和對分課堂

1.1 翻轉課堂

翻轉課堂教學模式是大教育運動的一部分，它與混合式學習、探究性學習、其它教學方法和工具在含義上有所重疊，都是為了讓學習更加靈活主動，讓學生的參與度更強。

翻轉課堂譯自“Flipped Classroom”或“Inverted Classroom”,也可譯為“顛倒課堂”，是指對課堂內外時間重新調整，把教師的學習的決定權轉移給學生。在這種教學模式下，學生能夠更專注于主動地基于項目的學習，充分利用課堂內的寶貴時間,共同研究解決本地化或全球化的挑戰以及其它現實世界面臨的問題，從而獲得更深層次的理解。這些信息需要學生在課后完成自主學習,不需要教師占用課堂的時間來講授信息[5]。

1.2 對分課堂

對分課堂核心理念是分配一半課堂時間給教師進行講授，另一半給學生以討論的形式進行交互式學習，突出課堂討論過程。其關鍵創新在于把講授與討論在時間上錯開，讓學生在中間有一周時間自主安排學習，進行個性化的內化吸收。給予了學生課后主動學習的理由與動力，同時避免了課堂講授后立刻提問討論，學生尚未完全吸收，無問可提、無論可討的尷尬。

對分課堂把教學刻畫為時間上清晰分離的三個過程，分別為講授(Presentation)、內化吸收(Assimilation)和討論(Discussion)，提出者稱其為PAD課堂。類似傳統課堂，對分強調先教后學，教師講授定框架明方向，為學生內化吸收省力。類似討論式課堂，對分強調生生互動，一半課堂用于學生自主討論學習，為教師減負。此外，在考核方法上，對分課堂強調過程性評價，并關注不同的學習需求，讓學生能夠根據個人學習目標確定對課程的投入。

2 精餾設計實驗

精餾設計實驗一共4個學時，3 h的時間。傳統的精餾設計實驗是學生和老師一起到實驗室，然后老師開始講解實驗原理以及實驗具體的操作步驟，大約講解45 min，然后帶領學生學習實驗設備。

我校精餾設計實驗用的是中試設備，體積比較大，因此講解起來時間也比較長。講解完之后讓學生根據設備和進料組成，自己設計進料量、回流比、加熱負荷等參數，進行操作。

傳統的教授方法時間比較長，只是一味的從上向下灌輸。而且設計的時候也只有部分學生在那認真計算，剩下的在聊天或玩手機，難以調動起所有學生的積極性，因此有很多弊端。

3 翻轉課堂與對分課堂在精餾設計實驗中的應用

根據翻轉課堂的理念，老師提前錄好講解視頻，學生在課下根據自己的時間在線學習，并做完老師在網上布置的題目。這樣的優勢是可以保證學生在上課之前都能對實驗原理和注意事項等有個明確的認識，同時還節約了課上的時間。但是在實施的時候會發現，不是每個同學都能認真的看完視頻，而且視頻是死的，無法做到互動。因此在課堂上再運用對分課堂的理念。

具體操作是實驗開始，老師只簡單講解，回答學生在看視頻時遇到的一些問題。然后給學生20～30 min的時間去研究試驗設備。時間到了之后，互相討論，討論完之后提出問題。老師再就這些問題給學生講解。講解完之后再給學生15～20 min的時間分組進行設計。設計完之后每組抽一個同學對本組的設計方案進行詳細講解，老師點評。之后再具體的操作設備，進行實驗。

4 結論(結語)

通過綜合運用“翻轉課堂”與“對分課堂”結合的全新教學模式，改變了傳統教學模式中以老師為中心的教學方法，給予學生更多的自主性，打破了傳統的精餾設計實驗的教學方法。節約了講授的時間，使學生有更多的時間去了解設備操作設備，另外還提高了學生學習的積極主動性，使每個學生都能積極主動的去尋找問題，解決問題。