化工原理課程線上教學的思考

劉平， 呂伯宇， 周蘭， 魏涵

（常州大學石油化工學院，江蘇常州213164）

2020 年一場席卷全球的新冠肺炎打亂了人們的生活、生產及學習節奏。然而，隨著互聯網信息技術的快速發展，一種新興的線上教學方式已經進入我們的教育教學中。只是之前這種線上教學主要以輔助線下教學的方式存在。在突如其來的疫情下，這種線上教學完全取代了線下教學，成為獨立的教學模式，實現了“停課不停教、停課不停學”，為特殊時期的持續教學做出了重大貢獻[1]。

化工原理課程是工程學科（化學工程、材料工程、制藥工程、環境工程、安全工程等）的專業基礎課，其承擔著由專業知識到工程能力的重要橋梁作用。課程包括物理加工過程中各單元操作的基本規律、設備的設計及操作原理和方法，研究范圍廣、體系復雜，教學難度較大[2]。傳統的教學以線下課堂為主，線上錄播課程為輔，并配以化工原理實驗及設計，全面培養學生的理論和實踐能力。在抗疫特殊情況下，被迫完全轉為線上的化工原理課程教學，其優勢及弊端都展現出來，有必要對其進行總結、分析，以便揚長避短，指導后續常規及特殊情況下的教學工作。

1 化工原理線上教學的優勢

1.1 突破時間、空間限制

互聯網技術的快速發展突破了傳統課堂的局限，實現了隨時隨地地教與學[3]。哪怕萬里相隔、晝夜相差，只要網絡相通即可線上教學。另外，學生可以根據自身的情況，選擇碎片化時間進行學習；老師也可利用碎片化時間進行解答問題。這為師生教學帶來了極大的便利。

1.2 充分利用教學資源

化工原理是與生產實踐密切結合的課程，其涉及的知識理論大多離不開設備。因此，要想讓學生直觀地感受和理解所學知識，建立工程意識，相關實驗設備的建立、實驗課程的配套開設是非常重要的。但是化工原理涉及的設備種類繁多，制造成本高，不可能樣樣具備。線上教學則可以在一定程度上解決此類問題，整合各個學校甚至企業的設備，制作相關教學視頻，讓學生盡可能多地了解實際生產，避免紙上談兵。

另外，化工原理作為一門專業基礎課，幾乎為絕大多數工科專業的必修課，這使得化工原理授課教師的需求量較大。但是，目前很多年輕教師畢業后直接進入高校任職，缺少工程實踐，經驗匱乏，教學質量堪憂。線上教學平臺擁有大量化工原理及相關課程，其中不乏大量國家精品課程。這些課程均由來自全國各地教學經驗豐富的教學名師精心制作。這些資源可為年輕教師提高備課質量提供幫助，同時為不同地區的學生提供優質的教學資料，促進教育的平衡發展[4]。

1.3 合理規整教學內容

傳統的課堂教學是以45min 為一時間單元。但化工原理知識內容有長有短，有難有易，很難將每個知識點都統一規整到45min。很多時候只能被迫分割內容到下次課，甚至延至下一周，這在一定程度上影響了化工原理教與學的質量。線上教學由于不受課堂時間的限制，可以根據知識點劃分課次，保證知識點講授的完整性。教學內容的合理規整也為學生課前預習及課后復習帶來便利。

1.4 高效、個性化教學

線上教學平臺、教學工具多樣，比如超星、愛課程、雨課堂、學習通、釘釘、騰訊課堂、QQ 等平臺，以及虛擬仿真、視頻動畫、多媒體課件等工具。教師可以借助這些平臺和工具進行高效教學。另外，借助平臺功能可及時掌握學生的學習情況，對學生在學習中遇到的問題、難題進行重點分析、講解，也可通過微課的形式針對性地解決重點和難點知識。

傳統的課堂教學由于每節課老師都有相應的教學任務，只能根據大多數學生的學習情況進行教學，無法顧及個別同學的學習需求。然而，每個學生的基礎不同、學習能力各異，在統一的課堂教學中無法得到個性化的學習。線上教學的優勢在于教學視頻可以隨時暫停、反復播放。一來學生可以自由選擇時間合理安排學習進度。二來學生可以根據自己對知識的理解和掌握情況選擇學習方法，比如反復多次學習較難的知識點，實現高效學習。

2 化工原理線上教學的弊端與對策

2.1 用眼疲勞、注意力不集中

手機、電腦等電子產品的普及和互聯網信息時代的到來給我們的生活帶來便利的同時也帶來了視力的損傷。基于電子產品的線上教學的最大弊端無疑也是這一點。另外，線上教學由于缺少老師的面部表情、肢體語言等，對學生注意力的要求較高。很多學生無法長時間集中注意力來學習相對枯燥的理論知識。基于以上兩點，線上教學則不能再沿用線下的方式進行連續45min 甚至更長的時間進行教學。縮短教學時長是線上教學改革的第一步。建議線上授課時長每次不超過20min。因此，每個知識點內容的重新組織規整是關鍵，對于簡單的知識點，可以讓學生自學，著重錄制重點和難點內容。另外，老師可以根據化工原理課程的特點，在講解知識點時與工程實踐或生活實際案例相結合，以便吸引學生的注意力，加深學生對知識點的理解。比如講到傳熱里關于壁溫的估算時，可以引入紙杯燒水的案例。先拋出問題“為什么紙杯燒水，紙杯在火上卻沒有燃燒”，然后通過理論知識分析紙杯底壁溫度接近水的溫度，沒有達到著火點，因此沒有燃燒。通過這樣一個有趣的案例既抓住了學生的注意力又生動地將知識進行了運用。

2.2 平臺功能不完善

由于新冠病毒的突然來襲，大量課程涌向線上，對教學平臺和網絡的沖擊較大。教學過程中網絡不穩定、卡頓、無法登陸等情況頻發。另外，不同的教學平臺有不同的功能，比如有的平臺支持課后回放，但有的不支持；有的能記錄學生的學習數據，有的則不能[5]。針對平臺的問題，一要及時更新升級教學平臺，包括網絡速度；二是根據課程的需要合理選擇平臺。教學平臺可以考慮選擇幾個平臺耦合使用，比如可選擇大學生MOOC 進行錄播課程，QQ 課堂或騰訊課堂進行直播課程，微信平臺進行簽到等。平時熟悉多個平臺的使用方法，當一個平臺出現問題時，可以及時切換不影響教學的進行。

2.3 缺少互動、學習積極性不高

缺少互動是目前線上課程尤其錄播課程存在的另一難題。針對這一問題，可以通過輔助措施進行解決。比如在課前先布置一些問題，讓學生帶著問題去學習。例如：在學習離心泵的安裝高度這一部分內容前，可以先拋出一個問題“離心泵的安裝高度可以隨意選擇嗎？如果不可以，應該如何選擇？”等課結束了，可以讓大家集中反饋答案，并將此次問題作為平時作業進行給分。

另外，通過錄播課和直播課或答疑課相結合的方式進行教學。學生在平時學習的過程中將遇到的問題通過QQ 群等方式反饋，大家可以在群里進行討論解決。不能解決的問題定期每周1 次或2 次進行集中討論或老師集中講解。

2.4 缺少監管、自主學習能力差

線上教學缺少了老師課堂的監管，也缺少家長的監督，有些自律性較差的學生開始 “渾水摸魚”，甚至出現開著視頻去做其他事的情況，這嚴重影響了學習。針對這種情況，教師在錄制視頻課的時候可以穿插一些問題。這些問題是針對前面視頻內容的，回答正確方可繼續學習，回答錯誤則只能回看。這在很大程度上可以督促學生認真學習及思考。

另外，改革考核方法，加大線上學習各個環節的考核力度也是實現線上高效教學的保障[6]。成績的評定可以分為線上課程出勤、預習、課堂作業、課后習題、問題討論、章節測試、期中考試、期末考試等環節。加大平時成績的份額、減少期末成績的占比，促使學生注重平時每個知識點的學習與鞏固，及時解決問題，真正掌握所學知識。

3 總結

由上面的分析可知，線上教學相對于線下教學既存在優勢，也存在弊端。在常規情況下，最好將線上和線下教學相結合，發揮兩者各自的優勢，提升教學效果。在特殊情況下，若只能進行線上教學，則要合理整合教學內容、控制教學時長、綜合教學資料、設計教學方案、改革考核機制，揚長避短，保證線上教學不打折扣，并進一步提高教學質量。