新時代背景下化工原理設計“三微一平臺”混合式教學新模式推進學生“兩學一做”

蘇俏俏，薛興勇，韓要叢，江春立，李媚，廖業欽(廣西民族大學，廣西 南寧 530006)

0 引言

在“互聯網+教育”[1]浪潮和“中國制造2025”[2]的新時代背景下，加快實現大學教育的智慧化、現代化、信息化的有效途徑，是助推智慧校園建設、深入實施教育信息化2.0行動計劃的有效途徑。化工原理設計[3-5]是化工專業中一門綜合性極強的專業核心課程。通過這門課的學習，學生學會綜合考慮社會、健康、安全、法律、文化以及環境等因素，解決化工復雜工程問題，設計滿足化工專業領域特定的系統、單元或工藝流程，最終將具體的化工過程從實驗方案變成可靠的產業化設計。我校化學化工學院擁有化學工程與技術一級學科博士點，化學工程與工藝專業獲得國家級一流建設專業，圍繞學校“民族性、區域性、國際性”三性合一的辦學特色，綜合掌握和運用化學工程相關專業知識解決實際問題，已經成為一個合格的化工類應用型人才的基本標準。

本文分析化工原理設計課程的教學現狀，提出“三微一平臺”新模式并進行了實踐與探索，積極推進學生“兩學一做”。

1 教學現狀

1.1 學生思想松懈問題

高考考入我校的分數線為一本線。入學的學生們經過高考的洗禮，普遍認為走入大學的門檻就可以放飛自我，于是在剛入學的大一大二階段，疏于自律與怠慢課程學習。在大三階段才開設化工原理課程設計課程，由于大一大二階段的學習基礎不扎實，不少學生反饋課程難度大，并且出現了畏難的消極情緒。因此，根據學生的自身情況，因材施教，無需過于深究知識點的推導與原因，強化知識點的應用；針對參加全國化工設計大賽的學生，再深化細化知識點。除此之外，對一些基礎較為扎實的學生，可以對知識進行深化和拓展，以滿足其要求。

1.2 教師職業化程度深度不夠

在目前產學研融合一體化的大趨勢下，在保證教學科研工作質量的前提下，能承擔產業或社會服務的“雙師”型教師仍然較少。目前，“雙師型”教師提高了教師工作的創造性、實用性和復雜性，這無疑打破了教師一貫的工作習慣并提出了更高的挑戰；部分教師固步自封，不愿意跟著“成長”。一些青年教師缺乏企業經驗，需要時間沉淀和教學科研經驗的積累，方能更好地理論結合實際，課堂的生動度、知識講解形象度才能增強。

1.3 學校政策問題

由于化工課程設計是一門綜合性的課程，為了培養出既具有較高理論基礎，又掌握設計與實踐能力的高素質本科畢業生，教師需要具備較強的設計能力與豐富的企業經驗。目前，對學生到企業的頂崗實習工作，多數學校做得認真細致，轟轟烈烈，但關于教師到企業實踐與學習交流的相關政策仍虛無縹緲。培養“雙師型”教師不應該只是一種口頭上的期待，而是在一定合理學校政策支持與改革下的整體規劃。在重視學生去企業頂崗實習的同時，也應該制訂與落實教師的頂崗實習方案，構建“雙師型”教師培養體系，做好產教研的渠道建設，落實經費投入等。

1.4 教學模式問題

傳統教學是以知識傳授為主體，過分強調教師教學而忽視學生學習的主體意識。被動式學習的學習效果完全取決于學生對這門課的興趣和對知識的渴望。針對基礎不扎實、學習思想放松的學生，則教學效果不佳。目前疫情防控局勢仍不能松懈，為此，學校建立網絡教學平臺以實現隨時隨地重復學習與互動教學。然而，不管是傳統教學還是單一的網絡教學平臺教學，均存在很難引導、監督學生，時間一長學生容易倦怠。動手能力、分析與解決問題能力的培養更是無從談起。甚至出現一邊上課，一邊在課上玩手機或一邊打游戲的情況。教學最終流于形式，教學效果不佳。

因此，為了尋求一種既可以滿足不同學生需求、補償部分教師企業經驗缺乏的新教學模式，探究并實踐了“三微一平臺”混合式教學新模式。

2 “三微一平臺” 混合式教學新模式積極推進學生“兩學一做”

所謂的“三微一平臺”，即借助混合式教學公共網絡平臺打造“微課[6]”“微視頻[7]”，結合“微助教[8]”三個板塊[9]，提供針對性教學。所謂學生“兩學一做”，即學會分析實際情況和解決實際問題，做到理論與實際相結合。

2.1 “一平臺”即混合式網絡教學平臺

將教學標準、教學大綱、教學進度計劃、教學設計、教學課件、含有視頻和圖片的教學資源庫、試題庫、隨堂練習與章節作業、章節的重點難點總結、章節知識拓展等整合到混合式網絡教學平臺上。教師事先在上把任務布置給學生進行自學，學生通過網絡教學平臺的真實情境與虛擬仿真情境的啟發式學習，實現圖文并茂、形象與抽象并重的學習過程，最終接收知識點，并形成自己對這個知識點的理解與認知。通過章節習題集和隨堂練習自行檢測自學效果。學生在教師上課之前已經對自學效果有一個具體的評價，并記錄下自學后仍存在疑惑的知識點。教師在課堂上可以針對學生們的記錄和針對性地提問進行答疑解惑。這就是在課內與課外、線上線下有效整合的混合式學習[1]，實現學生主體與教師主導和諧統一。教學平臺的有效使用可以增加教學過程的互動性、課堂學習知識點的主動性、實現因材施教、發展個性化；加深對教學重點難點的理解、應用、評價與創造。混合式教學模式整合對接傳統線下教學與線上教學的優勢互補，學生“反客為主”，根據自己自習的效果，學會提出問題、分析問題和解決問題。這樣既可以讓學生們重視知識學習，更重視培養學生的獨立學習能力，實現知能并舉。任務式教學目的性強，網絡教學平臺體系的健全與完善，保證獲得系統扎實的基礎知識；參與互動式學習模式可以讓學生更加具有批評性思維，增強自主學習與團隊協作互動。教師可以利用大數據分析技術收集學生反饋的問題、易錯點，最終實現精準的師生綜合素質評價。但混合式教學平臺也存在手機登錄視頻界面觀看不全等缺點。

2.2 “三微”─“微課”“微視頻”和“微助教”

生活中，人們使用手機的頻繁度比電腦更高、更靈活與便捷。目前，移動端的教育APP如：微助教、優慕課、網絡教學平臺漸漸更多地成為混合式教學的信息化手段。微助教在課堂中，教師可以通過全屏課件的彈幕互動功能與學生進行互動，彈幕內容實時顯示在課堂教學課件上，教師可獲取學生對知識點的反饋，與具有批判性思維的學生們展開激烈的討論，增強課堂的互動性，并及時調整教學方案。同時還可以通過微助教的點答功能檢查課前自習效果或課后教學效果，學生們也享受這個過程的歡樂刺激，課堂參與度明顯增高。在小組完成任務式學習過程中，匯報時小組之間進行互評，在一定程度上避免小組匯報時其余同學“事不關己高高掛起”。微助教與網絡教學平臺一樣，都可以具備布置和批改作業、測試與考試等功能。

化工原理課程設計課程中涉及到化工設備的選擇與設計問題，化工設備的結構復雜，涉及到的細節問題較多。為了讓學生更好地掌握化工設備設計的要領，不同的化工設備設計的微視頻教學也可以放到網絡教學平臺，或形成二維碼，學生可掃碼觀看。在每一次實驗操作臺上都有相對應的實驗二維碼，方便學生掃碼觀看，起到預習的作用，減少實驗室教師重復講解的麻煩。還可以制作關于在教學中解釋不清楚的知識點、設計細節與關鍵的知識點的微視頻，使學生更加主動學習，加深化工原理設計知識的理解，有利于其設計能力的提高。較長的教學視頻會讓學生容易產生視覺和聽覺的疲勞。而微課的教學特點是針對教學重點、難點、抽象點進行5～10分鐘的短、小、精的形象啟示和解惑，學生學習也更加輕松快樂高效。按照合理的教學設計制作PPT，通過深入淺出講授，細致入微地剖析設計知識點，運用Camtasia Studio錄制化工原理設計章節重點、難點視頻。

因此，在教學實踐過程中，僅僅長期采用網絡教學平臺存在教師沒有看到同學們的微表情，脫離了師生情感上的交流。“微課”“微視頻”適合現在的“快餐”時代，但其課程知識體系的不完善，讓其不能成為課堂信息化教學的全部手段。“微助教”體系較為完善，但老師們需要學習使用各種輔助軟件。“三微一平臺”新模式在一定程度上可以取長補短，能夠積極推進學生綜合學習理論知識，學會分析和解決實際問題，做到理論與實際生產相結合的“兩學一做”。

3 實踐初效

在學校政策改革、經費支持順暢的背景下，學院領導與企業建立良好的溝通渠道，許多教師在假期可以到化工企業學習與交流經驗；有些優秀教師還與企業簽訂了合作項目合同，幫助解決企業、行業的難點和痛點技術問題，真正意義上做到產學研相融合，提升了自己在社會上的價值，這也為化工原理設計的教學提供了實例與教學素材。經過探索與實踐，化工原理設計課程“三微一平臺”混合式教學新模式初顯成效。本教研室通過問卷調查共發放問卷320份，收回有效問卷304份。調查結果如圖1所示，2016年并沒有采用化工原理設計課程“三微一平臺”混合式教學新模式，教學效果一般。2017年初步采用該教學模式，教學效果有所提高。但由于教學平臺內容不夠豐富和健全，教學效果的提高程度仍有進步的空間。隨著該教學模式中的教學資源、教學內容的豐富度、完善度的提高，2018、2019學年，教學效果明顯。學生理論學習更積極主動、理解更深刻，動手能力、分析與解決問題的能力更強，實驗設計能力顯著提高。

圖1 2016—2019學年化工原理設計課程“三微一平臺”混合式教學新模式成效圖例

4 結語

“三微一平臺”的混合式教學模式，是信息化教學發展趨勢下的一個產物，在一定程度體現了信息化教學與時俱進的優勢。該教學模式的建設需要教師學會利用軟件、硬件和信息媒介去簡化高效利用信息技術用于教學，不斷優化完善混合式教學平臺內容，最終提升教學水平。“三微一平臺”的混合式教學資源建設的積累并非一朝一夕，教學平臺與微課、微助教、微視頻的及時更新也提高教師們的工作量。提升的教學效果也肯定了老師和學生們的努力。推進的“兩學一做”教學目的實現也增強了教師和學生的信心。