后疫情背景下化工原理教學改革的探索與研究

劉 放,石洪飛,張振坤

(吉林化工學院 石油化工學院,吉林 吉林 132022)

面對疫情大考,學校“教師不停教,學生不停學,教務不停工”,各高校全面實施了線上教學模式。面對疫情的全面放開,線上、線下混合式教學也將成為后疫情時代高校課堂教學的新常態。根據上級有關會議精神,學院隨即啟動線上、線下并行的教學方式,做到了線上教學隨時啟動、線上、線下隨時切換,“線上+線下”同步教研,共同發力,“有聲有色”推進疫情防控期間教育教學工作。疫情引發的人群高風險聚集使傳統的線下教學模式受到很大沖擊,也引發了新形勢下高校對教學模式、課程評價方法、配套機制改革提出了新的要求,加強線上教學建設與改革,提高教學質量和教學效果。化工原理是化工類各專業重要的專業基礎技術課,從理論上揭示單元操作的基本原理、典型設備的結構和工藝尺寸設計、過程強化和設備選型等。該課程的顯著特點是工程性很強。如何克服線上、線下混合式教學存在的困難,一切以學生為中心,在化工原理教學過程中做好專業知識與課程思政傳授相結合,結合化工原理雙線教學談一下具體做法。

一、課前教學設計

(一) 教學平臺資源建設

我校化工原理課程在超星平臺建立了化工原理在線開放課程,2018年錄制的微課,現在看來錄像在形式上過于單一,不夠生動和多樣化。所以可以采用精選、布置和推送慕課及視頻資源彌補以上不足。對無法返校進行線上學習的同學,授課教師進一步完善平臺上的教學資源變得至關重要,除了上傳學校要求的教學大綱、授課計劃、授課PPT、電子版教材、課堂視頻回放等相關資料,分類整理了章節習題、各單元操作設備視頻、課程思政視頻庫、實驗操作視頻、建立了作業庫、試題庫,討論題庫,并利用試題庫對每一章進行章節測試,加強過程考核,及時把握學生的學習情況。教學資源的不斷完善,以及上課視頻的回放有利于學生課前預習和課后知識的鞏固,這樣才能提高課堂教學效率。疫情期間實驗教學環節也只能通過仿真來完成,一些同學受疫情影響沒有親自動手做一次化工原理實驗,這樣在教學過程中就無法做到理論和實踐相結合。所以實驗視頻錄制的是實驗室真實的實驗裝置操作視頻,以此來彌補3D仿真實驗無法真正替代實際裝置的不足。

(二) 充分利用課前、課間十分鐘

目前上課使用的平臺很多,采用企業微信會議直播,防止采用其他直播形式受到干擾。課前很多同學提前進到會議里,教師每次課都提前十五分鐘進到會議,播放精心準備的視頻,視頻每節課都不一樣,有疫情防控知識和政策,并把有本班學生志愿者、授課教師參加抗疫的畫面剪輯成視頻,學生在課堂上看到疫情中師生在一起抗疫的場面,對疫情期間大家共渡難關的日子永遠難忘,適時了解疫情發展變化和防控形勢,做到科學防控,不恐慌,做好人文關懷,做到以人為本,弘揚主旋律,傳遞正能量。

中國古典音樂的魅力是恒久的,高遠、縹緲、若有若無的曲調可以讓人煩躁的內心變得舒緩,使人的心理處于虛、靜的狀態,不受外界干擾,獲得美的熏陶,給人的精神生活以豐富的享受,課前和課間都可以播放。

除了音樂,結合當代大學生的年齡特點,視頻也有正能量的新聞報道、國際形勢和化工相關的典型工程案例、科技前沿等。這些素材來自學習強國、央視傳媒、各地新聞報道等比較權威的媒體渠道。如在國慶節的時候選擇播放了“待我回家、代我回家、帶我回家”,視頻是中國抗美援朝志愿軍烈士遺骨返回祖國懷抱感人至深的畫面,自己看的時候都感動得熱淚盈眶,相信學生看了也同樣被英烈感動,從而激發學生的愛國熱情,珍惜今天來之不易的幸福生活。四川瀘定發生地震時,課上播放了“不要怕我們都在”視頻,前線救援的戰士,戰斗在抗災一線,他們和學生年齡相仿,冒著生命危險救援的場面感動了每個人。在播放中國在航天、深海領域的視頻時,看后就不自覺地想起毛澤東說的“上九天攬月,下九洋捉鱉”,中國人正在以前所未有的腳步探索宇宙,探索深海,不斷刷新潛海深度,取得了前所未有的成績。學生在觀看視頻的同時,獲得了美的享受和正能量。國際形勢風云變化,正面臨百年未有之大變局,俄烏局勢成為焦點,播放與國際、國內形勢相關視頻,做到“家事、國事、天下事,事事關心”,增長知識開闊視野,使枯燥的課堂變得鮮活起來。日積月累,觀看的同學在課前收獲了很多,這要比課前靜音學生枯燥等待效果要好很多。當然,搜集大量的視頻要花費老師很多時間,但這樣做的效果很好,受到同學的歡迎和好評。利用課前、課間的十幾分鐘,提前讓課堂變得更有溫度,有活力,悄無聲息地進行了課程思政[7-9]。

二、課中教學設計

(一) 精心設計教學內容,做好線上、線下的深度融合

沒有經過精心設計直接把傳統線下的教學模式搬到線上及仍采用傳統的線下教學方式都是不可取的。線下教室上課電腦里安裝了OBS Studio虛擬攝像機軟件,可以把老師在教室講授的黑板上的內容通過講課平臺讓線上的同學看到,使其有坐在教室里的感覺。線下教學講臺上的老師其實也扮演了一個演員的雙面角色,從著裝到儀表儀態,舉手投足,語音語調都要做到位。教師既要為線上的同學做著直播的角色,又要兼顧線下教室的同學,雙線溝通互動確實有一定的難度,如何克服雙線教學存在的困難,以下是具體做法。

首先,需要對課堂教學過程進行更精細的教學設計,梳理出課堂內、外的教學內容,一方面精選提煉課堂上的教學內容,既調動學生學習的積極性,又吸引學生注意力;另一方面組織優秀教學資源提供給學生課外學習,激發學生的學習興趣,開闊學生視野,從而使課堂內外能相得益彰、互為補充。教師要把學生學習效果納入教學內容設計,要及時評估學生學習效果,建立目的、行動與效果之間的反饋關系,采取確保學生在課堂內、外的有效學習行為的措施,而這些措施是通過教學內容的精心設計與組織來達到其有效性的。只有這樣,在線教學才能取得好的學習成效[9]。

課堂講授時,教室里同學的學習狀態很容易把控,互動也很方便,對線上的同學學習狀態不太容易把控,有時也不能及時看到線上同學聊天欄提出的問題,可以安排課代表關注一下線上同學的聊天欄,及時彌補老師的疏漏,解答線上同學的疑問。教師通過批閱作業和單元測試掌握學生的學習情況,可以通過線下課堂提問、討論環節加以鞏固學生的學習薄弱環節,使學生真正掌握知識[5]。

(二) 精心設計翻轉課堂環節,提高學生課堂參與度

在講解過程中,進度不能太快,教學內容要以問題為導向,提出問題,解決問題,重點突出,解決難點,條理清晰,節奏要逐漸放緩。所以課堂盡量不要滿堂灌,可以適當地把時間交給同學翻轉一下課堂,翻轉的內容需要課前做好設計,并不是所有的教學章節和知識點都適合作為翻轉的內容。翻轉時可以把同學分成5個人左右一個小組,小組同學進行分工,有的同學負責查閱文獻,有的同學負責PPT制作,有的同學負責剪輯,有的同學負責講解,最后線上的同學把錄制好的視頻上傳,線下的同學可以直接在講臺上講授。老師要提前檢查進行翻轉同學準備的內容,并進行把關,提出自己的建議,防止個別同學沒有認真準備,或準備的內容偏離教學目標,起不到翻轉的效果,老師在整個翻轉課堂的過程中,要進行翻轉前的指導,和翻轉后的點評、總結和鼓勵,讓學生有存在感,尤其線上的同學遠離教室,和同學老師沒有面對面接觸,讓他們感覺老師和同學就在身邊,自己置身教室的感覺[6-7]。比如在學習管路計算時,提前布置學生查閱資料,南水北調工程、西氣東輸工程、黃河小浪底工程、三峽大壩工程、都江堰水利工程、豐滿水電站、大禹治水、諸葛亮和火井等相關資料,并聯系流體在管路中流動的原理和規律解決相關的問題。讓同學知道流體流動的原理和規律在解決實際水利工程應用方面的重要性,調動學生學習積極性,老師轉變角色,成為課堂的指導者,學生由被動變主動。在講解傳熱換熱器章節,觀看青藏鐵路修建視頻,并且恰當地引入熱管換熱器工作原理的講解。通過這些,讓同學感受到中國人自古以來就是智慧的民族,在基建工程方面有多強大,作為每個中國人都有自豪感。講解流體輸送機械時,讓學生提前查閱人類在生產、生活中汲水的工具發展歷程,從抱甕取水、桔槔、水車到現代農業灌溉,感悟科技改變生活,隨后講解各種流體輸送機械,讓學生體會到掌握專業知識的重要性,培養學生科學精神,提高學生參與課堂的積極性。講解非均相物系分離時,讓學生講解霧霾的原因,使學生深刻體會環保的重要,未來從業要有職業道德,然后再恰當地引出怎樣減少霧霾,講述非均相物系分離常用的方法。在每個章節深挖適合線上教學的思政元素,并形成素材庫,不斷地豐富,恰當地融入課堂,在有意無意間讓學生受到觸動、震動、感動,達到培根鑄魂、啟智潤心的教學目的,做到既學到了專業知識,又進行了課程思政。線上教學過程中適當的播放和講解的知識點相關的視頻,可以在一定程度上使同學的視覺、聽覺不至于太疲憊,授課PPT的制作上只放核心內容,圖文并茂、動靜結合,排版遵循 “親密性、對齊、重復和對比”四個基本原則。PPT設計要有啟發性、懸念性、知識性、觀賞性,既符合內容的準確呈現又符合學生的欣賞水平和喜好[1-2]。

(三) 課中過程考核

課中通過精心設計課堂討論題,以提問的方式考核學生對課堂教學內容理解和掌握程度。課上設計互動環節、老師提出問題,由學生解決問題,提高學生學習積極性,由被動學習變主動學習,并對其互動效果進行考核。習題課由學生進行章節知識點總結,強化學生過程學習,章節總結計入平時成績。每學期都設計一次翻轉課堂教學,并對每位同學分工準備情況進行考核計入平時成績。

三、課后教學設計

(一) 課后過程考核

課后通過教學平臺統計數據監測學生課后學習效果。通過監測章節測試成績、作業完成情況、視頻觀看數據,及時跟蹤掌握學生學習效果,并對學習數據不好的同學發出警告,通過對統計數據進行分析,掌握學生學習效果,從而判斷是否達到預定的教學目標,以及在課上如何設計、調整講授的內容。對章節測試不合格的同學進行補測,直至合格為止。考核的目的是加強學生過程學習,達到學習要求。

(二) 精心布置、批改作業

利用學習通平臺布置作業,鞏固學生所學知識,作業量不要太大,同時作業也是融入思政的一個重要環節。緒論作為第一次課,授課教師要非常重視,緒論課挖掘的思政素材很多,講解化工發展史時,有很多在化工領域做出杰出貢獻的化工專家和實業家,蘇元復、侯德榜、顧毓珍等等,但課堂上時間是有限的,利用課后作業可以讓學生通過查閱資料的方式了解在各個領域科學家的典型事例,和化工生產相關的環境污染案例、化工生產重大安全事故、與化工相關的科技成果,都可以很好地進行思政。

教師批改作業也要有溫度,把好的作業給學生展示,作業留言寫幾句鼓勵的評語,并進行精品作業展、精品筆記展、精品章節總結展,以此提高學生的學習積極性[8-10]。

四、結束語

教師要樹立以學生為中心的OBE理念,樹立以學生學習成效為中心的教學理念,充分調動課前、課中、課后三個教學環節過程中學生的學習自主性、自覺性、積極性,提高雙線教學深度融合的教學效果,通過觀摩學習優秀課程案例設計講座,開展教研活動增加教師間教學經驗的溝通與交流,集體備課活動,提升教學能力和水平,相信通過學校、老師、學生的共同努力,一定會取得滿意的教學效果。