基于設計實踐的“化工設計”課程教學改進
——以混合式學習評價體系構建為例

嚴曉陽，鄭紹成，胡鴻雨

（浙江師范大學 行知學院，浙江 金華 321100）

“化工設計”課程是一門化工類相關專業學生培養過程中集成類專業課，是專業工程實踐教育的本質和核心［1］，是培養未來化學工程師的思維方式和工作方式的手段，也是理論聯系實際最重要的通道。它是一門融合“化工原理”“物理化學”“分離工程”“化工熱力學”等多門基礎課的實用性、綜合性及工程性較強的專業課程，主要培養學生創造性思維和靈活運用各方面知識解決實際工程問題的能力［2-5］。“化工設計”課程具有很強的實踐性特點，因此探索、構建和優化以化工設計實踐為主的混合式學習評價體系替代目前以卷面考核形式為主的單一課程學習評價的體系，具有良好的教學改革意義。

一、現狀

現行的“化工設計”課程教學大部分還停留在課堂中的單向性基礎知識灌輸和傳授，雖然在傳統的評價體系下也可以達到既定的課程教學目標，但教學過程中容易造成學生倦怠的聽課反應［6］。目前很多高校已經意識到傳統課程教學中存在教學和評價單一性問題，積極開展各種課程的教學改進或改革，如在課程教學中融合信息類課程、設計類工具、軟件教學等新內容和方式［7-8］，這些措施在一定程度上提高了化工設計類課程教學的質量和效果，但是仍存在很多的缺陷和問題［9-10］。

一是課程教學安排缺乏統一性。“化工設計”課程是一門綜合性的實踐型專業課程，各基礎課程之間既相互獨立又相互聯系，在實際教學過程中往往沒有做統一安排，導致教學效果事倍功半，教學效率較低。

二是課程專業素養培育和實踐教學較為缺乏，重形式輕落實。在課程教學安排上已經意識到實踐教學的重要性，也努力將其他很多的形式融入教學中，教學效果得到了一些提升，但是仍然沿用傳統理論教學的方式落實實踐教學，使學生專業素養和實踐能力培養方面還存在很大的缺失。

三是課程學習評價體系單一，學生實際設計能力和解決問題能力提高有限。

二、思路

鑒于現狀，在教學過程中應采用合適的評價考核形式作為最終的教學檢驗手段，對學生能指導、改進他們的學習方式，提高學生的主觀能動性，通過理論聯系實際，激發學生的學習興趣，強化重難點，逐步達到融會貫通的效果；對任課教師能對課程教學的統一性安排更加合理，專業素養和實踐教學更容易落到實處，有利于提升課程教學效果。

如圖1所示，學習層主要對學生在課外網絡線上自主學習與課堂面授的線下學習所取得的學習效果進行評價，該層評價的結果直觀有效地反映出每名學生的學習情況，是整個基于設計實踐的評價體系中最重要的環節。評價指標既考核基礎知識掌握情況，更注重考查設計實踐的能力，共設計5個維度能力，分別是知識掌握能力、自主學習能力、協作學習能力、交流表達能力和知識綜合能力。

圖1 課程評價模式

知識掌握能力由教師就學生課前預習、課堂問答和章節測試等課堂行為對學生進行評價；自主學習能力、協作學習能力、交流表達能力等三種實踐能力由學習者、同伴、教師結合過程性材料如作業、小組作品、文獻閱讀等完成評價；知識綜合能力通過卷面及化工設計作品由專業教師團隊進行評價。

學生的自我評價有利于提高學習主體的參與性，改變傳統學習方式的被動性；同伴的互評有利于增加學習主體之間的互動，在同樣的學習氛圍中更容易共情、共思和共學；教師是評價體系最主要的執行者，既要保證評價過程的公平和公正，又必須推動評價更科學、合理。過程性評價方式在于考查學生課程學習過程，診斷、分析教學過程，確定教學效果，提出改進措施，屬于前瞻式評價；總結性評價檢驗學生課程學習的最終結果，屬回顧式評價。

三、實踐方案

基于設計實踐的“化工設計”課程混合式學習模式，分別對課程的課前、課堂、課后及評價體系進行以下探索。

在課前，使用在線學習平臺（如智慧樹）建立課程，上傳課程相關材料，并對視頻材料（個人錄制的教學視頻）進行編輯。課前提前兩小時在班級微信群發布本次學習任務，課前10分鐘發布課程簽到，要求學生準時進入課堂，根據平臺記錄學生進入課堂的情況，篩選未進入課堂的學生，并及時在課堂上進行提醒通報。為了保證統計的準確性，將平臺即時在線學生和班級學生名單進行對比，了解學生未進入課堂的具體原因，督促他們按時完成學習任務。

在課堂上，提前通知學生本次課需要學習的章節內容及難點，在學習通上提前上傳視頻內容，同時發布相關作業，要求學生發送視頻及觀看截圖，監督學生學習。為了及時解決學生的疑問，上課時間教師全程在線，學生在學習過程中遇到任何問題可隨時聯系教師進行答疑。課下時間也可留言，教師及時回復。答疑的方式主要有：文字回復、視頻講解等。這樣通過多種方式更好地為學生進行答疑解惑，提高學生的學習效率。

在課后，要求學生按時提交作業和課程作品，通過作業批改和課程作品評價了解學生是否理解、掌握了相關知識點、分析方法和分析步驟。按時批改學生作業和課程作品，總結作業和課程作品中的共性問題，并在下次學習時，對作業和作品中出現的問題進行講解。

在“化工設計”的教學過程中采用過程性和總結性評價考核方式相結合的方法。

1.考試。以開卷測試的形式對各章節及全課程知識點進行考核，使學生對各章節及全課程有一個全面的掌握。

2.學生課堂報告。學生以“翻轉課堂”的形式講解某一知識點，由教師、同伴評出相應的分數，最后按一定權重匯總計入平時成績。

3.設計實踐。以某一實際工廠的設計為題目，根據學習任務的要求，以小組為單位，每組由5人組成，設組長1人，每位成員負責不同的模塊，共同完成整體工廠設計，組長負責整組組員之間的協調及向任課教師定期匯報工作，最終提交的作品經相關專業評委教師初步評審打分。

4.答辯。抽選初步評審成績列前50%的或全部小組，其小組全員參與答辯，學生陳述自己所設計的項目各部分內容，評委教師提出相應的問題，根據作品展示質量、各位學生的現場表達、回答問題的表現，給予綜合評價。

課程過程化管理和評價方案見表1。

表1 課程過程化管理和評價方案

四、實施可行性與效果

為了更為有效地體現學生的工程實踐能力，在平時成績評定和期末成績的原課程學習評價基礎上，增加了化工設計實踐內容，實行多維度的課程學習評價。其可行性表現在以下幾方面。

1.學生經過近三年的基礎和專業知識的學習，已經具有開展化工設計實踐的理論知識基礎。

2.為了多方面培養學生的創新思維、團隊協作精神，增強學生的工程設計與實踐能力，組織校內外專家、教師對學生進行十余項工程實踐培訓。具體有：化工工藝設計培訓、化工設備選型培訓、車間布置培訓、物料設計與衡算培訓、化工安全及廠址選擇設計培訓、化工制圖軟件應用培訓、化工設備計算軟件應用（ASPEN）培訓、化工設備機械設計培訓、化學化工文獻檢索培訓和反應器設計及注意培訓等，進一步提高學生的實踐能力。

3.團隊中教師在指導學生參加學院、浙江省和全國大學生化工設計競賽過程中，通過與高水平院校之間的學習交流，提高了自身的業務能力，為該模式的開展提供了有力保障。

基于設計實踐的“化工設計”課程混合式學習評價體系在我院學生的課程學習中，較好地實現了評價主體多元化、內容多維化、手段多樣化和方式過程化。（1）評價主體多元化：化工設計實踐包括工藝設計、工程設計、流程模擬和安全設計等內容，其內容及專業知識跨度很大，在評價中僅由任課教師來評價是遠遠不夠的，需要相關專業教師共同參與評價，才能給予實踐作品公正的評價。（2）評價內容多維化：課程評價由單一的卷面成績轉向包含知識掌握、實踐能力與創新思維三者并重的評價體系，由主要注重知識傳授向更加注重全面發展轉變。在教學安排上做到三者的統一，實際教學中突出學生創新精神的培養和提升實踐能力的核心。（3）評價手段多樣化：在教學深度融入現代信息技術的背景下，混合式的學習模式應運而生，教與學的方式都已發生了變化，過程性和總結性評價不再局限于課堂，除了傳統的評價手段，還可以很方便地通過網絡平臺進行數據采集和分析等手段進行評價，實現學情診斷科學化、精準化。（4）評價方式過程化：對學生課程學習的評價，不僅是對學習的最終結果的評價，也必須關注學習過程。這就意味著對學生的課前準備、課堂學習、課后實踐三個大環節的學習效果進行評價，使總結性評價與過程性評價有機結合。

近幾年來應用化學專業學生參加浙江省和全國大學生化工設計競賽多次，并獲得浙江省、全國賽一、二等獎多次，學生在競賽過程中得到化工設計實踐的鍛煉，具有一定的實踐能力。基于設計實踐與課程評價體系緊密結合的學習模式，既提高了學生化工設計基礎知識的運用能力，又培養了學生之間的創新、團隊協作精神，為具備較強的社會適應能力和專業實踐能力打下了良好的基礎。