《化工原理》在线课程建设探索与实践

宋兰兰 于跃 张杰 牟善良 姬姗姗 李昱

摘要：本文结合化工原理的课程特点，阐述了该课程在线课程建设的思路，着重从教学内容、教学方法、习题库建设、课内课外活动等方面介绍了课程平台的设计与实践。

关键词：化工原理；在线课程平台；混合式教学模式

中图分类号：G642.0 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2019）01-0147-02

《化工原理》是化工类及相近专业的核心课程之一，担负着由理论到工程、由基础到专业的桥梁作用[1-3]。该课程强调工程观点、实验技能及设计能力的培养，对培养大学生的工程意识和创新能力具有非常重要的作用[4]。但是，由于课程本身存在着大量的工程计算、枯燥的概念和公式，使得学生对化工原理的学习产生很大的厌倦情绪。近年来，各大高校都在陆续加入在线课程平台。在此大背景下，临沂大学项目组尝试改变传统的化工原理教学模式，将在线学习引入到课程教学。但是，由于课程难度较大，如若完全依靠在线自学，学生对于知识点把握将会不够明晰。因此，授课过程采用混合式教学模式，将教学过程分为课前准备和课内教学两个阶段。

课前阶段是学生借助在线课程平台，通过观看微视频，自行学习课程内容，从而了解课程的学习内容和目标等基本信息。学习后完成一定的在线习题，过程中遇到问题，可以通过教师在线答疑来解决等。课内阶段是通过传统的校园课堂在教室内进行，师生之间可以面对面进行交流。在这一阶段，教师可以把重点放在解惑上，多采用启发式、探究式、讨论式等教学方法，来帮助学生解决课前所疑惑的知识点或讲解有关知识点的运用。当然，因为学生提前进行了在线学习，也可以把课内阶段设计成翻转课堂的形式。由于课内阶段与传统课堂差异不大，在此，重点来介绍课前阶段的建设。

一、在线开放课程平台的设计

网络在线课程的组成，主要有以下10个模块：课程首页、课程公告、课程简介、教学资源、在线学习（视频和PPT）、成绩统计、习题与题解、师资队伍、课外拓展、交流论坛等。每个模块都有其相应的功能，详见表1。

比如：可以将带有课程特色的动画、图片、视频通过“课程首页”模块展示。课程的进展和开课信息可以展示在“课程公告”模块。教学大纲、考核方案以及教材介绍等材料展示在“教学资源”模块。每位学生每次作业的成绩可以在线显示在“成绩统计”模块。还可以把相关延伸内容，比如生活中的化工原理，展示在“课外拓展”模块。另外，教师可以通过“交流论坛”模块，与学生和其他授课老师交流。总之，这样一个多方位、立体化的学习平台，将会最大限度的激发学生的学习兴趣，提高学习效率。

在这10个模块中，“在线学习”模块是网络在线课程的核心，主要有每堂课的课件、视频。在组织教学内容时特别注意是否有利于学生自学，教学内容以教学单元或统一知识点为依据，采用专题任务化的组织方法，每个任务具有相对的独立性。同时，将每一任务相应的学习配套材料，如视频、PPT、PDF文档以及国内外高校精品课程链接等，展示到“教学资源”模块。

二、在线开放课程平台的实践

1.以知识点为依据，制作精美视频。视频采用文字、声音、动画、影像等多种多媒体手段展现，使得理论知识更加立体、生动、多维，让学生的听觉、视觉协调配合，激发学生的学习兴趣。但是，每段视频的时间长度不宜过长，根据心理学研究，学习者的高效专注时间长度为10—15分钟。因此，我们可以把化工原理教学内容细化成许多知识点、小任务、科研专题。选择知识结构性好、逻辑性强、层次性丰富的内容进行录制。而对于其他零碎内容，可以留在课内阶段解决。由于教学视频录制是混合式教学模式的核心，在视频制作过程中还需注意以下方面：①精选课程内容，力求“少而精且多而全”。为了能够更好的使学生接触到工程技术发展的前沿，使教学内容适应社会科学发展的要求。可以精简先修课程中已学过的内容，酌情增加本学科的新过程、新设备、新进展，或以专题讲座的形式举办化工科技成果转化与化学工程学科前沿讲座，拓展学生的视野，突出工程意识的培养。②结合生活实例，激发学习兴趣。化工原理是一门实践性很强的工程学科。如果能够将生活案例恰当地应用到课堂教学中，不但可以激发学生的学习兴趣，而且可以培养学生运用知识进行分析、解决工程实际问题的能力。例如，在讲解传热时先提出如下问题：为什么在冬天人们坐在木椅子和金属椅子上的感觉是不一样的？在讲解伯努利方程时，可以用“香蕉球”现象导入新课。并提问：火车站台为什么要设计安全黄线？为什么高铁列车通过隧道时耳朵感觉有压力？这些鲜活的生活案例，将会把学生的注意力吸引到教师的讲课上，提高学生学习的主观能动性。③注意归纳总结，理清脉络、突出重点。教学视频是以知识点、任务或案例为依据来讲解每个单元操作的，内容相对零散。因此，在每个单元操作结束时，可以用方块和连线将各章的基本内容、重要概念、主要公式以及概念公式与工程实际之间的关系联系起来，从而使得该单元操作的重点和大致脉络、各部分相互间的联系，更为直观明了，思路也变得较为清晰。

2.完善课外学习体系，深化教学资源广度和深度。为了更好的帮助同学完成在线学习任务，务必要注意教学资源的广度和深度。因此，在课程平台的学习资源模块，我们为同学提供了很多课外资源。比如：各大高校精品课程网站链接，生活中的化工原理趣味视频（非牛顿流体、加油向未来、魔术化学等），化工行业新闻，化工相关法律、法规等。

3.合理安排课前和课内教学，有效提高学生学习效率。课前阶段是学生在课程学习平台独立独立完成。为了督导学生及时完成自主学习，我们每周会给学生发送督导邮件，并到讨论区进行学习提醒，从而帮助同学更好的了解学习进度。同时，在课程学习过程中，责任教师要及时、积极的回复学生的发帖。

课内阶段是在传统课堂中进行。教师在这个阶段主要是引导学生将自学后的知识及时加以巩固和内化。如何利用和设计课堂上的45分钟，对教师教學综合能力将是一个非常大的挑战。由于学生自学时往往是存有疑问的。教师在课堂上可以引导学生说出自己的想法，并针对疑问点设置课堂讨论环节或者设计应用性训练及研究性拓展，从而引导学生更深层次地理解知识点。另外，由于学生自学时获取的知识往往是碎片化的，因此在课内阶段，我们可以通过图解法帮助学生将碎片化的知识进行系统化建构。

三、结束语

通过对《化工原理》在线开放课程建设进行探索和实践，笔者感到在线开放课程平台的使用，使教师可以灵活组织教学内容，辅助教学实施，方便展示教学中难以理解的复杂结构。这更加符合学习者的自然思维习惯，能够提高学生的学习兴趣和积极性。当然，要建设好该课程，还需要老师必须具有多方面的综合知识，并且要对教学内容、教学方法、教学手段等方面进行改革。

参考文献：

[1]张英杰，巩冠群.化工原理课程“兴趣引导式教学法”的探索与实践[J].广州化工，2013，41（1）：166-167.

[2]吕建华，方静，王洪梅，等.化工原理精品课程建设研究与实践[J].化工高等教育，2013，（3）：26-28.

[3]宋连香，胡育，孙国锋.“化工原理”课程教学研究浅析[J].乐山师范学院学报，2013，28（11）：58-60.

[4]柴诚敬，陈常贵，等.化工原理课程学习指导[M].天津：天津大学出版社，2003.