化工原理智慧課堂教學模式分析
時間:2022-06-22 16:05:12
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摘要:教學改革的目的是“回歸教育”。本文圍繞在線化融合教育理念,以如何構(gòu)建融合化智能課堂為重點,結(jié)合學校農(nóng)林專業(yè)特色和申請者授課經(jīng)驗,在借鑒前人研究成果的基礎(chǔ)上,提出了可行的智慧課堂教學改革內(nèi)容與實施措施,以提升教學質(zhì)量,為國家培養(yǎng)棟梁之才。
隨著互聯(lián)網(wǎng)對教育行業(yè)的不斷滲透,線上線下教育相互學習,使得學習場景和教學場景逐漸突破了時間和空間的束縛,知識獲取方式更為靈活。在2018年全國教育信息化工作會議上,教育部副部長強調(diào),努力構(gòu)建“互聯(lián)網(wǎng)+”條件下的人才培養(yǎng)新模式、發(fā)展基于互聯(lián)網(wǎng)的教育服務新模式、探索信息時代教育治理新模式,努力讓教育信息化2.0變?yōu)楝F(xiàn)實[1]。《國家中長期教育改革和發(fā)展規(guī)劃綱要(2010~2020年)》也明確指出:“不斷優(yōu)化高等教育結(jié)構(gòu),優(yōu)化學科專業(yè)、類型、層次結(jié)構(gòu),促進多學科交叉和融合。重點擴大應用型、復合型、技能型人才培養(yǎng)規(guī)?!?。2020年,國家發(fā)改委、教育部等聯(lián)合發(fā)文提出要大力發(fā)展融合化在線教育,形成良性互動格局[2]。在線教育的要點是“線上線下融合”,該政策的提出使得在線教育即將進入新紀元。作為典型的高等農(nóng)林院校,我?!痘ぴ怼返氖谡n對象是應用化學、生物技術(shù)、生物工程、食品工程和制藥工程等專業(yè),涉及四個學院五個專業(yè)?!痘ぴ怼肥且婚T屬于工程科學的基礎(chǔ)核心課程,是綜合運用物理、數(shù)學和化學等基礎(chǔ)技術(shù)分析和解決化工生產(chǎn)過程實際問題的一門學科[3],是自然領(lǐng)域的基礎(chǔ)知識向工程科學過渡的入門課程,旨在培養(yǎng)學生運用基礎(chǔ)理論分析和解決化工單元操作中實際問題的能力[4],倡導和培養(yǎng)學生樹立正確的世界觀、人生觀、價值觀和榮辱觀。該課程教學水平的高低,對化工及其相關(guān)專業(yè)學生的業(yè)務素質(zhì)和工程能力的培養(yǎng)起著至關(guān)重要的作用[5]。因此,線上線下混合式智慧課堂教學模式的建設(shè)具有重要的意義。
1《化工原理》課程教學現(xiàn)狀
本課授課對象為大學二年級或三年級學生,他們經(jīng)過專業(yè)學習已獲得了一定的專業(yè)知識,思維活躍,但化工基礎(chǔ)薄弱,工程思維能力較差,而化工原理是一門實踐性較強的學科,所面臨的是大量的工程實際問題,只有在錯綜復雜的諸多影響因素中,抓住主要矛盾并進行合理簡化,才能找到解決實際問題的正確途徑。因此,本課程的學習,不能采用與自然科學一樣的理論思維方法,需要引入工程化實際應用的概念來分析解決問題,而工程化概念正是學生所缺乏的?;ぴ斫萄薪M根據(jù)授課學生的特點,購買了多套虛擬仿真實驗軟件,但在使用上與課程知識的結(jié)合度不夠緊密,融合性不夠好。在工科院校中由于有專業(yè)認證的要求,對《化工原理》課程提出了明確的要求,而對于農(nóng)業(yè)院校應用化學、生物工程等專業(yè)沒有明確的認證指標要求。我?;ぴ碚n時安排(理論教學60學時,實驗教學20學時)相對較少,增加了課程學習難度;此外,上課班級一般為90人或120人,這種大班授課模式很難使教師照顧到所有學生,不能充分體現(xiàn)“以學生發(fā)展為中心”的教學理念,達到全方位育人的目標。
2《化工原理》智慧課堂改革內(nèi)容
基于以下兩方面進行改革:1)在遵循課程大綱和新目標前提下,對教學內(nèi)容進行補充、豐富、完善和發(fā)展,通過課程的二次“研發(fā)”,打造學生感興趣、愿意學的線上課程內(nèi)容;2)創(chuàng)建“N+2”(多種互動和考核形式,大學MOOC或SPOC、學習通兩個平臺)教學模式,使線上和線下環(huán)節(jié)有機融合,建成一門真正以學生為中心的智慧課程。
2.1教學內(nèi)容的改革
要達到信息技術(shù)與教學的深度融合,需要對教學內(nèi)容,尤其是線上教學內(nèi)容進行改革?,F(xiàn)今中國大學慕課(MOOC)、學堂在線等網(wǎng)絡(luò)教學平臺上的課程視頻制作精良,但課程的被接受程度卻不理想。原因是線上課程與線下教學模式不完全一樣,線上課程教師表情相對嚴肅,且不能隨時注意到學生對知識的理解程度,學生很容易產(chǎn)生視覺疲勞和畏難情緒;另一方面,傳統(tǒng)課堂中教師會有合理的板書,線上課程基本沒有板書部分,單一的授課形式不利于學生理解。因此在這樣的大環(huán)境下,如何進行合理有效的線上授課模式亟待探索。項目通過對線上授課內(nèi)容和形式的“二次研發(fā)”,將化工實踐實例、生活應用[6]、化工模擬流程、虛擬仿真軟件等引入課件,并在網(wǎng)絡(luò)授課過程中添加公式推導和演算,增加線上課堂的趣味性和實用性,真正提升線上教學效果。
2.2教學模式的改革
化工原理教研組去年建設(shè)并試用SPOC化工原理網(wǎng)絡(luò)課程,整體反映良好。實時跟蹤和監(jiān)督學生在網(wǎng)絡(luò)上的學習情況,避免了一部分同學考前突擊復習的學習方式。但由于線上與線下課程相對獨立,線上課程主要靠學生課后自學,教師的監(jiān)督和管理功能被弱化,特別是自主學習能力較差、無法獨立完成在線課程學習的學生,更需要教師的監(jiān)督和指導。而線上課程所強調(diào)的就是“以學生為中心”,以學生的自主學習為主,教師角色由知識傳授者轉(zhuǎn)變?yōu)閷W生學習的指導者,需要一定的方法和策略才能真正帶動學生學習?;诖?,項目組成員設(shè)計“N+2”教學模式,根據(jù)學生的個體差異,讓學生自主選擇考核與學習內(nèi)容,提高學生的學習主動性與積極性,優(yōu)化課程的客觀評價模式,真正地滿足對農(nóng)林專業(yè)人才培養(yǎng)的要求。
2.3教學目標的改革
融合式智慧課堂不僅需要線上與線下內(nèi)容的有機融合,還需要全課程育人教學理念與課程內(nèi)容有機融合。2019年明確了立德樹人、鑄魂育人的總體要求?;ぴ碓虒W目標為掌握三傳(動量、熱量和質(zhì)量傳遞)理論和各種單元操作的內(nèi)在規(guī)律和基本原理,培養(yǎng)學生掌握工程的概念、觀點與方法,具備解決實際問題的工程能力。新教學目標為培養(yǎng)學生運用辯證唯物主義觀點和科學的方法論考察、分析和處理工程過程的實際問題;培養(yǎng)學生的工程觀點以及實驗技能和設(shè)計能力。課程知識教學互相融合、并行,課程教學中貫穿立德樹人的育人理念。這就要求教師將知識傳授與價值引領(lǐng)相結(jié)合,把知識教育與價值觀教育、能力培養(yǎng)有機融合,著力培養(yǎng)全面發(fā)展的社會主義建設(shè)者和接班人,著力培養(yǎng)擔負民族復興大任的“有理想、有本領(lǐng)、有擔當”的時代新人。
3《化工原理》智慧課堂教學改革的實施
3.1教學內(nèi)容的創(chuàng)新
化工原理教研組集體討論確定線上授課知識點與內(nèi)容,引入名人故事、中國文化、化工生產(chǎn)實例、虛擬仿真實驗、生活實例、國家化工新政策等;聯(lián)系具有代表性的化工生產(chǎn)公司,實地錄制與特定單元操作相關(guān)的視頻;使用手寫板自制公式推導視頻;收集近年來化工生產(chǎn)事故視頻、綠色化工發(fā)展新思路、新理念等內(nèi)容講解單元操作的特點與注意事項,針對性地錄制線上授課視頻。
3.2師生交流平臺的搭建
搭建“N+2”師生互動平臺,“N”指教學資料、教學課件、簽到、課中討論、投票、搶答、課后思考、課中測試、單元測試、學生反饋、組間互評等模塊,團隊教師提前搭建好各章模塊;“2”指中國大學MOOC或SPOC平臺和超星學習通平臺。中國大學慕課具有上課地點不受限制,課程內(nèi)容短小精悍的優(yōu)點;超星學習通則是一款更適用于手機使用的APP軟件,它集資源整合、知識挖掘、數(shù)據(jù)分析、文獻計量學模型等相關(guān)技術(shù),較好地解決了復雜異構(gòu)數(shù)據(jù)庫群的集成整合,實現(xiàn)了通過超星泛雅網(wǎng)絡(luò)教學平臺連接教室端、移動端和管理端的“一平三端”的信息化便捷高效教學模式。線上課程及系統(tǒng)測評放在在線開放平臺;線下教師重點放在使用超星學習通平臺引導學生學習和教學互動,課中實時互動有利于隨時了解學情。定期收集學生反饋意見,了解學生滿意度,進行教學反思和改進。
3.3考核形式的完善
考核形式的完善重點在于過程性考核、構(gòu)建量化的成績評價體系和靈活化的后臺評分系統(tǒng)。教師制作化工原理題庫,對同一知識點設(shè)計多種題型,學生自主安排時間個性化答題(如20題選10);加強過程管理,開展課程過程性考核如考勤、線上課程參與度、線下課堂表現(xiàn)、作業(yè)、筆記、單元測試、期中測驗等占總評成績的60%,每一環(huán)節(jié)都給出量化指標。定期導出后臺數(shù)據(jù)進行學情分析,通過更改教學進度或了解完成程度較低學生的具體情況,針對性地制定學生學習計劃。
4結(jié)語
農(nóng)業(yè)院?!痘ぴ怼分腔壅n堂教學改革圍繞在線化融合教學理念,力求在提高教學效果的基礎(chǔ)上,培養(yǎng)學生綜合分析和解決工程實際問題的能力。改革過程中教師需要思考如何做好線下內(nèi)容更好地適配線上的教學內(nèi)容,如何設(shè)計線上內(nèi)容以與線下內(nèi)容有機契合。通過線上線下融合式智慧課堂的充分利用,用知識縫制鎧甲武裝學生,不遠的將來才能披甲上陣。
參考文獻:
[1]杜占元.加快融合創(chuàng)新發(fā)展讓教育信息化2.0變?yōu)楝F(xiàn)實———在2018年全國教育信息化工作會議上的講話[J].浙江教育技術(shù),2018(3):3-11.
[2]匿名.關(guān)于支持新業(yè)態(tài)新模式健康發(fā)展激活消費市場帶動擴大就業(yè)的意見[J].財經(jīng)界(學術(shù)版),2020(27):1-2.
[3]葛奉娟,朱捷.超星網(wǎng)絡(luò)課程教學平臺在《化工原理》課程教學中的應用[J].山東化工,2018,47(24):130,132.
[4]王志魁,向陽,王宇.化工原理,第5版[M].北京:化學工業(yè)出版社,2018.
[5]胡曉娟,呂東燦,孟彥羽,等.案例教學法在化工原理課程中的應用———以對流傳熱系數(shù)為例[J].廣東化工,2020,47(6):227-228.
[6]李裕.化工原理課堂教學中生活常識聯(lián)想[J].化工高等教育,2015,32(2):32-34.
作者:呂東燦 李鑫 胡曉娟 孟彥羽 王麗霞 單位:河南農(nóng)業(yè)大學理學院