网站式教学平台在化工原理教学中的应用

2012-04-18李敏陈火平陈喜蓉李立清肖隆文

江西理工大学学报 2012年4期

关键词：原理化工课堂教学

李敏，陈火平，陈喜蓉，李立清，肖隆文

（江西理工大学，a.冶金与化学工程学院；b.资源与环境工程学院，江西赣州341000）

网站式教学平台在化工原理教学中的应用

李敏a，陈火平a，陈喜蓉a，李立清a，肖隆文b

（江西理工大学，a.冶金与化学工程学院；b.资源与环境工程学院，江西赣州341000）

新形势下单一的传统教学模式无法满足化工原理课程的教学要求，结合网络教学的混合式教学，有助于改善和提高化工原理课堂教学的质量。作为课堂教学的一种重要辅助手段，网络教学平台的开发与应用越来越受到广大教育者的重视。针对现有网络教学平台应用中存在的问题，文章介绍了化工原理网站式教学平台的构成及设计理念，并结合课程教学实践，阐述了网站式教学平台在混合式教学中应注意的问题，为完善混合式教学模式提供了一种有益的探索。

网站式教学平台；化工原理；混合式教学

化工原理课程是一门专业技术基础课，在化工及相近本科专业的教学中具有举足轻重的地位，旨在培养学生综合运用数学、物理、化学等基础理论，分析和解决化工类生产中各种物理过程(或单元操作)具有共性的工程问题[1]。该课程的教学一般安排在从基础理论向专业课程过渡的阶段，在课程体系中担负着由理论到工程应用过渡的桥梁作用。该课程教学效果的好坏,对学生的专业素质和工程能力的培养起着至关重要的作用。

该课程的教学特点既具有较强的理论性，又具有较强的工程应用性。教学内容涉及大量的工程概念、抽象的过程机理和复杂的生产设备。在分析问题和解决问题过程中，常常需要综合应用高等数学、大学物理、电工技术及物理化学等基础知识，在有限的教学时数内如何提高课程教学质量，始终是任课教师面临的现实问题。

近年来，运用多媒体网络技术手段辅助教学，成为化工原理课程教学改革的一个重要趋势，如为辅助实验教学开发多媒体模拟仿真软件[2]，为辅助课程设计教学开发相应软件或程序[3]，为丰富课堂教学资源开发的网络教学平台[4]等，众多多媒体辅助教学手段的应用与完善提高了课程教学的效果。但现有的网络教学平台也存在着诸多问题[5]，既有因功能单一、界面单调或对教学资源格式限制等而使应用受限，也有因操作不便而长期未更新或互动太少逐渐丧失了对学生的吸引力，从而沦为了一种摆设。为此笔者设计开发了化工原理网站式教学平台，应用于本校化工原理精品课程的教学改革实践，现就该教学平台的应用提出几点建议和参考以供同行交流。

一、网站式教学平台的设计

(一)设计理念

教学思想或教育理念的先进性对课程设计的教与学有重要的影响，先进的教学理念应该是把数字化学习的优势与传统教学的优势二者结合起来的混合式教学（BlendingLearning）[6]。而化工原理课程教学中诸多难点和重点的把握，通过教师的课堂讲解能起到事半功倍效果，因此化工原理网络教学平台设计类型为基于课程讲授型的辅助课程教学网络平台[7]。

结构上：网站结构符合建构主义理论，随着课程内容的渐进和深入而逐层展开的模块化结构，由浅入深，由易渐难，由理论到实践。

内容上：强调以学生为本的教学理念，实现课程教与学“一站式”服务，即该网站既能为教师提供课堂讲授所涉及的教案或讲义，也能为学生自主学习提供丰富的学习资源；既有教学中所需的静态文字或图片,也有辅助教学的视频和动画；既能实现实验仿真模拟和自测评价，也可实现师生在线双向互动交流。

操控上：与一般门户网站的操作风格相近，以导航条目引导逐层展开，突出方便易用、高效快捷的使用特点。

(二)技术平台

开发环境：编程环境为Dreamweaver8，系统环境为Windows Xp SP2

开发模式：B/S（Browser/Server浏览器/服务器）模式

开发语言：HTML、DHTML、ASP（VBScript）、CSS、C++、Java和ASP.NET等

服务配置：只需要普通WEB服务器（1G以上内存），安装Win2003及以上版本的windows操作系统。

数据库：Microsoft SQL Server、Microsoft Office Access

运行环境：互联网信息服务器IIS5.0

另外，为达到更好的图形图像的显示效果,还使用了Adobe Photoshop、Macromedia Fireworks、Macromedia Flash、AutoCAD、Macromedia FlashPaper等应用软件。

(三)网站内容

1.课程简介

包含课程的基本信息，如课程说明、教学大纲、考核要求、主讲教师的基本情况等。

2.理论课教学

该模块包含以下三部分：

（1）课程讲义、授课录像、例卷或样卷；

（2）重点、难点解析，常见问题解答；

（3）参考资源：同类院校相同课程的网页链接，相关的学术论坛，校图书馆相关书目的馆藏信息等。

3.实验教学

包括实验讲义、实验设备的基本情况及使用注意事项、实验操作的模拟仿真、有关实验问题的自我评价等。

4.互动与评价

该模块包含以下四部分：

（1）个人信息：学生的基本信息、登录次数及学习记录的反馈等；

（2）交流平台：以论坛形式记录的师生在线辅导答疑，电子邮件等；

（3）信息发布：有关课程的通知、公告，作业布置等；

（4）后台管理：使用权限管理、登录密码设置、网站内容更新与维护等。

二、应用网站式教学平台时应注意的几个问题

(一)混合式教学的互补与互动

随着现代教育技术的不断革新与发展，单一的传统教学模式越来越难以满足当前个性化教学的需要，网络教学平台的出现很好地解决了学生求知的个性化需求。但是，网络化教学毕竟是一个新生事物，大部分教师对网络化教学规律还不熟悉，且本身接受的也是传统教学模式的教育，因此即使在采用网络教学的同时，潜意识还是会套用传统教学的理念、方式和方法，有的将网络教学视为一种课堂教学的点缀，有的将网络教学提供的信息和内容视为教学的资源库。诸如此类的现象都足以说明，网络教学平台的功能和角色远远没有得到充分的发挥和体现。

网络化教学、课堂教学或现场教学等不应是相互排斥的教学方案，而是互补方案，教学设计应结合多种教学方式进行合理安排，并充分考虑学生的学习环境，以提供最有效的教学方案[8]。相比较而言，传统的课堂教学提供的是一种线性的一维递进式单向学习，尽管教学进度和教学深度仅由教师控制，但面对面的现场互动和口语化的讲解有利于学生快速理解知识点。网络化教学则是学生依据教师布置的学习任务开展的自主学习，是一种立体化多维开放式互动学习，虽然学生的自主性和自由度很大，若自控力不强，很容易迷失在海量的数字化信息中。

因此，教师要充分重视网络教学带来的便利，及时分离传统教学中不适宜课堂讲授但又需要学生掌握的教学信息放置于网络教学平台中，利用网络教学平台丰富的教学资源进一步强化课堂教学的效果，利用网络教学平台便捷的交流方式加强与学生的交流和互动，及时巩固教学成效。此外，教师还需要鼓励学生尽快适应混合教学的模式，引导并帮助学生不断深入挖掘网络教学平台的再利用价值。

(二)教学过程中的主次

1.教学主体的主次转换

混合式教学改变以教师为中心或以学生为中心的单极教学理念，改变以教师灌输为主或以学生自学为主的单一教学方式，明确“主导-主体相结合”的教学模式[9]。在课堂教学中，教师大都是处于主导地位，对教学平台上的各种资源占据支配地位，学生更多是循着教师的授课思路在“观赏”。如果教师忽视了学习的主体是学生，且没能很好地把握教学的节奏，学生就容易迷失在快速切换的“教学场景”中，教与学只能沦为“走马观花”式的互相应付。长此以往，学生就逐渐丧失了最初感受多媒体教学的那份热情和激情，从而也丧失了学习的积极性。因此，采用网站式教学平台进行课堂教学时，课前预先在网站上为本次课堂讲解提出一些设问式思考题，学生带着问题预习教学内容，可实现有的放矢；课中及时调整教学节奏，采用师生互动或师生身份互换，牢牢吸引学生的注意力；课后布置复习题或作业完成本次学习的评价和检验。

2.教学对象的主次应对

教师授课的目标是完成知识的传播，这个过程中作为教学对象的学生能否很好地理解并掌握课堂中教师讲授的内容是一个重要环节。教师应快速完成对教学对象学习风格、学习能力的辨析，采取“抓大放小”的原则，照顾大多数学生的学习能力和一般风格进行课堂讲授，对班级中学习能力特别强和特别差的那部分学生可通过课堂交流或者在线互动等方式区别对待。而教师对教学对象更加准确的判断和分析结果，则可以通过平时的课堂交流、提交作业以及利用网站教学平台的应用频率等多渠道、多角度获取。

3.教学内容的主次把握

在开展化工原理多媒体网络教学过程中，因教学时数的限制和制约，许多非重点教学内容一般是以多媒体介质的形式在较短时间内快速呈现，学生不容易清晰把握教学内容的重点和难点。若教师的教学方式较为单一，则学生很可能长期处于一种高负荷、高容量的被动吸收过程，且这种被动吸收在非常短的时间内迅速达到饱和，这种教学方式带来的后果比传统板书“满堂灌”给学生造成的影响还要严重，教学效果大大降低。

以化工原理课程第一章流体流动为例，本章的重点是流体流动过程中的机械能守恒，主要是围绕柏努利方程中不同能量形式间的相互转换展开，其中静力学基本方程只是柏努利方程的一种特例。但学生在学习时，最先接触到的却是静力学基本方程的应用，这部分内容与经典物理学知识是相贯通的，也利于学习由易到难的过渡。因此，不同阶段、不同对象对教学内容的把握往往是不一样的，教师更多应从学生的初学角度出发，合理地调整教学内容，一堂课的重点设定为2～3个为宜。

（三）学生自主学习的进度

在混合式教学中，教学效果的好坏除了与教师课堂教学的水平有关，还与学生课后自主学习的效率有较大的关联[10]。在化工原理理论讲授过程中，尽管每节课的重点不一定多，但涉及知识点的信息量却不小，为了教学前后衔接，一般在讲授新内容前都会进行简短的回顾。如果学生课前不预习或复习，而教师回顾的内容少或跳跃性较大，则该教学方式对提高课堂教学效果作用不大。若教师回顾的内容较多或较详细，虽然能有助于学生顺畅进入学习状态，但很明显挤占了教学时数。

为更好地引导或指导学生开展自主学习，笔者分别从课堂教学和网络教学角度开展了一定的探索。以化工原理第二章流体输送机械为例，课堂教学采用的是“先果后因”的抛锚式教学、先慢后快的递进式教学，即用生活中的实例，最好结合发生在学生身边的实际情况，如解决夏季学生宿舍高层用水难的问题，引导学生利用在第一章学习的有关知识分析该问题的原因，并尝试提出一些解决方案。为此，课前可预先布置思考题，要求学生及时登录网络教学平台，可采用讨论式学习或者小组协作学习的方式，从网络教学平台提供的教学资源中探寻答案。在课堂上开展交流时，教师对不同答案进行适度点评后引入本章的重点和难点。刚开始接触新的知识点，一般控制讲解进度是偏慢的，给学生一个理解和接受的过程，随着课程的推进，尤其是学生做过一两次作业后，课程进度可逐渐加快，但同时要加强对学生利用网络教学平台应用的指导，通过大量的课后自学弥补课堂讲授的不足。

(四)网站内容的更新

首先是出于对网站内容的不断完善和补充的需要。网站的建设不是一蹴而就的，尤其是其中的课程教学内容，除了尽量详细全面系统外，更要结合教学的一般规律对相应的内容进行优化整合。在化工原理教学实践中，笔者将学生提出的共性问题及时整理并上传网站进行更新，既有助于激发学生的兴趣，也提高网络教学平台对学生的吸引力。

其次，作为一个师生间交流与互动的平台，只有始终保持一定的更新度，网络教学才有较强的生命力。由于采用了多媒体网络教学，数字式媒体具有很好地拷贝、传播等特性，对教师而言容易形成惰性思想，由于授课内容相同，教师感到没必要对授课教案修改，尤其是经过三次以上修订的电子教案，教师对教案形成了较强的依赖性，容易产生照本宣科的现象。为此，笔者每年对化工原理教案进行优化和完善，有的是内容的更新或文字的增减，有的是动画的进一步完善或修改，有的甚至是图片色彩的搭配，只要有利于学生对教学内容的理解和掌握，都会及时对网站内容进行更新。

另外，化工原理网站中还包括有关课程教学的公告、定期布置的作业、需要预习的内容、拟安排的开放实验等，都会定期进行更新，促进学生对课程网络教学平台保持较高的关注度，这样网络教学才有持续的动力和源泉。当然，为减轻教师维护网站的压力，可设置权限聘请优秀学生作为管理员，从事一些基本信息的发布和更新工作。

三、结语

随着高校数字化教学进程的快速发展，网络多媒体教学平台是未来数字化多媒体教学发展的一个方向，将成为现代高校教学中的一个重要组成部分，拥有广阔的发展前景。化工原理网站式教学平台具有功能完善、操作简化、资源丰富、导航便捷、更新及时等诸多特点而受到学生的欢迎，在本校的化工原理精品课程建设中发挥了重要的作用，在教学时数缩减的前提下保障了教学内容，在师生互动的混合式教学中提高了教学质量。随着该教学平台应用的不断深入，如何进一步挖掘网络教学平台的潜力和优势，提高混合式教学效果，还需要在今后的教学实践中不断研究和探索。

[1]贾绍义，李士雨，张金利，等.《化工原理及实验》网络课程建设[J].化学工业与工程，2005(S1):45-48.

[2]童长仁，李明周，徐志峰，等.开放式冶金过程仿真平台在实验教学中的应用[J].江西理工大学学报，2011,32(2):61-63.

[3]夏建波，梁诚.井巷工程课程设计程序开发[J].昆明冶金高等专科学校学报，2011,27(3):41-45.

[4]王慧.专业教学资源库平台构建与框架体系研究——以高职院校计算机网络技术专业为例[J].中国成人教育，2011,24(4):142-144.

[5]倪向东，李盛林，曹杰，等.网络教学平台在课程辅助教学应用中的利弊[J].现代教育科学，2010(4):31,70-71.

[6]何克抗.2011全国多媒体课件大赛讲评[DB/OL].http://down.qiexing.com/download?did=606

[7]曲宏毅，韩锡斌，张明，等.网络教学平台的研究进展[J].中国远程教育，2006(5):55-59.

[8]黄荣怀.中国大学教学方法改革[DB/OL].http://ksei.bnu.edu.cn/old/cscl/ppt/daxuejiaoxuefangfa.ppt.

[9]杨文婷，何伏刚.混合式教学中教师技能的新要求[J].中国远程教育，2008(6):63-66.

[10]张亚静，朱瑞芬.基于网络平台的化工原理课程教学实践[J].化工高等教育，2011(5):87-89.

G434

2012-03-30