KM&IL教学法在化工专业课教学中的研究与实践

许青青+吕亮+叶冬菊

摘要：为了满足现代企业对应用型、复合型人才的需求，针对应用型本科院校化工专业课教学所面临的问题，探讨引入KM&IL教学法的必要性，对实施目标、意义及方法进行阐述，对“双图”的构造与融合、从实用角度建构教学模式及多元化的评价方式等进行研究与实践。实践表明，KM&IL教学法能在有限的教学时数里掌握知识，培养学生的创新能力和团队协作精神，增强学生的就业竞争力。

关键词：KM&IL教学法;化工专业课;教学实践

中图分类号：G642.41     文献标志码：A     文章编号：1674-9324（2015）23-0152-02

一、背景

目前，化工专业课程教学存在的问题主要有以下几点：（1）化工专业课具有内容多和知识覆盖面广的特点，要求学生了解和掌握的理论多、图表多、分析指标多。但现在课时数严重被压缩，课时有限，如果采用传统的教学方法，很难取得满意的教学效果。（2）化工专业课具有叙述性强和知识更新速度快的特点。现有教材中的每一章都是用叙述的方式进行编排的，内容杂，各章节间没有太多的连贯性，头绪多。在教学中，如把握不好重点、难点的尺度，处理不当，就会使学生感到枯燥乏味，失去学习兴趣。同时，化工知识更新速度快，随着各学科的发展而不断发展，更新的技术、工艺、材料、设备接踵而至，使得原来的新技术逐渐丧失新颖性，而教材的相对稳定性又决定这些新东西不能及时地反映在教材中，导致有的学生认为学习的东西对将来的工作没有用，失去学习兴趣。（3）考核方法不科学，目前仍以考试为主的形式，使得考试成为学生学习的指挥棒。考试内容单一，只注重课本知识，对实践能力、创新能力的考核评价要求过低，导致学生平时学习方式死板，很多学生都是在考试前临时抱佛脚，死记硬背，考试结束后，知识点的遗忘率高，并没有真正地掌握，缺乏对学生学习兴趣和创新能力的培养。为了解决以上问题，一些方法被应用到化工专业课的教学中，如提问式教学法、情境式教学法、引领式教学法等，这些教学法虽然在传统教学法上有所突破，有其显著的特点，但其改革大多仅是教学方式的改进，并没有从根本上解决问题，且在应用层面亦有其局限性，尤其在化工专业课程教学上更显得有所不足，往往会造成理论与实践脱节，从而产生教学上的种种弊端。化工专业课程的教学，从教学方式上讲，应当是一种培养学生将所学基础课中的理论知识与本课程的各种知识贯通起来的综合应用能力的教学;从教学目的上讲，应当是一种培养学生创新能力的教学;从教学结果来讲，应当是一种使学生具备独立运用科学理论分析和解决实际的问题能力的教学。那么，在教学中如何培养学生的这些能力，必须从思想认识上更新观念，从教学内容、教学模式、教学方法、能力培养上进行必要改革。基于上述思考，我们将KM&IL教学法应用于化工专业课进行教学改革与实践。

二、研究与实践的目标及意义

“知识逻辑结构（Knowledge Logic Structure）、思维导图（Mind Mapping）和探究性学习（Inquiry Learning）”，简称KM&IL教学[1]，是衢州学院化学与材料工程学院在2012年正式倡导的教学方法，其方式是应用KM&IL教学法进行课堂教学实践，布置探究性学习作业，引导学生主动参与，独立思考，着力培养学生的自主学习、探究创新的兴趣和能力，满足现代企业对应用型、复合型人才的需求。KM&IL法的本质和“KM”法[2，3]一样，是一种促使学生在短时间内从总体上把握知识、灵活运用，用较短的时间、恰当的方法获得认识上的“飞跃”的教学方法，但更突出课程评价方式改革，强调创新能力和团队的作用。KM&IL教学法在化工专业课教学中的研究与实践具有理论和实践两方面的意义：（1）理论意义。目前将KM&IL法运用到化工专业课的课堂教学极少，通过对此的研究可以丰富教学方法和课堂教学模式的研究理论。（2）实践意义。通过在多种教学法的基础上总结出来的更加全面和完善的KM&IL教学方法进行课堂教学实践，可以让教师好教，学生好学，在有限的教学时数中掌握知识，培养创新能力和团队协作精神，这符合高校培养应用型人才的目标、要求和用人单位的需求，增强学生的就业竞争力。

三、研究与实践的内容

1.“双图”的构造与融合。教学内容结构优化，从本质上讲是“双图”的构造与融合，即宏观上构建K图，微观上用知识可视化M图演绎铺展的相互融合的过程，其主要目的是有利于教师对知识内容的梳理，有利于学生对教师传授知识过程中的认知，进而有利于知识的应用和创新。“双图”的构造与融合是教改成功的关键。构建课程K图，用来描述各知识子系统之间的内在联系。利用M图融入到化工概念、方法、原理、流程、工艺条件及化工生产中的设备、安全生产、三废治理等。学生学习化工专业课程时的一个很大的问题是觉得内容杂，各章节之间缺少联系，知识点非常零散。通过K图就能较好地体现知识的整体性，将知识“由厚变薄”。具体的知识点可以运用M图来讲解，或探讨式地与学生一起画M图。比如在讲某个工艺时，可以从最初的原料着手，和学生一起一步一步地分析设计整个反应的流程图，使学生在参与中明白原来设计工艺流程的方法是这样的。可以针对同一反应找到不同的反应工艺流程，让学生探讨画M图，找到不同工艺的区别与优缺点，分别适用于什么情况，使学生了解工艺流程的设计不是唯一的，要根据实际情况，比如原料的来源、生产能力的大小、经济因素等。“双图”的构造与融合，能培养学生可视化表达的意识，在学习中尽量用可视化工具进行构思框架和学习思考。学生在画KM图的作业过程中，通过体会、观察知识点之间的关系，可能会发现自己以前从来没有注意或者意识到的东西，从而产生自己对知识新的理解，达到自主学习、创新性学习的目的。

2.从实用角度建构教学模式。探索KM&IL教学法运用到化工专业课教学中的应用策略和方法，从实用角度建构教学模式，充分体现分层次、不断深化的特点，充分发挥教师的主导和学生的主体作用，使学生快速并牢固地获取知识，提升创新能力。如何在讲授过程中让学生不感到枯燥和乏味，领悟化学工艺学的精髓，将知识传授与能力、素质培养相结合，需要多种教学方法的灵活运用。如通过与学生讨论或让学生参与等途径，提高其兴趣和注意力;或结合生产实例，将书本和生活相联系，提高课堂教学效果。在多样化的教学方法中融入“薄—厚—薄”三步教学方法，即先粗讲“骨架”，后细讲重点及难点，一般了解性知识让学生自学，再精讲“总体结构”，加以概括总结。这一过程的实施更多地要求教师对教学内容及其内在联系有较深厚的认识与经验的积累，既能从宏观上把握整体知识体系，也能从微观上描述思维的逻辑过程。三步教学方法有助于学生理清知识脉络结构，形成完善的思维体系，有利于学生学习和自我复习。endprint

3.布置探究性作业及多元化的评价方式。授人以鱼，莫如授人以渔。教学的根本是让学生掌握方法，知道如何分析，如何合理设计生产工艺路线，在实际工作中灵活运用所学知识。对学生评价是教学改革的一个重要内容。在实际教学过程中，强化以能力为主的过程考核，试采用考勤、探究性作业、上台演讲、期末考试等四部分相结合的评价方式。划分小组，布置探究性学习作业，要求每组学生将探究性学习作业的主要内容在班级中交流，接受教师和同学的提问并回答。按照口头表达及回答问题的情况及题目难度和报告内容的完整性，对每位同学进行成绩评定。

通过探究性学习作业，合理实施多元化的评价方式，积极调动学生的学习主动性及团队合作意识，促进教师提高其自身的教学能力，实现课内外师生间的互动，形成良性循环，培养学生知识可视化的意识、创新性学习以及团队合作意识。

四、研究与实践的实施方法

1.文献研究法。在大量阅读文献资料的基础上，明晰KM&IL教学法的理论基础及教育内涵，把握前人的主要观点及研究成果，从实用角度建构课题研究的内容，探索基于KM&IL教学法运用到课程教学过程中的应用策略和方法。

2.案例研究法。以条件相同的两组学生为实验对象，进行案例教学法实验，一组为常规的授课方法，另一组为KM&IL教学法，研究分析KM&IL教学法在学习应用中的方式、策略、效果等。

3.调查研究法。①问卷调查法。编制KM&IL教学法在学习中应用情况调查问卷，选取样本并实施调查，了解学生的基本情况、对KM&IL教学法的认识以及掌握情况等，最后利用Excel统计软件对所收集的数据进行分析处理。②访谈法。设计访谈以了解问卷中无法直接询问或无法全面考查的问题。如对KM&IL教学法的推广应用有何建议，存在什么问题等。

4.归纳和演绎法。先从试点课程中进行归纳，再将归纳的成果演绎到个别课程进行检验，之后归纳出最终比较完善的框架和体系。

实践后的反馈表明：通过KM&IL教学方法进行课堂教学实践，可以有效缓解目前教学中存在的问题，提高学生的学习积极性和主动性。通过对600多名学生的问卷调查发现，他们对改革后的课程满意率达95%。实验班学生在完成课程的学习后，在后续的探究性学习作业、专业综合实验、课程实践实习以及毕业设计等教学环节所表现出的综合应用能力、实际操作能力以及团队合作精神也优于对照班学生，2013年和2014年学校在浙江省乃至全国化工设计创新大赛上获得一等奖和三等奖，就是很好的证明。

参考文献：

[1]许青青，郑土才.KM&IL工程教学模式的探索与实践[J].现代教育科学，2014，（3）：153-157.

[2]许青青，徐庐峰.基于知识可视化的KM教学法在化工专业课教学中的应用[J].当代教育理论与实践，2013，5（7）：118-121.

[3]杨炳儒.KM教学论研究与实践[J].北京科技大学学报（社会科学版），2012，28（1）：89-92.endprint