信息化背景下化工原理实验教学的探索与实践

李颖娜 吕 燕 金昌磊 刘 昆

（唐山学院环境与化学工程系，河北 唐山 063000）

0 引言

化工原理实验是我校化学工程与工艺、环境工程和安全工程等专业的必修课，它是我校学生接触到的第一门具有工程特点的实验课程，它紧密联系生产实际，具有典型的工程性和社会性的特点[1]。

通过化工原理实验的信息化背景下的教学研究与实践，可以缓解教师在有限的课时内完成化工原理实验庞大教学内容的压力，可以帮助学生克服畏惧化工原理实验课程学习的心理障碍，这将有利于改善教学效果、提高教学质量；还可以把教学过程向知识运用、 工程问题的分析和科技创新等高阶认知目标推进；更重要的是，这无疑能够不断地培养与提高学生的科学素质、应用能力和创新思维[2]。

1 信息化背景下化工原理实验资源库的构建

在教师的指导下，选取优秀的学生参与实验设备讲解视频的制作、大型分析仪器课件的制作、常用制图和数据处理软件的使用介绍等，使学生参与化工原理实验教学数据库的构建，充分调动学生的积极性和主动性。 为了确保学生自主学习的专注度，化工原理实验课程教师针对本校具体实验装置，录制了各个实验项目的教学视频，每个实验项目的教学视频控制在10～15 min[3]。 视频内容为实验目的、实验原理、实验设备、设备流程介绍和实验操作讲解等。其中，为了更清楚地讲解实验目的和实验原理部分， 这些部分采用PPT+旁白讲解的形式进行录制；而对于设备、流程和操作部分，为了提高讲解的感官性，教师或优秀学生在实验室对照化工原理实验室的实验设备和流程，进行了原位授课式摄像录制。

2 信息化背景下的化工原理实验课中与课前的有效衔接

教师根据实验项目准备实验项目的微课、视频和相关问题，并通过学习平台发给学生。 学生根据自己情况有计划地自由观看学习。 学生在完成预习后，只有通过平台随机提供的实验项目预习检测试题，才能进入线下实验室进行实验项目[4-6]。 另外，学生还要对实验中理论与实践结合的知识点进行总结，并提出预习过程中所遇到的问题和难点，将学习的效果反馈给教师。学生还可以在学习平台的讨论区提出自己的问题，教师可以不必立即做出回答，可以由同组学生回答与讨论， 对于积极提出问题和回答问题的学生，教师要根据学生提出问题的难易情况和回答问题的正确情况给予积分奖励，让学生感到自己的进步，进一步树立学习的信心，提高学习效率。

3 信息化背景下的化工原理实验教学的实施

信息化背景下的化工原理实验的具体实施，如表1 所示。 针对不同基础的学生以及不同实验难度和危险程度的实验项目，教师可针对每个化工原理实验项目设置“学习任务单”， 帮助学生明确自主学习的内容、目标和方法[7-8]。 根据实验教学内容和学生主要反馈的问题，教师挑选共性的、有价值的问题为实验课堂教学的导入，引导学生去积极探究问题的答案。 通过课前预习测试、线上提问答题、讨论区的积分奖励等教学环节调动学生的主观能动性，挖掘学生的自主学习能力，信息化背景下的化工原理实验教学改革进一步培养和提高了学生的能动性。

此外，信息化背景下的化工原理实验教学过程充分尊重学生个体的差异，让学生利用所学理论知识分析并讨论具有一定难度和挑战性的问题，这加深和拓宽了化工原理实验课程内容，并将所学知识向生活方面拓展，将所学知识向生产实践拓展，将所学知识向科研前沿拓展。

表1 信息化背景下的化工原理实验教学的实施方案

4 总结

根据化工原理实验课程内容特点制定出了一套切实可行的信息化背景下的化工原理实验教学内容体系，完成了以学生自学、高阶问题研讨、强化过程考核为特色的教学设计。通过信息化背景下的化工原理实验教学改革的实施着力培养学生科学的学习方法，提高学生的自主学习、 协作学习的能力和创新能力。基于信息化背景下的化工原理实验教学改革的实施，不仅使学生达成了知识的记忆和理解低阶认知的学习目标，而且也将教学过程向知识应用、工程实践和科技创新等高阶认知目标推进。