化工原理教学中微课的应用

李颜利(四川轻化工大学化学工程学院，四川 自贡 643000)

0 引言

化工原理的教学任务与化工教学具有专业相近性，涵盖数学、化学等专业分支科目，旨在探索化工程序的各类问题的解决思路。化工原理课程的教学工作，以学生理论知识为教学基础，以知识实践为教学重点。在实践教学程序中，含有工程实践、计算演示等程序。借助课程学习，便于学生掌握各类化学原理知识，提升学生化学工程实践综合实力，为后续化工课程专业发展奠定基石。

1 化学原理教学困境

1.1 理论教学方式单一

现阶段，化工原理教学项目，包括理论知识掌握、知识实践应用两个环节。在理论知识讲解期间，多数教师采取公式推演的形式完成教学工作。然而，学生工程意识较差，难以获取公式推演的含义，由此形成较低的学习状态。在化工原理实践教学中，学生对化工原理尚未形成正确认识，难以完成化学工程知识的实践，造成化工原理知识吸收效果欠佳。

1.2 理论与实践教学未融合

传统的教学体系中，尚未融合多样化教学要素，形成相对独立的理论与实践教学过程。在理论教学中，未融合实践操作方法，造成理论学习的单一性。在实践教学活动中，由于未引入理论知识的深层内容，导致理论知识实践应用的形式化问题。

1.3 教学人员缺少化工生产认知

现阶段，大多数化工原理教学人员，以高校应届博士生、其他专业优秀学生为主。此类教学人员，大多数不具有化工生产的实操经验，对化工运作了解较少，缺乏工程实践操作经验，难以在化工原理教学中，完成理论与实践的结合式教学。因此，加强化工原理教学改革，具有重要的发展意义[1]。

2 微课教学优势

微课作为小型视频线上课程讲解的简称，最早在2008 年由美国学者提出，旨在借助简短时间的视频教学演示形式，攻克特定知识点，加强课程关键内容提炼，高效完成教学工作。微课教学法，在短时间内迅速获得广泛教学工作者的认可。究其原因在于教学重点明确、教学讲解思路清晰。

在教育工作深化改革的进程中，微课教学形式，获得了多样化发展，具体包括视频形式、音频形式、PPT、导课设计、教学评价等。微课教学方法的形式包括引导式、讲解式、演示形式、问题探究形式，教师可结合教学需求、教学任务，选择相对适宜的教学方法。结合化工原理教学工作的特点，微课教学可采取音频讲解、动画演示两种类型，保障微课设计的科学性。

3 化工原理与微课的教学融合措施

3.1 确定化工原理教学内容

微课教学的关键在于教学设计。教学应用价值较高的微课视频，依赖于教学设计的合理性。在进行微课设计期间，教学人员应结合课程类型、学生接受能力，分别从教学纲要、知识讲解等方面完成微课内容选定。在化工原理讲解任务中，共含有10章学习内容，如表1 所示。

表1 化工原理教学章节内容

3.2 选择适宜的微课教学法

如表1 所示，前十章教学内容是各高校化工原理的必要讲解内容。微课视频具有短时高效的教学优势，其教学思想与原有教学体系具有一定差别。教师应结合十章教学内容，开展微课教学资源的制作，分别从学习重点、难点攻克、疑点演示、趣味点融合四个视角，彰显微课教学的重要价值。

3.2.1 学习重点的微课视频教学法

此教学方式要求化工原理教师，以教学重点为微课制作的关键，为学生完成课程基础知识构建[2]。比如，在第一章流体流动中，教学重点为伯努利方程，保障学生能够高效计算简单管路；在第二章流体输送机械教学任务中，教学重点为认知管路特性，促进学生对曲线具有分析能力，熟练掌握计算离心泵功率的方法；在第三章机械分离教学任务中，教学重点是沉降、过滤的化学流程、计算形式；在第四章传热教学任务中，教学重点为传热速率、热负荷、温差、传热面积等化学传热参数的计算方法；在第五章气体吸附教学任务中，教学重点为气体吸收过程、传质速度计算方程的理解与运用；在第六章液体蒸馏教学任务中，教学重点为掌握计算简单精馏的方法。

在确定章节教学重点的基础上，结合微课视频制作法，在短时间内，合理规划各章节的微课教学资源，便于提升微课教学效果。

3.2.2 难点攻克的微课视频教学法

化学原理的学习难点，应集中在各章节的计算、模型曲线等方面。此类学习任务具有一定计算量，对学生章节内容掌握程度具有综合考察作用。在微课视频教学融合时，应采用动画演示形式，提升章节计算推演效果，便于学生掌握各章节的计算方法。

3.2.3 疑点演示的微课视频教学法

在化工原理教学体系中，极易产生让学生不易理解的学习情况，比如计算多组分精馏、计算传热过程等。对于此类教学任务，应采用音频讲解与计算动画相结合的形式，开展微课视频教学，提升学生对疑点内容的理解能力。

3.2.4 趣味融合的微课视频教学法

趣味点融合是指在化工原理教学中，含有部分有趣现象，用微课视频展现化工趣味，能够有效提升学生的化工学习主动性。比如层流、湍流实验中，采取流速改变法，能够获取多重实验效果；又如在干燥化工实验中，物料放置形式的差异性，导致干燥时间发生变化。对于此类趣味点化学现象，将其以实验对比形式，用动画予以演示，一方面为学生章节学习做出总结，另一方面能够提升学生对化学现象的探究思考能力。

3.3 微课设计与教学任务的融合应用

3.3.1 音频微课设计教学融合应用

(1)音频微课教学应用。音频微课教学方法，教学内容包括物料衡算、计算方程等。在音频讲解过程中，强化较强理论的讲解，提升较强逻辑的推演，增强计算过程的演示细化性，促进学生在短时间内高效掌握知识点。在课程结束后，学生可采取自主观看微课视频的形式，回顾课堂讲解内容，能够节省教学时间，提升教学有效性，缓解理论教学工作的负担。

(2)音频微课录制方法。在音频微课教学资源录制期间，教师应具有流利的语言表达能力，将理论知识、计算过程讲解完全，以较强的逻辑推导思维、配合动画演示，完成音频讲解。在录制期间，保障语言的标准性[3]。

3.3.2 二维动画微课设计的教学融合应用

化工原理教学体系中，含有较多不易理解的知识，可借助二维动画软件，完成课程二维动画制作，保障制作的动画具有美观性。同时配置相应的讲解内容，形成动画式微课教学资源。

例如，在流体中层流、湍流的讲解任务中，教师可以采取二维动画形式，展现两种差异性流体的具体流态现象，便于学生准确掌握两种流体特点。在化工吸收讲解任务中，针对分子主动扩散模型的教学环节，具有较高难度，教学效果欠佳。教师可使用flash 动画，为学生充分展现分子扩散的具体过程，以此提升学生对分子主动扩散的理解。

与此同时，在制作动画微课教学资源时，应关注选材的适宜性、代表性，以此切实提升教学有效性。在制作微课视频教学资源时，二维动画要求教师具备动画制作的专业技能。大多数化工原理教师，在计算机操作技能各方面存在欠缺。因此，高校应组建动画微课小组，为化工原理教学助力，在微课视频中有效融合二维动画教学资源，展现二维动画的教学优势。

4 化工原理与微课融合的教学评价

在设计制作完成化工原理微课教学资源时，应在实践教学中，反馈教学成果，积极获取微课视频的教学情况。教学评价能够反映出微课教学融合应用的积极作用，为后续微课教学提供多重助益。教学评价内容如下：

(1)在教师讲解重点、难点时，微课视频的引导，对学生思路的启发作用。此项教学评价，以调查形式，收集学生教学反馈内容。

(2)微课教学结束时，借助网络教学形式、线上习题形式，测定学生的知识吸收情况。此项教学评价，以学生知识掌握、运用测评分数为依据。

(3)微课教学完成时，由学生、教师共同在线填写建议表，形成完善的微课教学体系，逐步提升微课教学有效性。

借助微课与化工原理教学融合，对微课教学进行评价，能够完善微课教学体系，提升化工原理讲解的有效性，促进化工原理教学有序发展。

5 结语

综上所述，化工原理教学体系中，融合微课教学法，便于完成工业生产化学理论的诠释，能够最大化提高学生学习化学工程的主动性，使学生形成工程思维，感受化工原理课程学习的重要价值，有助于优化化工专业课程教学体系。因此，在后续开展化工原理教学各项工作时，应加强微课教学融合，适时开展教学评价工作，以期提升化工原理教学有效性，彰显微课教学优势。