基于学习通平台的“化工原理”线上线下混合式教学探索与实践

左广玲，叶红勇，李入林，李朝艳，曹英寒，罗建成

（南阳理工学院生物与化学工程学院，河南 南阳 473004）

“化工原理”是化工、应用化学、生物工程及食品科学与工程等专业的专业基础必修课。该课程综合运用数学、化学和物理等自然科学基础知识，对化工生产过程中的各种物理或单元操作问题进行分析和处理，同时，“化工原理”还是上述专业的一门重要的专业技术课，实践性很强，要求理论联系实际，掌握科学的学习方法，以获得最大效益[1]。随着信息化时代的到来，教育信息化技术的更新与教学新方法的探索使得新型教学模式和理念不断涌现，尤其是线上的教学模式得到了很好的发展，但是，单纯的线上教学，比如全球广为流行的MOOC教学，经证实也没有达到预期效果[2]。因此，线上和线下混合的教学模式，将会是一种新兴的，且必将得到快速发展的教学模式。

“超星学习通”App 是基于微服务架构打造的课程学习、知识传播与管理分享平台。使用该平台，可以将手机、电脑、平板等现代化工具融合进普通教室，轻松实现课程的线上和线下混合式教学。为了探索“超星学习通”在促进“化工原理”课程线上线下混合式教学中的作用，课程教学团队通过优化课程线上线下学时比例，强化学生线上预习、作业、讨论和考试等环节，对课程的教学和考核进行了改革。实践证明，这种改革深受学生喜爱，课程参与度和教学效果得到很大的提升[3]。

1 混合式教学

随着教育网络信息现代化技术的快速发展，线上线下混合式教学成为一种新的教学改革研究方向。所谓的线上线下混合式教学，就是将“线上”和“线下”两种教学模式的优势，有效地融合在一起，通过引入现代教学手段和工具，解决传统教学模式中学生学习积极性低、课堂参与度不够、成绩差异化过大等问题。线上线下混合式教学模式还可以较好地拓展课堂教学空间，在疫情肆虐的今天，依然可以让教师和学生随时随地地开展课堂教学，保障课程教学的正常进行[4]。

二十世纪70年代，发达国家已经提出了混合式的教学模式，在实际教学过程中，也取得了较好的效果。国内在二十一世纪初，混合式教学模式逐渐得到重视，也相继开发出“超星学习通”“课堂派”“雨课堂”“腾讯课堂”和“钉钉课堂”等适合线上线下混合式教学的教学平台，这些平台可实现线上考勤、问题抢答、课堂讨论、随堂测试等过程性考核，教师可随时随地地对教学过程进行管理。由于我校基于“超星学习通”建立了网络教学平台，笔者就通过此平台，对“化工原理”课程开展了线上线下混合式教学的尝试。

2 “化工原理”课程教学设计

2.1 课程定位及目标

“化工原理”是化学工程及其相关专业的一门专业基础必修课，具有工程性和应用性，属工程学科。作为化学工程专业的专业技术课，“化工原理”在专业课和基础课之间起着承前启后、由理及工的桥梁作用[1]。课程通过讲授化工过程各单元操作的基本概念和基本理论，使学生能够解决流体流动、流体输送、沉降分离、过滤分离、过程传热、蒸发等单元操作过程的计算及设备选择等问题，强化学生的工程意识，加强工艺计算和工程设计能力的训练，提升学生理论联系实际、分析解决复杂工程问题的能力。

2.2 学生学情分析

我校“化工原理”课程开设在第三、四学期，学生处于大二时，已经学习过化学、高等数学等相关自然科学的基础理论与知识。目前学生以00后为主，他们深受网络影响，思想前卫，具有很好的沟通协作能力，探知欲也较强，但持久性不好；另外，受游戏、爱情、考研等影响，学生对专业课的学习存在计划不明确、学习方法不恰当、学习积极性一般、自主学习能力差、学习态度不端正等问题。

2.3 基于“学习通”平台的线上线下混合式课程教学设计理念

教师登录“超星学习通”平台，创建课程，将授课对象设置成对应的班级后，可以上传视频、教案（ppt）等课程资料，发布作业、通知、需讨论的问题，组织课堂测验和考试等。学生将“学习通”App下载在电脑或手机上，就可以随时随地学习浏览课程相关资源，完成作业，分组讨论，并且与老师和同学进行在线互动交流，讨论学习[5]。

结合“化工原理”课程的定位及目标、对学生的学情分析和学习通平台的特点，本课程混合式教学模式的设计理念是通过工程项目案例激发学生的学习兴趣，进而提升学生的课堂参与度，通过线上过程性考核和任务完成度，培养学生的创新能力和专业素养。利用线上线下混合式教学，将教与学延伸至课下，老师与学生可通过“学习通”平台，随时随地进行交流与沟通。

3 基于“学习通”平台的混合式课程教学实践

3.1 教学过程设计

“化工原理”的理论课教学，是依托我校网络教学平台“超星学习通”，使用平台提供的示范教学包（浙江师范大学学银在线精品课程）进行建课，课程网址为：https://mooc1.chaoxing.com/course/208042187.html。目前线上资源除了有示范教学包在内的100 多个精品教学知识点微视频及相关教学资源外，还有我们自己上传的部分教学过程视频、教材、教学大纲、各章节教学ppt、习题库、作业、试题库等教学资料。

教师与学生通过“超星学习通”进行课程预习、分组讨论、提交作业、完成课程测验等线上教与学，此部分教学内容占总学时的20.8%，即学生先在网络教学平台开展自主学习，完成老师在课程平台布置的各项学习任务，为线下课堂教学做好前期准备。具体的课堂教学设计思路为：先基于OBE理念，对课堂教学进行反向设计，在研究教学对象的基础上，根据教学目标设计教学驱动任务，以任务的完成为着力点开展教学过程，教学过程主要以启发、互动、翻转课堂、线上线下结合等方式进行，任务完成后再对相应知识点进行回顾总结。此种教学设计实施首先需要教师转变观念，由“课堂、教师、教材”为中心向“学生、学习、成果”为中心转变，其次需要转变学生的学习观念和学习方法，要由被动转变为主动。

3.2 课程考核

课程总成绩由平时成绩、实验成绩和期末考试成绩三部分构成，其中平时成绩包括线上学习（40%）、作业（30%）、课堂测验（30%）三项，实验成绩由预习成绩（20%）、实验操作成绩（50%）和实验报告成绩（30%）三部分组成，期末考试包括期末考试（1）和期末考试（2）。平时成绩、实验成绩、期末考试成绩及总评成绩均为百分制。在总评成绩中，平时成绩、实验成绩和期末考试成绩所占权重系数分别为0.2，0.2 和0.6。基于OBE 理念，课程评价应从比较性评价向达成性评价转变。本课程自2020学年春季开始采用温州大学开发的基于OBE教学理念的达成度评价系统，对课程的教学目标及其支撑的毕业要求指标点的达成度进行评价。

3.3 教学改革成效

在2020年春期至2021年春期，共有11个班级参与“化工原理”线上线下混合式教学改革。为了较好地对比线上线下混合式教学模式与传统教学模式的教学效果，我们对比了18应化（混合式教学）和17应化（传统教学）的《化工原理》下册的考核成绩，如图1所示；对比了19 应化（混合式教学）和18 应化（传统教学）的《化工原理》上册的考核成绩，结果如图2所示。

图1 《化工原理》下册成绩对比

图2 《化工原理》上册成绩对比

从图1 看出，18 应化班的下册成绩与17 应化班的下册成绩有一个跨越式的提升，不及格的人数下降为零，有70%以上的同学成绩在80～90 分，优秀的人数也从5%提升至12%。

从图2 看出，19 应化班的上册成绩与18 应化班的上册成绩也有明显的提升，不及格的人数下降为零，90～100分以及80～90分之间的人数比例都有大幅提升。

综合上下两册的教学效果评价对比，可以看出，混合式教学的教学效果比传统教学好，且效果显著。

4 结束语

“超星学习通”平台与校园信息技术的发展，使“化工原理”线上线下混合式教学成为可能。这种以“学习知识在课外，内化知识在课堂，授课与讨论融通，课堂与网络互补”的线上线下混合教学模式，可以很好地提升学生自主学习的能力和积极性，促进学生创造性思维的强化，提高学生分析解决复杂工程实际问题的能力。