微信公众号在化工专业本科教学的应用现状及初步探索

＊钟汉斌 张君涛 唐瑞源 丁丽芹 梁生荣

（西安石油大学 西安市高碳资源低碳化利用重点实验室 陕西 710065）

化工专业是与国民经济、社会发展密切相关的重要学科。无论是开发新能源、新材料还是实现碳达峰、碳中和目标，化工领域的专业知识均起着极为关键的作用。本科教育是大学的根和本，“以本为本”是大学以本科教育为根本的大学之道时代内涵。化工专业的教学质量的提升需要针对新时代学生的生活学习特点开发、应用与时俱进的新型教学技术与方法。

目前在校的本科学生已属于00后，手机是不可或缺的生活必需品，而微信则是手机中必不可少的应用软件。手机、微信已渗透至包括学生、教师等所有人生活的每一个场景。因此，微信已作为学生和教师打开、使用最多的手机软件，如何利用微信中的公众号功能提升教学质量是本科教学亟待研究的重要问题。

1.微信公众号教学平台的主要优势

微信公众号是微信平台上的一种开放平台，通常主要面向个人、企业和组织提供信息传播、社交互动、商业合作等服务。当微信公众号作为一种新型的教学平台，主要具有以下优势：

（1）利用率高。传统课程网站、线上教学平台存在使用繁琐、功能欠缺、用户体验较差等缺点，导致学生在课后缺乏打开课程网站、线上教学平台的兴趣和动力，使用率较低。而微信是学生、教师日常生活不可或缺的平台，具备良好的生态及用户体验，能够充分利用双方的碎片化时间进行预习、复习提升教学效果。

（2）主动性强。鉴于部分学生课后缺乏主动学习教学内容的动力，将知识点通过微信主动推送给学生，提高教学内容在学生日常生活中的曝光度，使学生在潜移默化中实现了知识的学习与巩固，解决学生课后学习积极性不高的难题。

（3）社交面广。微信公众号作为社交平台，具有很强的社交性。除了具有基本的学生与教师、同学之间交流功能外，学生可以将感兴趣的微信公众号发布的教学知识分享至自己的朋友圈，与更广的人群进行沟通、交流，有助于引入多元化、多层次的想法与意见，能够有效提升学生的学习兴趣和思辨能力。同时宝贵的社会意见、反馈能够有力推动教师对课程教学的持续改革。

2.在化工专业本科教学的应用现状

东南大学张明珏等[1]注册了“化工原理研学汇”微信公众号，在其中构建了课程内容从整体到局部、从简单到复杂的“知识与释义-实践与思考-拓展与迁移”三维框架结构。借助微信公众平台教师可以将课程知识模块重组，扩展知识的广度并进行深度解读。东南大学李艳丽等[2]根据学校有机化学本科课程教学的需求及前期的学生网络学习情况调研结果，构建了名为“鲸落有机课堂”的微信公众号平台，主要内容涵盖了课程学习、有机讯息和习题资料三大模块。衡水学院吴瑞红[3]针对“精细化工实验”课程申请注册了“衡水学院精细化工实验”微信公众号，定位为实验教学辅助工具。教师常规实验教学按照既定的教学设计进行授课，在课前、课后则借助微信公众平台发送相关信息。东南大学朱清等[4]根据学校“无机化学”本科课程教学的需求，结合学生的移动阅读习惯，构建名为“成贤无机化学”的微信公众号平台，主要分为三大模块：课程学习、习题指导、教学互动。利用微信进行高效的教学资源共享、答疑与师生互动，鼓励学生利用碎片化时间进行学习。塔里木大学梁鹏举[5]创建了“物理化学新世界”微信公众号，设计了课程学习、物化实验和习题指导三个部分，每个部分下又设计了不同的窗口，如在课程学习中有课程简介、教学大纲、授课课件、课程辅导、学生推荐五个窗口供学生根据自身需求查看阅读。东北农业大学金花等[6]以农林专业的化学实验课程为教学改革对象，在建立微信公众平台的基础上，结合实际课堂教学设计并构建了基于“互联网+”的化学实验混合教学模式。同时指出了微信公众号中教学，例如文本类文件字数不宜过多，单篇限制在200～300字左右，需要言简意赅地将重点内容点出，但无需求全求细。天津大学范江洋等[7]针对化工原理实验教学和实验室管理过程中存在的问题，通过建设基于化工原理实验教学的微信公众平台。按照内容的分类和更新频次，建设了三个主菜单项，分别为“通知通告”“教学相关”和“安全须知”。

3.在石油炼制工程课程教学中的初步尝试

西安石油大学是西北地区唯一一所以石油石化为特色的普通高校，化学工程与工艺专业旨在培养石油炼化领域高素质应用型工程技术人才，而石油炼制工程作为体现办学和培养特色的专业核心课程。石油炼制工程研究的对象是含有极多组分的复杂混合物，主要目标是实现原油的清洁低碳高效利用。该领域属于化学工程的一个分支，或者说它本质上是化学工程在石油加工领域中的应用。所需的理论基础包括有机化学、物理化学、无机化学、分析化学等基础课以及化工原理、热力学、分离工程、反应工程等专业课。因此石油炼制工程课程不仅所涉及的知识面极为宽广，同时需要学生具备将所学基础理论应用于石油加工过程，对教师的教学能力及学生的学习能力提出了较高的要求。

基于上述文献可知，微信公众号有望在石油炼制工程的课程教学中起着重要作用。而同时作为新时代的年轻群体，学生对所推送的信息质量要求较高，通常对文字说教较为抵触，需要设计美观且信息量大的高质量思维导图，才能使学生在短时间内快速充电提升学习效果。而本课程组通过学习、分析石油加工课程虚拟教研室中共享的教学资料，可以看出目前石油炼制工程课程缺乏信息量大的高质量思维导图，或与原油加工方案类似，或仅是教材目录的图形化表达，缺乏深度。因此为了与微信公众号教学平台相结合，向学生推送具有较强吸引力的信息量大的高质量思维导图，迫切需要对石油炼制工程内容进行深入、全面的归纳、总结，以自主设计、建设高质量的石油炼制工程思维导图集。

课程团队通过调研相关院校同类课程的思维导图研究现状，经课程组、师生研讨、交流，设计制作了信息量大的石油炼制工程课程高质量思维导图，包括“石油炼制的基本框架”“石油组成”“物理性质的相互关系”“汽煤柴的主要区别”“常压塔的操作特征”“延迟焦化”“催化裂化”“加氢裂化”“催化重整”等内容。

以“石油炼制的基本框架”为例，该图谱（图1）的设计思路是，对于所有化学加工过程，首先需要明确所加工的原料和产品分别什么。对于石油炼制工程，原料就是原油，产品包括干气、液化气、汽油、喷气燃料、柴油、润滑油、燃料油、沥青、蜡、石油焦等。同时，在实现双碳目标，新能源汽车大力推广的背景下，汽柴油的需求量已逐步达峰，目前石油加工领域大力发展炼油化工一体化，甚至原油最大化制化学品的加工路线。所谓的化学品，就是有机化学里所学的基本化工原料，三烯（乙烯、丙烯、丁烯），三苯（苯、甲苯、二甲苯）。在石油炼制工程中，乙烯是在干气中，丙烯、丁烯在液化气中，而三苯则在汽油中。在加工之前，必须研究清楚原料具备哪些性质，同时为了使所生产的产品能够在市场上销售，则必须明确国家、行业对产品提出了哪些质量要求。而原料性质与产品质量要求则具体体现在油品的物理、化学性质，如原油的密度、凝点、沥青质、硫氮含量，因此本门课程首先需要学习的就是油品的物理、化学性质。

图1 石油炼制的基本框架

加工方案可以看作是将各种加工工艺相互组合形成的原油至产品的路线。石油炼制工艺中可以分为一次加工（石油蒸馏）、二次加工（热加工/焦化、催化裂化、催化加氢、催化重整）、三次加工（烷基化、异构化、醚化）。对于石油蒸馏，与化工原理中精馏过程类似，是将原油进行蒸馏塔中分离获得气体、汽油、喷气燃料、柴油、渣油等产物。焦化与催化裂化的目的都是将渣油转化为轻质的汽柴油，但区别在于催化裂化中加入了催化剂，能够更有效地调控产物分布及质量。为了更容易理解催化加氢和催化重整过程，该思维导图中设计了苯加氢生成环己烷的可逆反应，催化加氢的目的就是向油品加入氢原子，脱除硫、氮、氧杂原子及金属，使不饱和烃饱和。而催化重整是将环己烷脱氢生成苯制备芳烃的过程，同时也指出该反应仅为促进对催化加氢和重整工艺的理解，因为实际工艺中所涉及的反应极多且复杂，特别对于催化加氢过程，将苯完全加氢发生环己烷是没有必要同时难度较大。通过“石油炼制的基本框架”思维导图的建立，能够使学生在短时间回忆起所学知识，并对其进行有效关联，显著提升学生对本门课程的整体认识。

本课程团队在微信注册申请了“西油炼化”微信公众号作为石油炼制工程微教学平台。经过初期小范围运营测试，关注人数已达152人。学习了公众号的主要功能，制定了公众号的运营、管理方法。目前主要采用群发的功能向关注的用户推送信息量大的高质量思维导图，主要目的是为了使学生在课后、考前能够快速通过思维导图回忆所学过的知识点，同时能够帮助学生建立各知识点之间相互联系，促进学生对所学知识点的深入理解，从而达到提高教学质量的目的。根据统计，目前所推送的高质量思维导图的阅读量约占班级所关注学生的1/2，这是由于推送信息目前无考核功能，对于部分学习主动性较差的学生，缺乏激励其学习思维导图的考核机制。

基于微信公众号初步运营所存在的问题，后续将从以下两个方面进行改进提高。

（1）思维导图的改进、丰富。目前部分工艺的思维导图在版面设计、内容展示等方面仍有提高的空间，同时目前主要是章节内容整体框架的思维导图，缺乏对特定重难点深入分析的思维导图，因此下一步将对思维导图进行改进、丰富。

（2）微教学平台功能的挖掘及完善。目前思维导图的推广主要采用群发的功能，缺乏对自动性较差学生的考核功能，下一步将进一步挖掘及完善微教学平台的功能，使得所有学生均能够自主学习高质量思维导图，达到全面提高教学质量的目的。

4.结论

微信公众号作为一种新型的教学平台，与传统教学平台相比，具有利用率高、主动性强和社交面广等优势，已在化工原理、有机化学、无机化学、物理化学、专业实验等化工类课程教学中获得了较广泛的应用，取得了良好的教学效果。本课程团队针对石油炼制工程课程设计制作了信息量大的课程高质量思维导图，在微信注册申请了“西油炼化”微信公众号作为石油炼制工程微教学平台，采用群发的功能向关注的用户推送信息量大的高质量思维导图，帮助学生建立各知识点之间相互联系，促进学生对所学知识点的深入理解，从而达到了提高教学质量的目的。