后疫情背景下化工原理教学改革的探索与研究

刘 放,石洪飞,张振坤

(吉林化工学院 石油化工学院,吉林 吉林 132022)

面对疫情大考,学校“教师不停教,学生不停学,教务不停工”,各高校全面实施了线上教学模式。面对疫情的全面放开,线上、线下混合式教学也将成为后疫情时代高校课堂教学的新常态。根据上级有关会议精神,学院随即启动线上、线下并行的教学方式,做到了线上教学随时启动、线上、线下随时切换,“线上+线下”同步教研,共同发力,“有声有色”推进疫情防控期间教育教学工作。疫情引发的人群高风险聚集使传统的线下教学模式受到很大冲击,也引发了新形势下高校对教学模式、课程评价方法、配套机制改革提出了新的要求,加强线上教学建设与改革,提高教学质量和教学效果。化工原理是化工类各专业重要的专业基础技术课,从理论上揭示单元操作的基本原理、典型设备的结构和工艺尺寸设计、过程强化和设备选型等。该课程的显著特点是工程性很强。如何克服线上、线下混合式教学存在的困难,一切以学生为中心,在化工原理教学过程中做好专业知识与课程思政传授相结合,结合化工原理双线教学谈一下具体做法。

一、课前教学设计

(一) 教学平台资源建设

我校化工原理课程在超星平台建立了化工原理在线开放课程,2018年录制的微课,现在看来录像在形式上过于单一,不够生动和多样化。所以可以采用精选、布置和推送慕课及视频资源弥补以上不足。对无法返校进行线上学习的同学,授课教师进一步完善平台上的教学资源变得至关重要,除了上传学校要求的教学大纲、授课计划、授课PPT、电子版教材、课堂视频回放等相关资料,分类整理了章节习题、各单元操作设备视频、课程思政视频库、实验操作视频、建立了作业库、试题库,讨论题库,并利用试题库对每一章进行章节测试,加强过程考核,及时把握学生的学习情况。教学资源的不断完善,以及上课视频的回放有利于学生课前预习和课后知识的巩固,这样才能提高课堂教学效率。疫情期间实验教学环节也只能通过仿真来完成,一些同学受疫情影响没有亲自动手做一次化工原理实验,这样在教学过程中就无法做到理论和实践相结合。所以实验视频录制的是实验室真实的实验装置操作视频,以此来弥补3D仿真实验无法真正替代实际装置的不足。

(二) 充分利用课前、课间十分钟

目前上课使用的平台很多,采用企业微信会议直播,防止采用其他直播形式受到干扰。课前很多同学提前进到会议里,教师每次课都提前十五分钟进到会议,播放精心准备的视频,视频每节课都不一样,有疫情防控知识和政策,并把有本班学生志愿者、授课教师参加抗疫的画面剪辑成视频,学生在课堂上看到疫情中师生在一起抗疫的场面,对疫情期间大家共渡难关的日子永远难忘,适时了解疫情发展变化和防控形势,做到科学防控,不恐慌,做好人文关怀,做到以人为本,弘扬主旋律,传递正能量。

中国古典音乐的魅力是恒久的,高远、缥缈、若有若无的曲调可以让人烦躁的内心变得舒缓,使人的心理处于虚、静的状态,不受外界干扰,获得美的熏陶,给人的精神生活以丰富的享受,课前和课间都可以播放。

除了音乐,结合当代大学生的年龄特点,视频也有正能量的新闻报道、国际形势和化工相关的典型工程案例、科技前沿等。这些素材来自学习强国、央视传媒、各地新闻报道等比较权威的媒体渠道。如在国庆节的时候选择播放了“待我回家、代我回家、带我回家”,视频是中国抗美援朝志愿军烈士遗骨返回祖国怀抱感人至深的画面,自己看的时候都感动得热泪盈眶,相信学生看了也同样被英烈感动,从而激发学生的爱国热情,珍惜今天来之不易的幸福生活。四川泸定发生地震时,课上播放了“不要怕我们都在”视频,前线救援的战士,战斗在抗灾一线,他们和学生年龄相仿,冒着生命危险救援的场面感动了每个人。在播放中国在航天、深海领域的视频时,看后就不自觉地想起毛泽东说的“上九天揽月,下九洋捉鳖”,中国人正在以前所未有的脚步探索宇宙,探索深海,不断刷新潜海深度,取得了前所未有的成绩。学生在观看视频的同时,获得了美的享受和正能量。国际形势风云变化,正面临百年未有之大变局,俄乌局势成为焦点,播放与国际、国内形势相关视频,做到“家事、国事、天下事,事事关心”,增长知识开阔视野,使枯燥的课堂变得鲜活起来。日积月累,观看的同学在课前收获了很多,这要比课前静音学生枯燥等待效果要好很多。当然,搜集大量的视频要花费老师很多时间,但这样做的效果很好,受到同学的欢迎和好评。利用课前、课间的十几分钟,提前让课堂变得更有温度,有活力,悄无声息地进行了课程思政[7-9]。

二、课中教学设计

(一) 精心设计教学内容,做好线上、线下的深度融合

没有经过精心设计直接把传统线下的教学模式搬到线上及仍采用传统的线下教学方式都是不可取的。线下教室上课电脑里安装了OBS Studio虚拟摄像机软件,可以把老师在教室讲授的黑板上的内容通过讲课平台让线上的同学看到,使其有坐在教室里的感觉。线下教学讲台上的老师其实也扮演了一个演员的双面角色,从着装到仪表仪态,举手投足,语音语调都要做到位。教师既要为线上的同学做着直播的角色,又要兼顾线下教室的同学,双线沟通互动确实有一定的难度,如何克服双线教学存在的困难,以下是具体做法。

首先,需要对课堂教学过程进行更精细的教学设计,梳理出课堂内、外的教学内容,一方面精选提炼课堂上的教学内容,既调动学生学习的积极性,又吸引学生注意力;另一方面组织优秀教学资源提供给学生课外学习,激发学生的学习兴趣,开阔学生视野,从而使课堂内外能相得益彰、互为补充。教师要把学生学习效果纳入教学内容设计,要及时评估学生学习效果,建立目的、行动与效果之间的反馈关系,采取确保学生在课堂内、外的有效学习行为的措施,而这些措施是通过教学内容的精心设计与组织来达到其有效性的。只有这样,在线教学才能取得好的学习成效[9]。

课堂讲授时,教室里同学的学习状态很容易把控,互动也很方便,对线上的同学学习状态不太容易把控,有时也不能及时看到线上同学聊天栏提出的问题,可以安排课代表关注一下线上同学的聊天栏,及时弥补老师的疏漏,解答线上同学的疑问。教师通过批阅作业和单元测试掌握学生的学习情况,可以通过线下课堂提问、讨论环节加以巩固学生的学习薄弱环节,使学生真正掌握知识[5]。

(二) 精心设计翻转课堂环节,提高学生课堂参与度

在讲解过程中,进度不能太快,教学内容要以问题为导向,提出问题,解决问题,重点突出,解决难点,条理清晰,节奏要逐渐放缓。所以课堂尽量不要满堂灌,可以适当地把时间交给同学翻转一下课堂,翻转的内容需要课前做好设计,并不是所有的教学章节和知识点都适合作为翻转的内容。翻转时可以把同学分成5个人左右一个小组,小组同学进行分工,有的同学负责查阅文献,有的同学负责PPT制作,有的同学负责剪辑,有的同学负责讲解,最后线上的同学把录制好的视频上传,线下的同学可以直接在讲台上讲授。老师要提前检查进行翻转同学准备的内容,并进行把关,提出自己的建议,防止个别同学没有认真准备,或准备的内容偏离教学目标,起不到翻转的效果,老师在整个翻转课堂的过程中,要进行翻转前的指导,和翻转后的点评、总结和鼓励,让学生有存在感,尤其线上的同学远离教室,和同学老师没有面对面接触,让他们感觉老师和同学就在身边,自己置身教室的感觉[6-7]。比如在学习管路计算时,提前布置学生查阅资料,南水北调工程、西气东输工程、黄河小浪底工程、三峡大坝工程、都江堰水利工程、丰满水电站、大禹治水、诸葛亮和火井等相关资料,并联系流体在管路中流动的原理和规律解决相关的问题。让同学知道流体流动的原理和规律在解决实际水利工程应用方面的重要性,调动学生学习积极性,老师转变角色,成为课堂的指导者,学生由被动变主动。在讲解传热换热器章节,观看青藏铁路修建视频,并且恰当地引入热管换热器工作原理的讲解。通过这些,让同学感受到中国人自古以来就是智慧的民族,在基建工程方面有多强大,作为每个中国人都有自豪感。讲解流体输送机械时,让学生提前查阅人类在生产、生活中汲水的工具发展历程,从抱瓮取水、桔槔、水车到现代农业灌溉,感悟科技改变生活,随后讲解各种流体输送机械,让学生体会到掌握专业知识的重要性,培养学生科学精神,提高学生参与课堂的积极性。讲解非均相物系分离时,让学生讲解雾霾的原因,使学生深刻体会环保的重要,未来从业要有职业道德,然后再恰当地引出怎样减少雾霾,讲述非均相物系分离常用的方法。在每个章节深挖适合线上教学的思政元素,并形成素材库,不断地丰富,恰当地融入课堂,在有意无意间让学生受到触动、震动、感动,达到培根铸魂、启智润心的教学目的,做到既学到了专业知识,又进行了课程思政。线上教学过程中适当的播放和讲解的知识点相关的视频,可以在一定程度上使同学的视觉、听觉不至于太疲惫,授课PPT的制作上只放核心内容,图文并茂、动静结合,排版遵循 “亲密性、对齐、重复和对比”四个基本原则。PPT设计要有启发性、悬念性、知识性、观赏性,既符合内容的准确呈现又符合学生的欣赏水平和喜好[1-2]。

(三) 课中过程考核

课中通过精心设计课堂讨论题,以提问的方式考核学生对课堂教学内容理解和掌握程度。课上设计互动环节、老师提出问题,由学生解决问题,提高学生学习积极性,由被动学习变主动学习,并对其互动效果进行考核。习题课由学生进行章节知识点总结,强化学生过程学习,章节总结计入平时成绩。每学期都设计一次翻转课堂教学,并对每位同学分工准备情况进行考核计入平时成绩。

三、课后教学设计

(一) 课后过程考核

课后通过教学平台统计数据监测学生课后学习效果。通过监测章节测试成绩、作业完成情况、视频观看数据,及时跟踪掌握学生学习效果,并对学习数据不好的同学发出警告,通过对统计数据进行分析,掌握学生学习效果,从而判断是否达到预定的教学目标,以及在课上如何设计、调整讲授的内容。对章节测试不合格的同学进行补测,直至合格为止。考核的目的是加强学生过程学习,达到学习要求。

(二) 精心布置、批改作业

利用学习通平台布置作业,巩固学生所学知识,作业量不要太大,同时作业也是融入思政的一个重要环节。绪论作为第一次课,授课教师要非常重视,绪论课挖掘的思政素材很多,讲解化工发展史时,有很多在化工领域做出杰出贡献的化工专家和实业家,苏元复、侯德榜、顾毓珍等等,但课堂上时间是有限的,利用课后作业可以让学生通过查阅资料的方式了解在各个领域科学家的典型事例,和化工生产相关的环境污染案例、化工生产重大安全事故、与化工相关的科技成果,都可以很好地进行思政。

教师批改作业也要有温度,把好的作业给学生展示,作业留言写几句鼓励的评语,并进行精品作业展、精品笔记展、精品章节总结展,以此提高学生的学习积极性[8-10]。

四、结束语

教师要树立以学生为中心的OBE理念,树立以学生学习成效为中心的教学理念,充分调动课前、课中、课后三个教学环节过程中学生的学习自主性、自觉性、积极性,提高双线教学深度融合的教学效果,通过观摩学习优秀课程案例设计讲座,开展教研活动增加教师间教学经验的沟通与交流,集体备课活动,提升教学能力和水平,相信通过学校、老师、学生的共同努力,一定会取得满意的教学效果。