马艳梅
(信阳学院理工学院 河南信阳 464000)
摘要:在互联网技术飞速发展的今天,传统高等教育模式受到了强烈的冲击与挑战,“互联网+”教育新模式越来越受到重视。教学实践证明,新的教学模式有效地提升了课堂教学与学习体验。线上线下相结合混合式的教学方法能够激发学生学习化工原理的积极性及参与创新实践科研工作的兴趣,该方法对培养应用型和创新性人才有促进作用,使达到预期教学效果。
关键词:单元操作;现状分析;“雨课堂”
前言
《化工原理》课程是高等学校化学工程与工艺和应用化学专业的一门专业核心课,同时也是化学、生物、制药、环境工程等专业的重要基础课程。《化工原理》课程发挥着从基本理论到实践、理论到工艺设计等专业知识的纽带作用,需要教师和学生的共同参与。在新工科建设的大背景下,只有通过对化工原理课程的重新定位,引导学生加强对理论知识的掌握
和熟练运用,训练学生的开创新型思维并逐步改进教学方案,从而有效提高《化工原理》课程的教学效果。《化工原理》教学内容具有涉及单元操作较多、物理量多、公式多、计算繁琐等特点,比如:流体流动、沉降、过滤、吸收、蒸馏、干燥等,这些基本的物理操作单元统称为化工单元操作。本课程的主要内容是各种常见单元操作的基本原理,解析单元操作的原理、工艺流程,解决单元操作中的动量传递、热量传递、质量传递和化学反应过程(即“三传一反”)涉及的问题,通过学习各个化工单元操作的原理、工艺流程和能量衡算,各单元操作典型设备的操作原理、结构、计算、选型等,使学生能够运用掌握的知识对化工生产过程进行设计和计算。《化工原理》教学内容比较复杂,对于初次接触的学生来说,学起来既生疏又抽象,以有限的课时难以掌握课程的重要知识点。如何实现化工原理理论课程的教学方式创新、如何有针对性的设计教学方案、如何切实有效地为学生学习该门课程建立工程概念等,是讲授化工原理理论课程的专业老师必须考虑和改进的内容[1,2]。如何提高学生对这门课程的学习兴趣与能力,是这门课程的重点,而提高学生的学习能力、具有一颗感恩的心,这也是大学教育的根本。
1 《化工原理》课程现状分析
总体来说,学生们对于《化工原理》学习感到比较困难,普遍对它不感兴趣[3]。目前我校《化工原理》课程的教学模式仍较为传统,即以教师课堂讲解为主,学生被动听讲。学生学习兴趣和主动性低,《化工原理》课程理论和经验公式繁多,课堂讲授之后,往往会出现公式记忆难、前后章节知识连贯性差等问题,造成知识掌握不牢固,学生提不起兴趣,课后主动复习意愿不强,平时作业应付,期末突击应试。课前不预习,《化工原理》综合性较强,很多单元操作的内容涉及物理、化学、力学、高数等知识,如果不预习而直接听课,多学科的基础知识就难以快速融合。此外,单元操作所涉及压力表、流量计、管道、泵等的设备仪器远离日常生活,如不经预习即在课堂进行讲授,学生一般会感觉陌生,即使预读了教材,理解起来也仍感觉困难。因此课程要求学生既要预习教材,初步掌握基础理论,又要结合文献、网络资料和实践经验,认识单元操作的设备,预习的难度比较大。预习的欠缺会导致学生在课堂上对知识的掌握比较困难。即使是学生在课堂上的注意力很集中,也能够跟上老师的讲解进度,但由于知识点比较多,要完全记住很难。另外,以教师为中心的课堂讲解和推导,学生听起来比较单调枯燥,很容易走神、疲劳和打盹。因此,必须采用新的教学模式来激发学生的兴趣和积极性,以提高学习效率。
2 基于微信平台的 “雨课堂” 的线上线下混合式教学
“雨课堂”是一款旨在提升教学课堂体验的智慧教学工具,主要是由清华大学与学堂在线联合研发。“雨课堂”教学模式是一种将课堂授课学习和课下自主学习相结合的教学新形式[4] 。
“雨课堂”将PowerPoint,微信和书本有机结合,为学生在课前预习,课堂听讲和课后复习之间搭建了一座桥梁[5]。使用“雨课堂”,教师可以将内容丰富的多媒体课件提前发送给学生,帮助学生做好课前预习,以提高课堂效率;课堂上的题目推送以及弹幕功能,能够激发学生的听课积极性,而且便于教师很好地时刻掌握学生的学习状态;课后的作业推送也能很好地监督学生完成课后的复习工作[6] 。“雨课堂”所包含的功能完全实现了对教学活动的全面覆盖,为师生提供了个性化的课程智能学习平台。使用“雨课堂”教学是相比于相比传统教学有很多好处,具体如下:
2.1可以提前推送课件和语音讲解
在老师提前备好课的前提下,在进行公式推导的时候,是直接在课件中展示公式的推导过程,推送给学生学习,避免占用课堂时间。可以结合微课适当地展示化工单元操作的动画模型更能引起学生的注意力和学习兴趣,通过对动画的讲解也能使学生对化工单元操作过程和相关设备的原理更容易掌握和印象深刻。必要时教师还可以对相应课件页添加语音讲解,便于学生更好地学习。经过课前预习的学生在教师讲授课程的几十分钟时间里,所达到的学习效果与没有预习的同学相比是有天壤之别的。
2.2随时随地学习
从学生的角度出发,在学习化工原理理论课程的过程中,也需要提前查看课件,预习相关内容,在老师讲授的时候才能做到有的放矢;例如,看到工厂中使用的泵为何常将其放在低楼层而不是在高层;思考为什么暖水壶内胆的两层玻璃都镀上硝酸银,且两层玻璃中间是真空的?为什么从冰箱拿出来的东西上会有水滴。对生活中常见的自然现象和生活用品的设计原理思考对学习工程性较强的化工原理理论课程具有非常大的启发意义。学生玩手机的同时可随时查看自己上课的课件和做题等,还可以接收教师布置的课程任务,反馈给教师[7] 。本课程组运用“雨课堂”对在《化工原理》课程教学过程的各环节进行了强化:
3总结
新工科背景下,化工原理在化工类专业新工科人才培养中的作用日益突出。因此,当前改革化工原理教学手段与方式、提高化工原理教学质量在尤为重要。在解决传统的《化工原理》课程教学难点中,使用“雨课堂”教学确实可以起到事半功倍的作用,即使学生在课堂上一知半解,在课后仍然可以通过反复观看“雨课堂”课件来加深自己对该知识点的认识与理解。从这个意义上来说,“雨课堂”在《化工原理》课程教学中具有广泛的应用前景。虽然如此,教学改革往往牵一发而动全身,因此既要遵循循序渐进,不能一蹴而就的原则,也要因地、因情选择适当的改革方式与策略。最后,最重要的是,学生在学习过程中需要找到适合自己的学习方法,好的学习方法使得学习过程充满乐趣,同时可以高效地完成学习任务,有利于大学生养成良好的学习习惯。
参考文献:
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