周阿洋，鄭建東，馮建華，王余杰，馬田林，張 華，陳 祺

(滁州學(xué)院 材料與化學(xué)工程學(xué)院，安徽 滁州 239000)

滁州學(xué)院化工原理實(shí)驗(yàn)課程旨在鞏固和加深學(xué)生對(duì)化工原理基本理論、基本知識(shí)的理解，了解化工典型設(shè)備的原理和操作，掌握建立模型和量綱分析法指導(dǎo)下的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)方法及數(shù)據(jù)處理方法，掌握化工基本測(cè)試技術(shù)，能夠運(yùn)用所學(xué)的理論知識(shí)去解決實(shí)驗(yàn)中遇到的各種實(shí)際問(wèn)題[1-2]。在疫情之前兩個(gè)學(xué)期的教學(xué)過(guò)程中，主講教師指導(dǎo)學(xué)生按照每組4人，每次2組的教學(xué)規(guī)模在學(xué)院化工原理實(shí)驗(yàn)室開(kāi)展實(shí)驗(yàn)教學(xué)，本學(xué)期由于疫情的影響，學(xué)生至今無(wú)法正常入學(xué)，如何能夠打破空間造成的限制，正常開(kāi)展實(shí)驗(yàn)教學(xué)成為亟待解決的問(wèn)題。虛擬仿真技術(shù)成為解決疫情期間工科生難以完成實(shí)驗(yàn)等難題的“鑰匙”[3-5]。本學(xué)期開(kāi)學(xué)伊始，在南京運(yùn)立儀器有限公司的技術(shù)支持下，開(kāi)通了專(zhuān)屬滁州學(xué)院的獨(dú)立系統(tǒng)，采用虛擬仿真和現(xiàn)場(chǎng)演示教學(xué)相結(jié)合的模式，取得了較好的教學(xué)效果。

1 虛擬仿真+學(xué)習(xí)通，強(qiáng)化預(yù)習(xí)效果

在預(yù)習(xí)環(huán)節(jié)，采取學(xué)習(xí)通app預(yù)先上傳實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書(shū)，學(xué)生通過(guò)虛擬仿真自學(xué)的方式來(lái)進(jìn)行。實(shí)驗(yàn)預(yù)習(xí)是化工原理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中必不可少的環(huán)節(jié)，虛擬仿真在學(xué)生預(yù)習(xí)這一環(huán)節(jié)比以往傳統(tǒng)的書(shū)面預(yù)習(xí)相比具有極為明顯的優(yōu)勢(shì)。傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)預(yù)習(xí)模式采用學(xué)生預(yù)習(xí)指導(dǎo)書(shū)的形式，部分實(shí)驗(yàn)設(shè)備比較復(fù)雜，操作步驟繁多，學(xué)生在沒(méi)有見(jiàn)到儀器設(shè)備之前，對(duì)設(shè)備缺乏了解，因此很難吃透指導(dǎo)書(shū)全部?jī)?nèi)容，預(yù)期的效果不佳，導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)課上學(xué)生操作前，教師在進(jìn)行預(yù)習(xí)檢查時(shí)，要花費(fèi)額外的時(shí)間為學(xué)生梳理實(shí)驗(yàn)設(shè)備、管路布置、水電氣位置等，加大了教師工作量，同時(shí)由于預(yù)習(xí)效果不好，學(xué)生對(duì)設(shè)備非常陌生，往往不愿意嘗試操作，或是完全不會(huì)操作。而使用虛擬仿真系統(tǒng)之后，傳統(tǒng)預(yù)習(xí)方式中出現(xiàn)的弊端一一化解，學(xué)生結(jié)合學(xué)習(xí)通上傳的實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書(shū)、實(shí)驗(yàn)視頻和電腦上形象逼真的操作畫(huà)面進(jìn)行三位一體的預(yù)習(xí)，使預(yù)習(xí)過(guò)程不再枯燥，深化了對(duì)設(shè)備的理解,對(duì)實(shí)驗(yàn)原理的掌握，預(yù)習(xí)效果極大提高。

2 教師現(xiàn)場(chǎng)操作+課程思政，強(qiáng)化課堂學(xué)習(xí)效果

在講授過(guò)程當(dāng)中，教師在相應(yīng)的化工原理實(shí)驗(yàn)室，通過(guò)使用學(xué)習(xí)通軟件中的直播功能，為學(xué)生實(shí)時(shí)進(jìn)行設(shè)備的現(xiàn)場(chǎng)講解和運(yùn)行，學(xué)生可以在使用仿真系統(tǒng)的同時(shí)觀看直播，實(shí)現(xiàn)了將現(xiàn)場(chǎng)演示與虛擬仿真融合。在授課過(guò)程當(dāng)中，教師以立德樹(shù)人為目標(biāo)，積極且恰當(dāng)?shù)膶⑺v授知識(shí)融入課程思政相關(guān)內(nèi)容當(dāng)中。結(jié)合疫情進(jìn)展宣傳新冠肺炎防控知識(shí)、宣傳抗疫過(guò)程中，我們國(guó)家體現(xiàn)出的制度優(yōu)勢(shì)。防護(hù)用品主要原料包括聚丙烯無(wú)紡布、過(guò)濾層、抗靜電劑以及其他防護(hù)原材料都屬于化工產(chǎn)品。上述事實(shí)讓同學(xué)們認(rèn)識(shí)到化工在防疫過(guò)程中所起到的重要作用，增強(qiáng)了同學(xué)們的民族自豪感和對(duì)本專(zhuān)業(yè)的熱愛(ài)。在講解流體的速度衰減時(shí)，教師強(qiáng)調(diào)流體流動(dòng)在沒(méi)有阻力的理想條件下可以一直保持其速度、壓強(qiáng)、和勢(shì)能，這一現(xiàn)象說(shuō)明運(yùn)動(dòng)是絕對(duì)的，一切物體都在運(yùn)動(dòng)。但是如果系統(tǒng)處于連續(xù)穩(wěn)態(tài)的條件下，系統(tǒng)又是保持靜止的，事物的絕對(duì)運(yùn)動(dòng)和相對(duì)靜止是辯證統(tǒng)一的。通過(guò)這樣的講述，將馬克思主義哲學(xué)與實(shí)驗(yàn)教學(xué)現(xiàn)象相結(jié)合，為學(xué)生打開(kāi)哲學(xué)與科學(xué)之間的一扇門(mén)，"潤(rùn)物無(wú)聲"地進(jìn)行價(jià)值引領(lǐng)和思政教育，為不斷推進(jìn)課程思政建設(shè)、提高育人能力和效果做出了積極的嘗試。

3 仿真測(cè)試+總結(jié)改進(jìn)，教學(xué)效果突出

課程使用的虛擬仿真系統(tǒng)有完備的考試系統(tǒng)，供教師使用，在進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)演示完畢后，對(duì)學(xué)生進(jìn)行仿真系統(tǒng)的線上考試，學(xué)生必須依照之前預(yù)習(xí)的實(shí)驗(yàn)步驟進(jìn)規(guī)范操作才能完成整個(gè)考核，否則系統(tǒng)講不計(jì)入分?jǐn)?shù)，學(xué)生提交完畢后，系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)根據(jù)操作時(shí)長(zhǎng)、錯(cuò)誤次數(shù)等給出相應(yīng)評(píng)價(jià)分?jǐn)?shù)。虛擬仿真的操作得分被用來(lái)作為學(xué)期末成績(jī)?cè)u(píng)定的重要組成部分，占到60%的比例(其他成績(jī)組成部分包括：簽到10%，預(yù)習(xí)30%)。成績(jī)出來(lái)后，主講教師會(huì)根據(jù)學(xué)生成績(jī)的情況，改進(jìn)原有的課程設(shè)計(jì)與課程教學(xué)，如增加演示時(shí)長(zhǎng)，在學(xué)習(xí)通直播中配合板書(shū)、上傳實(shí)物圖片等教學(xué)手段等，將OBE理念貫穿教學(xué)全過(guò)程。為了保證教學(xué)效果，開(kāi)課前，主講教師通過(guò)調(diào)查問(wèn)卷預(yù)先對(duì)他們對(duì)課程所報(bào)的期望值進(jìn)行了摸底。根據(jù)調(diào)查摸底的結(jié)果，教師綜合衡量各方面因素后，確定相應(yīng)的教學(xué)形式，增強(qiáng)學(xué)生主動(dòng)參與仿真課程學(xué)習(xí)的主動(dòng)性。在教學(xué)過(guò)程中，學(xué)生通過(guò)虛擬仿真+學(xué)習(xí)通直播的教學(xué)方式進(jìn)行實(shí)驗(yàn)學(xué)習(xí)的熱情很高，虛擬仿真的自學(xué)平均時(shí)長(zhǎng)在兩小時(shí)左右，取得了較好的教學(xué)效果。

4 結(jié)論

在進(jìn)行教學(xué)的全過(guò)程中，教師要始終堅(jiān)持牢記初心，以生為本的理念。將學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容的期待，對(duì)學(xué)習(xí)成果的期待納入教學(xué)設(shè)計(jì)過(guò)程。在教學(xué)過(guò)程中按照"虛實(shí)結(jié)合、取長(zhǎng)補(bǔ)短"的原則，利用高質(zhì)量的虛擬仿真軟件，結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)示范教學(xué)，突破空間的限制，培養(yǎng)學(xué)生的動(dòng)手能力、思考能力，實(shí)現(xiàn)虛擬仿真與化工原理課程的相互融合，完成既定的課程目標(biāo)。