陳可可，郎五可，高國紅，原平方

(1.新鄉(xiāng)學院 化學化工學院，河南 新鄉(xiāng) 450003；2.河南科技學院 信息工程學院，河南 新鄉(xiāng) 450003)

隨著互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的不斷發(fā)展，線上教學模式在高等教育、應試教育等領(lǐng)域中的應用日益廣泛。線上教學具有靈活多變、學習時間可自由安排等優(yōu)點，但是單純的線上教學對學生的自覺性依賴較大，缺乏有效的學習效果監(jiān)控手段。線下課堂教學則面臨著大量的優(yōu)質(zhì)網(wǎng)絡(luò)資源、先進的多媒體技術(shù)不能有效施用的尷尬。由此，針對實踐性強、與計算機技術(shù)聯(lián)系緊密類課程的特點，開展線上線下混合式教學模式的探索與研究十分必要。

《化工過程分析與合成》是化工類專業(yè)一門非常重要的專業(yè)核心課程，該課程一般開始在第6或第7學期，是要求學生已經(jīng)完成了高等數(shù)學、線性代數(shù)、化工原理、化工熱力學、化學反應工程等多門基礎(chǔ)課程的學習，儲備了一定的基礎(chǔ)和專業(yè)知識。該課程要求學生能夠綜合運用化工類專業(yè)知識、數(shù)學和計算機軟件等多學科技能進行化工過程的模擬、分析和優(yōu)化操作，從而實現(xiàn)化工過程在技術(shù)和經(jīng)濟上的最優(yōu)化，達到可持續(xù)發(fā)展的目的。本文以《化工過程分析與合成》課程為例，探索線上線下混合教學新模式，以期為課程教學改革提供參考依據(jù)。

1 教學內(nèi)容的重整

《化工過程分析與合成》課程的主要內(nèi)容包括：化工過程的分析、合成，化工過程系統(tǒng)整體優(yōu)化的原理、方法和策略[1-2]，涉及到系統(tǒng)工程學、運籌學、計算機技術(shù)、最優(yōu)化理論、自動控制學、化學工藝和技術(shù)經(jīng)濟學等多門學科。作者結(jié)合學校辦學定位、學生就業(yè)方向及實際學習情況將課程整編為32學時，內(nèi)容包括：系統(tǒng)工程學介紹(2學時)、化工過程系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)模擬與分析(6學時)、化工過程系統(tǒng)動態(tài)模擬與分析(6學時)、過程系統(tǒng)的優(yōu)化(8學時)、換熱網(wǎng)絡(luò)的合成與優(yōu)化(8學時)、分離序列的合成(2學時)等6部分內(nèi)容。

2 教學方法的改進

本課程采用理論教學+實踐案例分析的線上線下混合式教學[3]。

理論教學分為線上、線下兩部分。線上部分為授課教師利用超星學習通平臺建設(shè)網(wǎng)絡(luò)在線課程，上傳優(yōu)質(zhì)學習資源，課前向?qū)W生發(fā)布學習任務和思考題，學生通過超星學習通學生端可隨時進行自主學習，教師在管理端則可直觀分析學生學習相關(guān)數(shù)據(jù)，動態(tài)地掌握學生的學習情況；線下部分則是在課堂上根據(jù)學習通分析學生學習情況的相關(guān)數(shù)據(jù)，著重講解學生難以理解或掌握的知識點，達到有的放矢，提高課堂效率。

實踐案例分析環(huán)節(jié)則要求學生接收到學習任務之后，自發(fā)去查找相關(guān)資料、展開小組討論，以解決實際問題。為培養(yǎng)學生的工程意識、提高其專業(yè)素養(yǎng)和綜合素質(zhì)，實踐案例分析多選擇科研中涉及到的工廠能量集成項目、或科學研究熱點內(nèi)容(如水集成系統(tǒng)優(yōu)化設(shè)計、熱集成網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化設(shè)計等)以培養(yǎng)學生解決實際問題的能力，并強課程體系的前沿性和實效性。

利用部分理論教學和學生線上自學相結(jié)合，線下進行項目實踐和重難點答疑的教學設(shè)計[4]，使學生加深了知識點的理解鞏固，并能在一定程度上利用理論知識解決實際工程問題。

3 教學模式的調(diào)整

3.1 以知識點為中心，激發(fā)學生自主學習

以知識點為中心的教學模式[5]是指在教學過程中不再給學生指定教材，而是提供若干的參考書籍[1-2，6-7]、體現(xiàn)知識點研究進度的期刊雜志[8-10]、品質(zhì)較高的網(wǎng)絡(luò)資源[11-13]，讓學生以知識點為中心，根據(jù)自己學習掌握的情況自己去尋求解決問題的辦法，從而促進學生自主學習，激發(fā)其學習熱情。

3.2 以學生為中心，翻轉(zhuǎn)課堂

在課前布置學生的自主學習任務時，線上發(fā)布與知識點密切相關(guān)的大作業(yè)。將全班學生分成多個5人小組，以小組為單位完成過程系統(tǒng)模擬的大作業(yè)，且對大作業(yè)進程實行現(xiàn)場匯報式的進度檢查模式，每周抽出30分鐘課堂時間，要求每小組派出代表在講臺現(xiàn)場講解本組大作業(yè)工作進度和存在的問題，其他小組成員和老師負責提問和解答，從而展開課堂大討論。該舉措既可以鍛煉學生自主學習、發(fā)現(xiàn)問題、解決問題的能力，也能培養(yǎng)學生的團隊合作精神。通過討論和現(xiàn)場提問可以很容易發(fā)現(xiàn)學生在學習過程中的難點，教師有針對性的進行點評和解答，大大提高課堂效率。

3.3 以提升綜合素質(zhì)為中心，培養(yǎng)高質(zhì)量工科人才

《化工過程分析與合成》是一門涉及到多門學科知識的交叉學科，在課程學習過程中，需要學生具備良好的數(shù)學基礎(chǔ)和一定的計算機技術(shù)。課程學習過程中牽涉到大量的復雜問題的建模和計算，需要學生能夠熟練地數(shù)學知識將實際問題轉(zhuǎn)化為數(shù)學模型，再利用計算機技術(shù)進行編程或計算，以解決實際問題。這些技能目前已經(jīng)成為工科畢業(yè)生的必備條件，所以，在校期間盡量培養(yǎng)學生的數(shù)學和計算機應用水平，以期提高學生的綜合素質(zhì)，為其以后在工作崗位上能夠熟練運用計算機解決實際工程問題打下良好的基礎(chǔ)[14]。

4 考核方式的改革

《化工過程分析與合成》作為一門專業(yè)性、綜合性較強的專業(yè)課程，傳統(tǒng)的試卷考試難易對學生的學習效果進行充分的檢驗。經(jīng)過多年實踐總結(jié)，作者所在課程組調(diào)整了平時成績和期末試卷成績的比例，平時成績在總評成績中占比60%，平時成績構(gòu)成包括：線上測試、線下大作業(yè)、課堂討論和期中、期終綜合測試；期末試卷考核成績在總評成績中占比40%。

5 結(jié)論與展望

線上線下混合式教學模式并不是一種全新的教學模式，但這種教學模式在實踐性較強的工科專業(yè)課程上的應用則是一種新的嘗試。尤其是需要熟練運用大量數(shù)學知識和計算機技術(shù)的《化工過程分析與合成》課程。我校的《化工過程分析與合成》課程實施線上線下混合教學模式以來取得了一定的教學效果。通過學生課前線上自主學習，學生和老師在課堂上都能快速抓住問題的關(guān)鍵，大大提高了課堂效率；線下實踐案例分析則極大地提高了學生的專業(yè)素養(yǎng)和綜合素質(zhì)。