梁銑,張曉艷,魏亦軍,王鳳武,劉道富,李莉
(淮南師范學院 化學與材料工程學院,安徽 淮南 232038)
《化工原理》是化工類專業(yè)的一門專業(yè)基礎課,具有專業(yè)性強、應用性強、概念抽象、公式繁瑣等特點,課程中需要通過各種詳細、科學的定量計算過程來揭示單元操作的內(nèi)在本質(zhì)規(guī)律,因此與工業(yè)生產(chǎn)實際聯(lián)系緊密[1].但是在教學中,面對繁雜枯燥的工程概念,如何提高學生的學習熱情和興趣、加強學生創(chuàng)新意識的培養(yǎng)、緊密結(jié)合理論知識和生產(chǎn)實際,對新時代的高校教師提出了更高的要求.因此,在這門課的教學中,就要求授課教師要基于新時代的社會需求,結(jié)合當今大學生的獨有特點,積極投身到《化工原理》的課堂教學改革和創(chuàng)新發(fā)展中去.
互聯(lián)網(wǎng),一個億萬人民都在參與的宏大規(guī)模平臺,聲勢之浩大,魔力之超強,正在改變著我們的教育模式,它是突破了教材和教室的局限性而另辟的一條新路徑.在“互聯(lián)網(wǎng)+”理念的大力推動下,信息技術所使用的手段也逐漸趨于普適化.在互聯(lián)網(wǎng)平臺上,師生的交流更加自如,學習環(huán)境更加個性化,教學內(nèi)容和手段更加豐富,學生的創(chuàng)新能力得以發(fā)揮.因此,將“互聯(lián)網(wǎng)+教學”融入《化工原理》的課程教學中,對高校工科教育者帶來的是一個全新的契機與挑戰(zhàn)[2].
在傳統(tǒng)教學中,如果教師對學生進行單獨指導學習,將需要占據(jù)教師大部分時間,這樣做幾乎無法完成.但是,利用“互聯(lián)網(wǎng)+教學”可以有效解決這一問題,學生在課堂中不明白的問題可以通過網(wǎng)絡教學尋找答案,學習是可以反復的.如此學習,學習的主動性掌握在學生手中,而不是隨著教師的節(jié)奏在學習,既有利于提高學生的學習效果,也能較大程度提高學生的自學能動性.此時,學生才能夠在基礎知識上與老師達到共鳴.
“因材施教”是教育界老生常談的話題,在傳統(tǒng)的教學過程中,學生的差異性是幾乎每一位教師都會遇到的問題,這些差異體現(xiàn)在學習速度上居多.對于任何一個學生來說,教學內(nèi)容都是一樣的,但是每個學生對同樣的知識點的學習時間和學習節(jié)奏是不同的,如果能很好地解決學生在學習時間和學習節(jié)奏上的差異性,那么就能夠較好地解決學生的差異性.
“互聯(lián)網(wǎng)+教學”不僅在教師教學上表現(xiàn)出較好的靈活性,在學生學習方面也同樣具有較高的應變性.由于學生存在個體差異,所以每個學生都可以根據(jù)自身的學習特點來安排自己的學習計劃,這樣可以從一定程度上解決學習速度的問題.比如說,對于一個20 min的微教學節(jié)段,有的學生只需要10 min就可以看完,有的學生則需要看2 h.由于學生在知識學習上的差異性,通過調(diào)整學習時間來解決學習效果的問題是十分有效的,同時,也提高了學生的自學能動性[3].
傳統(tǒng)教學對于時間、地點的要求都是固定的,并且授課老師也是自始至終不發(fā)生變化,教學任務更是按固定計劃完成.而“互聯(lián)網(wǎng)+教學”產(chǎn)生了質(zhì)的飛躍,只要擁有服務器和移動終端,廣大學子不受學校、教師、時間、地點的局限,自由選擇教學資源.“互聯(lián)網(wǎng)+教學”對當前傳統(tǒng)教學的沖擊不僅是資源建設的改變、資源呈現(xiàn)方式的改變以及學生學習方式的改變等方面.還有兩個最主要的方面,一是教學組織與管理的改變,另一個就是教師與學生教學關系的重大變化.所以建設MOOCS課程、五分鐘課程以及微課、數(shù)字化教材等只是新教學模式的一種媒介,而新教學模式的核心是改變傳統(tǒng)的紙質(zhì)思維模式.
新的教學模式不一定適合每一位學生,所以在改革前期既要大膽,也要慎重,只有先對課程章節(jié)進行合理的分類,才能夠獲得更好的教學效果.依據(jù)不同章節(jié)的特點及難易程度,將各章中的每一小節(jié)都分為適合網(wǎng)絡教學、適合網(wǎng)絡輔助教學、不適合網(wǎng)絡教學等不同類別.這部分研究內(nèi)容不能單純地依靠老師的教學經(jīng)驗來進行分類,應當調(diào)研那些學習過《化工原理》的學生,考察他們在學習過程中遇到的問題及自身感受,然后對章節(jié)進行分類.
選擇一到兩個章節(jié)進行教學改革,該部分章節(jié)應當屬于適合網(wǎng)絡教學或適合網(wǎng)絡輔助教學門類,例如《熱傳導》.在這個過程當中,搜集學生對傳統(tǒng)教學和網(wǎng)絡教學的評價十分重要.只有做好前期工作,才能選出真正貼合學生網(wǎng)絡學習的章節(jié).此階段主要以選擇、規(guī)劃和設計環(huán)節(jié)為主.
在前期工作的基礎之上,深刻反思梳理,整合課程精華,進一步明確教學任務,從而建立多樣化的大型網(wǎng)絡教學模塊及微教學模塊.在此階段主要解決第一個問題,教師們的教學觀念和學生們的學習觀念是否發(fā)生了改變,是否逐漸確立起以學生為學習中心的概念.
在前期工作的基礎上,進行課程中相關模塊的網(wǎng)絡教學視頻和音頻的錄制,并將其應用到學生的“互聯(lián)網(wǎng)+教學”中.這個階段的教學,其優(yōu)勢就是能夠指導學生進行自主學習,從而激發(fā)學生的學習能動性.
在對學生進行傳統(tǒng)教學的同時,加以網(wǎng)絡教學的輔助,特別是在一些特殊時期,網(wǎng)絡教學的巨大潛能和作用方能充分顯現(xiàn),所以更加需要教學效果的考量.因此,在完成好前期工作后,調(diào)查、研究學生自主性學習動因,最終建立檢驗學生自主性學習的評價機制十分有必要.此階段主要解決第三個問題,學生在新的教學模式下,學習效果如何.
通常各大高校在網(wǎng)絡教學方面都采用大型網(wǎng)絡教學模塊,如精品共享課程、慕課等等,這種教學模式只是一味地將教學方式改為網(wǎng)絡型,而并沒有將“互聯(lián)網(wǎng)+”的理念融會貫通到教學中去.本文是為高校教學尋找一種更為貼近因材施教的方法,最終目標是要融入教學,研究網(wǎng)絡教學模塊對學生自主性學習的影響,利用智慧課堂教學,力求做到教師對學生學習的高效指導.在進行正常網(wǎng)絡教學建設的同時,我們加入了微教學模塊,配合大型的網(wǎng)絡課程,更能考察網(wǎng)絡教學對學生自主性學習的影響.
化工原理教材《熱傳導》這一章節(jié)里,對于傅里葉定律的描述只用了一幅簡圖和一個公式,對于從未接觸過工業(yè)生產(chǎn)實踐的學生來說,理解起來較為抽象,不能準確地理解“溫度場”“溫度梯度”等概念.講述圓筒壁的穩(wěn)態(tài)熱傳導時,配有的是大量的計算推導公式以及工業(yè)生產(chǎn)中圓筒壁橫截面簡圖,盡管教材的描述詳盡清楚,但是學生未必都能充分理解.在教學的過程中,我們課前便將豐富的多媒體課件通過“超星學習通”網(wǎng)絡平臺與學生廣泛共享,課上再進一步利用投影展示現(xiàn)場講解.例如,某些大學的老式圖書館冬暖夏涼,原因是其墻壁較現(xiàn)在的很多建筑物要厚很多,隔熱效果明顯優(yōu)于現(xiàn)代某些房屋,從而引入熱傳導的概念.再例如,設疑“寒冷的冬天,較保暖的衣服應當里穿還是外穿?”,我們可以將人體建模,假設人體是一個圓柱體,衣服是包裹在圓柱體外側(cè)的殼層,兩層不同的衣服具有不同的導熱系數(shù),在導熱速率一樣的基礎上,導熱系數(shù)與溫差成反比.所以將保暖的衣服穿在里面更有利于隔熱,讓人的體感更暖和.圖文并茂,各種實物內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖、3D立體仿真模型、實驗視頻等豐富形象的教學資料通過這種多角度、全方位的授課手段,學生很容易理解原理本質(zhì),印象深刻.
作為新時代的主力軍,大學生不僅年輕活潑,而且更具想象力和創(chuàng)新力,勇于接受新鮮事物,但專注時間短,缺乏的是持之以恒的耐力,對于系統(tǒng)性知識的學習不能保持良好的持久力.針對他們的這一特點,強調(diào)因材施教,可以提供碎片化的學習內(nèi)容,微閱讀、微答疑、微課堂等形式變化多樣,盡可能凝練短小精悍的學習內(nèi)容傳遞給學生[4].變手機為學習利器,實現(xiàn)知識網(wǎng)絡化,也是互聯(lián)網(wǎng)時代人手必備的終身學習方法,定時給學生推送課程內(nèi)容,不知不覺間就會提升學生對專業(yè)知識的閱讀量.先進信息技術的到來,為學生提供了更好的學習平臺,從而更合理地利用碎片時間,激活腦細胞,這也符合信息爆炸時代的學生心理,讓學生的邏輯思維變得清晰.例如,在講授傳熱原理之前,可以利用學生業(yè)余時間,通過訂閱號或“超星學習通”網(wǎng)絡平臺將傳熱裝置系統(tǒng)動態(tài)示意圖傳遞給同學們,在學生清晰地了解到現(xiàn)實工業(yè)生產(chǎn)中什么是熱電聯(lián)用之后,再系統(tǒng)地學習機理和公式,會起到事半功倍的效果.
首先是作業(yè)內(nèi)容的設置.教師通常依據(jù)課程內(nèi)容的設置單刀直入式地布置習題作業(yè),往往與實際生產(chǎn)應用相脫節(jié),不能很好地檢驗工科學生對知識體系的應用實踐能力.目前各高?;そM大多有“雙能型”教師,校企合作密切,很多高校配備有企業(yè)專業(yè)的工程技術人員作為兼職指導教師,校企雙方面力量依托互聯(lián)網(wǎng)載體實現(xiàn)合作,設計出應用性更強的作業(yè)習題,形成多元化評價體系,對師生雙方都會起到良好的促進作用[5].
其次是學習成果的展示.化工類成果更多需要的是產(chǎn)品設計,在前期教學模式改革的基礎上,學生的學習成果不單一是一紙試卷了,原本僵化的腦細胞已被激活,充分發(fā)揮學生的創(chuàng)新能力,小設計、小創(chuàng)意通過網(wǎng)絡平臺加以展示,充分激發(fā)同學們的積極性,突出每個人自己的亮點,會收到意想不到的教學效果.