李以名，劉 丹，陳樹大

(嘉興學(xué)院 生物與化學(xué)工程學(xué)院，浙江嘉興314001)

近年來，多數(shù)地方性本科院校都將應(yīng)用型人才培養(yǎng)作為人才培養(yǎng)目標(biāo)，而影響應(yīng)用型人才培養(yǎng)的核心要素是課堂教學(xué)質(zhì)量。因此，改善課堂教學(xué)質(zhì)量是提高高等教育人才培養(yǎng)質(zhì)量的關(guān)鍵。[1]2018年9月，教育部印發(fā)《關(guān)于狠抓新時代全國高等學(xué)校本科教育工作會議精神落實的通知》，要求進(jìn)一步提升本科生教育質(zhì)量，全面梳理各門課程的教學(xué)內(nèi)容，淘汰“水課”、打造“金課”，著力提高課堂教學(xué)質(zhì)量，是應(yīng)用型院校實現(xiàn)轉(zhuǎn)型發(fā)展的必然選擇。[2]

微課、MOOCs以及翻轉(zhuǎn)課堂等一些新興的課堂教學(xué)模式正逐步替代傳統(tǒng)的灌輸式、填鴨式照本宣科的教學(xué)方式，[3-5]獲得了教師和學(xué)生的普遍好評。然而，此類教學(xué)模式，缺乏教師對學(xué)生和教學(xué)過程有效監(jiān)督，[6]加上部分學(xué)生缺乏自主學(xué)習(xí)的自覺性，嚴(yán)重影響了教學(xué)質(zhì)量，很難實現(xiàn)預(yù)期的教學(xué)效果。[7]2018年4月，教育部印發(fā)的《教育信息化2.0行動計劃》提出，育人為本，以信息化引領(lǐng)構(gòu)建全新教育生態(tài)，實現(xiàn)高質(zhì)量教育發(fā)展。通過近幾年課堂教學(xué)改革、線下一流課程建設(shè)以及虛擬仿真系統(tǒng)平臺建設(shè)的探索，借助藍(lán)墨云、微助教等信息化教學(xué)平臺的優(yōu)勢，建立了基于信息化教學(xué)的化工原理課堂教學(xué)模式，提高了課堂教學(xué)質(zhì)量和學(xué)生的參與度，取得了較好的教學(xué)效果。

一、信息化手段在課堂教學(xué)中的應(yīng)用

(一)信息化手段助力課前預(yù)習(xí)

化工原理是一門幫助學(xué)生牢固樹立工程觀念、培養(yǎng)學(xué)生解決工程實際問題的課程。[8]該課程理論性強(qiáng)、公式多、課程難度大且比較乏味，不易激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情。因此，如何提高學(xué)生主動學(xué)習(xí)的積極性，加深對理論內(nèi)容的理解，并培養(yǎng)學(xué)生解決工程實際問題的能力就成為化工原理課堂教學(xué)中的一個核心問題。[9-10]

為了提高學(xué)生對化工原理教學(xué)內(nèi)容的興趣，課題組在課前收集與課堂理論內(nèi)容相關(guān)的生活現(xiàn)象或科技前沿問題作為素材，制成1～3 min的微視頻，上傳到微信公眾平臺，供學(xué)生課前預(yù)習(xí)觀看。如在講授第一章有關(guān)伯努利方程的教學(xué)內(nèi)容前，將“土撥鼠地洞生活”微視頻上傳到微信公眾平臺，作為課前預(yù)習(xí)內(nèi)容。課堂開場則首先拋出“為什么二氧化碳密度比空氣大，而在地洞中生活的土撥鼠不會因二氧化碳積累而導(dǎo)致窒息”這樣的問題引導(dǎo)學(xué)生觀察和思考，激發(fā)學(xué)生的求知欲。

(二)信息化手段助力課中教學(xué)

針對化工原理理論內(nèi)容多、個別知識點相對枯燥等情況，課題組利用信息化教學(xué)平臺中的簽到、搶答、隨機(jī)點答、知識競答等方式適時調(diào)節(jié)課堂節(jié)奏，達(dá)到調(diào)節(jié)課堂教學(xué)氣氛和提高學(xué)生課堂參與度的目的。如以“微助教”平臺上的“天天快答”為例(見圖1)，學(xué)生在課堂中通過掃描二維碼的方式對相應(yīng)的知識點進(jìn)行答題，系統(tǒng)根據(jù)學(xué)生的答題時間和正確率實時給出分?jǐn)?shù)和排名，在課堂上形成一種良性的學(xué)習(xí)競技氛圍，進(jìn)而有效激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)動力。教師則從反饋的數(shù)據(jù)中及時發(fā)現(xiàn)問題，適時進(jìn)行調(diào)整，為更優(yōu)質(zhì)的課堂教學(xué)和學(xué)習(xí)環(huán)境創(chuàng)造條件。

圖1 “微助教”平臺課堂搶答、點答評分界面 圖2 課堂討論學(xué)生觀點發(fā)布平臺

同時，師生間的良性交互和良好的課堂討論氛圍也有利于培養(yǎng)學(xué)生運用理論知識的能力。[11-13]如在講授干燥章節(jié)中有關(guān)濕空氣性質(zhì)的知識點時，教師要求每位學(xué)生借助“微助教”手機(jī)端，將梅雨季節(jié)濕衣服很難晾干的理論依據(jù)發(fā)送到公共平臺上，教師則以匿名的方式將每位學(xué)生的答案投影到大屏幕上，既保證了學(xué)生的隱私，又可將學(xué)生的觀點展示到交流平臺上，供教師和其他學(xué)生進(jìn)行點評和交流(見圖2)。例如，在課堂上利用“土撥鼠地洞生活微視頻”，讓學(xué)生討論土撥鼠地洞實現(xiàn)通風(fēng)的原理，并結(jié)合伯努利方程進(jìn)行分析，從而加深對理論知識的認(rèn)知和應(yīng)用。因此，課堂討論能有效促進(jìn)師生之間、生生之間的互相交流、溝通、啟發(fā)和補(bǔ)充。近三年來，通過對學(xué)生的問卷調(diào)查發(fā)現(xiàn)，95 %以上的學(xué)生愿意將自己的觀點與大家一起分享和討論，教學(xué)效果明顯提高。

(三)信息化手段助力課后拓展和教學(xué)評價

為進(jìn)一步拓展學(xué)生的知識面，提高學(xué)生的知識運用能力，課題組針對化工原理實驗室裝置簡單、設(shè)備數(shù)量有限、驗證性實驗操作簡單等實際情況，開發(fā)了對應(yīng)的虛擬仿真實驗教學(xué)系統(tǒng)。該系統(tǒng)以三維立體形式呈現(xiàn)化工單元操作場景，能獲得與實際裝置相同的視、聽感受。學(xué)生通過虛擬仿真系統(tǒng)的實驗講義、實驗講解、實驗裝置解析進(jìn)行自主理論學(xué)習(xí)，熟悉裝置工藝流程和設(shè)備結(jié)構(gòu)，進(jìn)而進(jìn)行生產(chǎn)操作、故障處理操作、操作自測、記錄回看等拓展學(xué)習(xí)和操作，將課堂理論內(nèi)容拓展到實際化工生產(chǎn)過程中的各個單元，如開車停車過程、故障處理過程、安全生產(chǎn)知識及應(yīng)急演練內(nèi)容；將傳統(tǒng)的理論教學(xué)延伸到流體輸送機(jī)械、換熱設(shè)備等化工生產(chǎn)各環(huán)節(jié)的機(jī)械設(shè)備，既拓展了傳統(tǒng)理論教學(xué)的知識面，又提高了學(xué)生應(yīng)用知識的能力。課后教師利用信息化平臺對每位學(xué)生發(fā)布的討論內(nèi)容進(jìn)行評分，作為平時成績，既能客觀、公正地評價每一位學(xué)生的學(xué)習(xí)成績，又能有效提升學(xué)生的學(xué)習(xí)動能。

二、信息化課堂教學(xué)模式評價

針對信息化輔助課堂教學(xué)在化工原理課程中的應(yīng)用效果，課題組對近三年120名化工專業(yè)學(xué)生進(jìn)行了問卷調(diào)查。所有學(xué)生均認(rèn)為信息化教學(xué)模式活躍了課堂的學(xué)習(xí)氣氛。其中，45.8 %的學(xué)生認(rèn)為自己完全參與到了課堂教學(xué)中，53.4 %的學(xué)生認(rèn)為參與度比其他課程高；47.5 %的學(xué)生認(rèn)為能明顯激發(fā)他們的學(xué)習(xí)興趣，50.8 %的學(xué)生認(rèn)為在一定程度上激發(fā)了他們的學(xué)習(xí)興趣，而僅有1.8%的學(xué)生認(rèn)為沒有作用。另外，在對基于信息化課堂教學(xué)的喜好度方面調(diào)查發(fā)現(xiàn)，有55.8 %的學(xué)生表示非常喜歡，43.4 %的學(xué)生表示比較喜歡。由此可以看出，利用信息化教學(xué)手段建立的線下課堂教學(xué)模式對激發(fā)課堂活力、提升學(xué)生學(xué)習(xí)興趣和參與度、提高課堂教學(xué)效果方面起到了較好的成效，獲得了學(xué)生的好評。

三、結(jié)語

針對地方性本科院校學(xué)生特點以及應(yīng)用型人才培養(yǎng)的要求，結(jié)合工科類課程教學(xué)內(nèi)容自身特點，利用信息化教學(xué)平臺，通過“課前微視頻預(yù)習(xí)”“趣味課堂開場”“課中知識競技與師生互動”“課后拓展學(xué)習(xí)與教學(xué)評價”的方式，將信息化教學(xué)手段貫穿于化工原理課堂教學(xué)的始末。該模式的運用有效提升了學(xué)生課堂學(xué)習(xí)的積極性和參與度，提高了課堂教學(xué)效率和質(zhì)量，同時也利于對學(xué)生開展全程、全面的過程性與綜合性評價。該信息化課堂教學(xué)模式也可拓展應(yīng)用于其他工科類課程的課堂教學(xué)中，進(jìn)而提高線下課堂的教學(xué)質(zhì)量。