高道偉 陳國柱

(濟南大學(xué) 化學(xué)化工學(xué)院,山東 濟南 250022)

2020—2022年,保證新冠疫情防控期間教學(xué)質(zhì)量,響應(yīng) “停課不停教、停課不停學(xué)”的號召[1]是當時我國高校共同面臨的新挑戰(zhàn)。作為化學(xué)工程與工藝專業(yè)最重要的專業(yè)課之一的“化工分離工程”,在疫情防控期間如何保證安全高效授課引起我校相關(guān)師生的重視?！盎し蛛x工程”是工業(yè)生產(chǎn)工程中用于分離和提純混合物的工程學(xué)科,涉及“物理化學(xué)”“化工原理”“化工熱力學(xué)”等課程[2]。在時代的發(fā)展中,科技的進步一直是社會發(fā)展的直接動力,知識產(chǎn)權(quán)、資本、高端產(chǎn)品的制造一直是競爭的焦點。作為人才培養(yǎng)的搖籃,大學(xué)的神圣使命一直是為國家的發(fā)展培育建設(shè)創(chuàng)新型人才[3]。

工程教育專業(yè)認證不僅對學(xué)校的發(fā)展有著重要的意義,并且對學(xué)生未來的發(fā)展與就業(yè)也有著重要的意義。通過網(wǎng)頁專欄、微信公眾號、文化長廊、宣傳橫幅等的宣傳教育,讓學(xué)生了解專業(yè)認證對于學(xué)生以及學(xué)校的重要意義。將專業(yè)培養(yǎng)方案上傳至學(xué)院官網(wǎng),通過現(xiàn)場學(xué)習(xí)、講座、校園招聘等活動,使學(xué)生重視工程教育專業(yè)認證工作。積極引導(dǎo)學(xué)生主動參與大學(xué)生知識競賽,讓各個年級的學(xué)生積極主動參與到競賽中,自發(fā)組成團隊進行參賽。通過主動參與知識競賽,不僅可以讓學(xué)生所學(xué)知識得到鞏固,在書面知識得到實際運用的過程中,學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題與解決問題的能力也會得到相應(yīng)的鍛煉,提高了學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性,使學(xué)生的工程思維能力得到了鍛煉,也可以使校園到企業(yè)的距離不斷縮短,有效提高學(xué)生的素養(yǎng)。

“互聯(lián)網(wǎng)+”是當前時代背景下的互聯(lián)網(wǎng)新形態(tài),傳統(tǒng)領(lǐng)域通過與“互聯(lián)網(wǎng)+”的結(jié)合,實現(xiàn)了新形勢下的快速發(fā)展與優(yōu)化升級。在科技快速發(fā)展的時代背景下,課堂教學(xué)與互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的相互結(jié)合,對傳統(tǒng)的教學(xué)方法進行了優(yōu)化升級,傳統(tǒng)的教學(xué)方式也受到了新的挑戰(zhàn)?；し蛛x工程在現(xiàn)代工業(yè)及相關(guān)領(lǐng)域的應(yīng)用十分廣泛,并隨著化學(xué)工業(yè)的不斷發(fā)展,化工實際生產(chǎn)中復(fù)雜物料的分離提純技術(shù)也越來越得到重視。因此,“化工分離工程”也成為高等院?；I(yè)的主干課程[4]。在復(fù)雜的疫情形勢下,響應(yīng)國家號召,安全高效地培養(yǎng)熟練掌握化工分離專業(yè)技能,具有分析設(shè)計能力,有自主探索、求知解惑的良好習(xí)慣,能夠適應(yīng)當代化工分離技術(shù)發(fā)展需求的大學(xué)生是課程的培養(yǎng)目標。

根據(jù)化工分離課程的特點,作者介紹了新冠肺炎疫情防控形勢下互聯(lián)網(wǎng)與教育相結(jié)合的現(xiàn)代教學(xué)新模式。在線下教學(xué)難以實現(xiàn)的情況下,運用新型的慕課、雨課堂等多種在線教學(xué)方式,不僅能實現(xiàn)疫情形勢下的授課,還可以激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性,挖掘?qū)W生的潛能,讓學(xué)生能積極主動地進行自主學(xué)習(xí)。這不僅僅是當前教學(xué)的新模式,還會成為未來網(wǎng)上授課的主要形式,帶動新時代教學(xué)改革。

1 “化工分離工程”課程當前存在的問題

“化工分離工程”是我?；瘜W(xué)工程與工藝專業(yè)學(xué)生的專業(yè)基礎(chǔ)課。該課程主要內(nèi)容為恒沸精餾、萃取精餾、反應(yīng)精餾、分子蒸餾、雙水相萃取、吸附、離子交換膜等分離技術(shù),采用32學(xué)時的授課時長進行理論教學(xué)[5]。該課程長期以來使用課堂授課方式進行教學(xué),目標是使學(xué)生掌握分離技術(shù)的基本原理、傳質(zhì)機理等基礎(chǔ)知識;熟悉分離技術(shù)的特點、分離設(shè)備的工作原理、基本構(gòu)成及應(yīng)用;了解國內(nèi)外分離技術(shù)發(fā)展新動態(tài)[3];了解化工分離技術(shù)在實際化工生產(chǎn)中的應(yīng)用;能夠?qū)嶋H分離問題進行分析、識別;能夠熟練運用化工模擬軟件對實際生產(chǎn)中混合物的分離進行模擬、優(yōu)化。然而在疫情形勢下,如何充分運用線上教學(xué)優(yōu)勢,響應(yīng)國家號召并保證教學(xué)質(zhì)量,完成教學(xué)任務(wù)成為教學(xué)的新挑戰(zhàn)。疫情形勢下的“化工分離工程”課程的教學(xué)問題如下。

1.1 教學(xué)方法陳舊單一且難以保證聽課效率

“化工分離工程”教師授課更加側(cè)重課本知識,所涉及的公式不僅復(fù)雜,而且繁多,學(xué)生在學(xué)習(xí)時比較吃力,需要長時間集中精力學(xué)習(xí)。教學(xué)內(nèi)容多著重采用課本重點內(nèi)容[6],在網(wǎng)課教學(xué)中與傳統(tǒng)板書教學(xué)類似,沒有新意,難以激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣。經(jīng)常發(fā)生老師長篇大論而學(xué)生不認真聽講的情況,使教學(xué)效果不佳。

1.2 課程計算復(fù)雜且學(xué)生注意力不集中

“化工分離工程”課程在授課過程中有知識體系復(fù)雜、計算公式多而散、教學(xué)過程多以公式推導(dǎo)為主等特點。課件難以引起學(xué)生學(xué)習(xí)興趣,且課本知識點如精餾、萃取等分離方法,基本原理與計算過程都比較繁冗復(fù)雜,學(xué)生在上網(wǎng)課過程中容易失去興趣,沒有積極主動用公式解決實際問題的動力,更多在期末考核前進行突擊記憶以應(yīng)對期末考試。

1.3 學(xué)生缺乏自主探索、求知解惑的能力

學(xué)生經(jīng)過長期固定學(xué)習(xí)后,在學(xué)習(xí)過程中更習(xí)慣于聽從老師講授課本內(nèi)容,而不是自主對課本知識進行探索。在長期枯燥的學(xué)習(xí)氛圍下,求知欲不斷下降,學(xué)習(xí)的積極主動性與創(chuàng)新能力不再像最初接觸時濃厚。學(xué)生是學(xué)習(xí)的主人,是學(xué)習(xí)的主體。如何讓學(xué)生最大程度提升學(xué)習(xí)興趣,在課堂中加入到與教師、與同學(xué)的互動中來,充分挖掘自己的學(xué)習(xí)潛能,是每一位教師需要孜孜不倦進行思考、探索與總結(jié)的。

如今社會的發(fā)展日新月異,互聯(lián)網(wǎng)信息更迭也十分迅速?；ヂ?lián)網(wǎng)信息總量大、更新快,在線上教學(xué)的過程中學(xué)生容易受到影響。線上教學(xué)時,學(xué)生活動相對自由,更容易受到游戲、短視頻等娛樂項目的誘惑。如何讓學(xué)生拒絕誘惑,自主學(xué)習(xí)成為目前教學(xué)的新問題。

1.4 網(wǎng)絡(luò)授課缺乏課程知識與工程實際的聯(lián)系

網(wǎng)絡(luò)授課時使用課堂PPT授課,課后學(xué)生完成習(xí)題的授課模式。學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中沒有實際案例將所學(xué)知識進行施展,且在疫情形勢嚴峻復(fù)雜的情況下也難以帶領(lǐng)學(xué)生進行正常的工廠實習(xí),以了解實際化工生產(chǎn)過程中如何使用分離知識進行實際混合物的分離。在學(xué)習(xí)的過程中學(xué)生難免會感覺所學(xué)知識更加抽象,學(xué)習(xí)興趣也隨之下降。

因此如何改變網(wǎng)絡(luò)授課仍按照傳統(tǒng)授課方式進行、改善“化工分離工程”授課過程中存在的問題是亟待解決的問題。作者結(jié)合濟南大學(xué)“化工分離工程”課程在實際授課過程中的問題,提出以下幾點建議以完成“化工分離工程”授課目標,響應(yīng)國家號召,在完成授課目標的前提下保證學(xué)生安全與素養(yǎng)提升。

2 “化工分離工程”教學(xué)改革與實踐

在“化工分離工程”這門涉及大量公式推導(dǎo)、知識點等內(nèi)容的課程中,課堂教學(xué)是完成教學(xué)任務(wù)的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。在線上教學(xué)過程中,學(xué)生進入相應(yīng)的課堂中進行學(xué)習(xí),教師開啟相應(yīng)課堂進行授課,學(xué)生與老師同步進行一門課程的學(xué)習(xí)與授課,老師可及時調(diào)節(jié)課堂氣氛,通過設(shè)置隨堂習(xí)題、邀請學(xué)生發(fā)送彈幕提出問題、對表現(xiàn)好的同學(xué)發(fā)放紅包等小技巧緩解學(xué)生的學(xué)習(xí)壓力[7]?！盎し蛛x工程”授課時,計算量大,教學(xué)內(nèi)容晦澀難懂,學(xué)生難以對抽象的知識進行形象的理解,教師可在授課過程中穿插科研實例,提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。在教學(xué)方式不斷改革發(fā)展的今天,學(xué)生才是學(xué)習(xí)的主體,老師應(yīng)該成為學(xué)生前進道路上的引路人、協(xié)助者,教師要從根本上實現(xiàn)自己身份的改變,根據(jù)學(xué)習(xí)內(nèi)容的難易程度進行教學(xué)內(nèi)容的調(diào)節(jié),實現(xiàn)發(fā)展與超越。

2.1 優(yōu)化教學(xué)內(nèi)容,運用新興教學(xué)模式

目前網(wǎng)上教學(xué)多采用PPT播放形式,主要以課本內(nèi)容為主,無法充分發(fā)揮多媒體授課的優(yōu)勢?？稍谡n本內(nèi)容的基礎(chǔ)上多穿插音像視頻,以圖片及動畫的形式向?qū)W生展示更加生動形象的知識點[8],以生動有趣的形式展示晦澀抽象的知識,激發(fā)學(xué)生對“化工分離工程”的學(xué)習(xí)興趣。

在教學(xué)內(nèi)容上可以將與交叉學(xué)科(如化工熱力學(xué)等)課程相重復(fù)的知識點進行刪減,增加實際生產(chǎn)中碰到的分離設(shè)備故障實例、化工分離實際案例等相關(guān)知識點,增強課程理論與實際工作的聯(lián)系,使學(xué)生將學(xué)到的知識充分運用,提高學(xué)生理論聯(lián)系實際的能力。

2.2 熟練使用網(wǎng)絡(luò)工具進行高效授課

在網(wǎng)課期間,由于“化工分離工程”課程的知識點相對復(fù)雜,公式的運用需靈活熟練掌握方能解決實際應(yīng)用問題,但由于無法像課堂授課一樣可以實時看到學(xué)生的狀態(tài),學(xué)習(xí)與否全靠學(xué)生自覺。因此在授課前可以錄制與課程相關(guān)的教學(xué)視頻方便學(xué)生課前預(yù)習(xí),以便其對課程內(nèi)容有所了解。授課過程中穿插簡單的問題提問與實際案例解答,既便于學(xué)生及時掌握知識,也可以提高學(xué)生的學(xué)習(xí)注意力。利用多種實時會議軟件(如騰訊會議、QQ課堂、雨課堂等)進行直播授課,在上網(wǎng)課的過程中,學(xué)生也能像教室授課一樣及時反映問題,提高授課效率。老師也可將上課內(nèi)容以錄屏方式保存以便學(xué)生反復(fù)觀看,更有利于學(xué)生課后復(fù)習(xí)所學(xué)知識。課后學(xué)生以網(wǎng)上錄屏方式提交報告,并建立一個問題討論平臺方便同學(xué)之間互相討論問題,及時交流收獲。

在線上教學(xué)中,QQ群課堂等教學(xué)軟件可以全程錄屏,回放功能可以無限使用。學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中如果有疑問可以進行反復(fù)觀看從而解惑。群課堂授課時也可以在群內(nèi)發(fā)布問題,讓學(xué)生以投票以及課堂作業(yè)的形式對所學(xué)知識進行反饋,可以得到學(xué)生的預(yù)習(xí)以及知識的掌握情況,使教師能及時掌握學(xué)生的學(xué)習(xí)狀況,調(diào)整自己的教學(xué)內(nèi)容。學(xué)生在聽課過程中可以發(fā)送彈幕,讓老師即時看到自己想問的問題,減少了面對面交流時,學(xué)生不好意思提問情況的發(fā)生。線上教學(xué)時,教學(xué)資料的分享與教學(xué)視頻的可回放功能使得學(xué)生有更充足的時間進行所學(xué)知識的復(fù)習(xí),提高了學(xué)生學(xué)習(xí)的積極主動性,實現(xiàn)了以學(xué)生學(xué)習(xí)為主,老師引導(dǎo)學(xué)生學(xué)習(xí)的教學(xué)模式。

2.3 提高學(xué)生求知欲

首先是通過適當?shù)奶釂杹砑ぐl(fā)學(xué)生求知欲。通過提問,學(xué)生能主動構(gòu)建已有認知,從經(jīng)驗提煉出理論,主動發(fā)現(xiàn)事物間關(guān)聯(lián),通過已有知識探索新的可能性。提問不應(yīng)僅僅只是應(yīng)付于形式化的“是么”“是吧”“是”,而需要真正引發(fā)學(xué)生思考,特別是發(fā)散性、多元化思考。

其次是采用任務(wù)和活動形式的教學(xué)方法。在學(xué)習(xí)完基礎(chǔ)知識,學(xué)生對一部分內(nèi)容已有一些基礎(chǔ)認知時,采用任務(wù)形式的教學(xué)方法能較快提升學(xué)生歸納總結(jié)知識、融會貫通理論與實踐的能力。好的任務(wù)模式能充分提升學(xué)生的積極性與參與感,使得課堂生動有趣,不再是枯燥無味與陌生的知識,而是可以親眼看到、自己參與的學(xué)習(xí)過程。這能使理論知識更快落地,也是檢驗學(xué)生學(xué)習(xí)效果的最佳途徑之一。任務(wù)與活動過程中也能充分發(fā)展學(xué)生互幫互助、相互分享與交流的能力,提高學(xué)生的領(lǐng)導(dǎo)能力與人際協(xié)調(diào)溝通能力,提升學(xué)生的表達能力與語言總結(jié)溝通能力。

2.4 提高學(xué)生理論聯(lián)系實際的能力

疫情防控期間,學(xué)生的社會實踐會受到一定的影響,無法到化工廠進行實地調(diào)研,理論知識只能停留在書本上。因此在授課過程中,可以在知識點中穿插實際化工生產(chǎn)車間及設(shè)備的圖片,鍛煉學(xué)生理論聯(lián)系實際的能力。在公式講解過程中,使用實際化工生產(chǎn)中分離混合物的相應(yīng)案例,讓學(xué)生在解決實際問題的過程中充分掌握知識點,使理論知識不僅僅停留在書本上,更能體現(xiàn)在社會生活中。

收集工廠現(xiàn)場分離設(shè)備存在的問題,提取工廠數(shù)據(jù),讓學(xué)生自己設(shè)計程序進行計算,培養(yǎng)學(xué)生解決工廠中實際的分離問題的能力。

在目前的教學(xué)中,仍然有一些問題需要教師關(guān)注:一是線上教學(xué)過程中,老師無法看到學(xué)生是否在認真聽課,學(xué)生可能將教學(xué)軟件掛后臺而去干別的事情。二是長期使用電子產(chǎn)品引起學(xué)生身體問題,如視力下降、長期低頭聽課使頸肩負擔過重引起頸肩酸痛等問題。這些問題也是老師需要注意的問題。

3 結(jié)語與展望

事實證明,在疫情防控期間采用線上授課的方式是完全可行的,以直播授課的方式替代傳統(tǒng)的教學(xué)方式也可以充分實現(xiàn)“化工分離工程”的教學(xué)目標。針對疫情防控期間“化工分離工程”課程授課存在的問題,教師通過在線教學(xué)的實際應(yīng)用,積累了疫情防控下教學(xué)的豐富經(jīng)驗,掌握了網(wǎng)絡(luò)教學(xué)工具的熟練運用,為當前形勢下教學(xué)改革提供了經(jīng)驗。化工分離教研組進行了相關(guān)討論與研究,結(jié)合本校教學(xué)實例,提出優(yōu)化教學(xué)內(nèi)容,利用新興教學(xué)模式,使用網(wǎng)絡(luò)工具進行高效授課,將實際案例與理論知識相結(jié)合從而完成教學(xué)任務(wù),提高學(xué)生學(xué)習(xí)興趣,提高網(wǎng)絡(luò)授課效率,完成國家號召,讓學(xué)生不僅能保證身體健康,還能高效完成學(xué)業(yè)。