化工原理课程线上教学的思考

刘平， 吕伯宇， 周兰， 魏涵

（常州大学石油化工学院，江苏常州213164）

2020 年一场席卷全球的新冠肺炎打乱了人们的生活、生产及学习节奏。然而，随着互联网信息技术的快速发展，一种新兴的线上教学方式已经进入我们的教育教学中。只是之前这种线上教学主要以辅助线下教学的方式存在。在突如其来的疫情下，这种线上教学完全取代了线下教学，成为独立的教学模式，实现了“停课不停教、停课不停学”，为特殊时期的持续教学做出了重大贡献[1]。

化工原理课程是工程学科（化学工程、材料工程、制药工程、环境工程、安全工程等）的专业基础课，其承担着由专业知识到工程能力的重要桥梁作用。课程包括物理加工过程中各单元操作的基本规律、设备的设计及操作原理和方法，研究范围广、体系复杂，教学难度较大[2]。传统的教学以线下课堂为主，线上录播课程为辅，并配以化工原理实验及设计，全面培养学生的理论和实践能力。在抗疫特殊情况下，被迫完全转为线上的化工原理课程教学，其优势及弊端都展现出来，有必要对其进行总结、分析，以便扬长避短，指导后续常规及特殊情况下的教学工作。

1 化工原理线上教学的优势

1.1 突破时间、空间限制

互联网技术的快速发展突破了传统课堂的局限，实现了随时随地地教与学[3]。哪怕万里相隔、昼夜相差，只要网络相通即可线上教学。另外，学生可以根据自身的情况，选择碎片化时间进行学习；老师也可利用碎片化时间进行解答问题。这为师生教学带来了极大的便利。

1.2 充分利用教学资源

化工原理是与生产实践密切结合的课程，其涉及的知识理论大多离不开设备。因此，要想让学生直观地感受和理解所学知识，建立工程意识，相关实验设备的建立、实验课程的配套开设是非常重要的。但是化工原理涉及的设备种类繁多，制造成本高，不可能样样具备。线上教学则可以在一定程度上解决此类问题，整合各个学校甚至企业的设备，制作相关教学视频，让学生尽可能多地了解实际生产，避免纸上谈兵。

另外，化工原理作为一门专业基础课，几乎为绝大多数工科专业的必修课，这使得化工原理授课教师的需求量较大。但是，目前很多年轻教师毕业后直接进入高校任职，缺少工程实践，经验匮乏，教学质量堪忧。线上教学平台拥有大量化工原理及相关课程，其中不乏大量国家精品课程。这些课程均由来自全国各地教学经验丰富的教学名师精心制作。这些资源可为年轻教师提高备课质量提供帮助，同时为不同地区的学生提供优质的教学资料，促进教育的平衡发展[4]。

1.3 合理规整教学内容

传统的课堂教学是以45min 为一时间单元。但化工原理知识内容有长有短，有难有易，很难将每个知识点都统一规整到45min。很多时候只能被迫分割内容到下次课，甚至延至下一周，这在一定程度上影响了化工原理教与学的质量。线上教学由于不受课堂时间的限制，可以根据知识点划分课次，保证知识点讲授的完整性。教学内容的合理规整也为学生课前预习及课后复习带来便利。

1.4 高效、个性化教学

线上教学平台、教学工具多样，比如超星、爱课程、雨课堂、学习通、钉钉、腾讯课堂、QQ 等平台，以及虚拟仿真、视频动画、多媒体课件等工具。教师可以借助这些平台和工具进行高效教学。另外，借助平台功能可及时掌握学生的学习情况，对学生在学习中遇到的问题、难题进行重点分析、讲解，也可通过微课的形式针对性地解决重点和难点知识。

传统的课堂教学由于每节课老师都有相应的教学任务，只能根据大多数学生的学习情况进行教学，无法顾及个别同学的学习需求。然而，每个学生的基础不同、学习能力各异，在统一的课堂教学中无法得到个性化的学习。线上教学的优势在于教学视频可以随时暂停、反复播放。一来学生可以自由选择时间合理安排学习进度。二来学生可以根据自己对知识的理解和掌握情况选择学习方法，比如反复多次学习较难的知识点，实现高效学习。

2 化工原理线上教学的弊端与对策

2.1 用眼疲劳、注意力不集中

手机、电脑等电子产品的普及和互联网信息时代的到来给我们的生活带来便利的同时也带来了视力的损伤。基于电子产品的线上教学的最大弊端无疑也是这一点。另外，线上教学由于缺少老师的面部表情、肢体语言等，对学生注意力的要求较高。很多学生无法长时间集中注意力来学习相对枯燥的理论知识。基于以上两点，线上教学则不能再沿用线下的方式进行连续45min 甚至更长的时间进行教学。缩短教学时长是线上教学改革的第一步。建议线上授课时长每次不超过20min。因此，每个知识点内容的重新组织规整是关键，对于简单的知识点，可以让学生自学，着重录制重点和难点内容。另外，老师可以根据化工原理课程的特点，在讲解知识点时与工程实践或生活实际案例相结合，以便吸引学生的注意力，加深学生对知识点的理解。比如讲到传热里关于壁温的估算时，可以引入纸杯烧水的案例。先抛出问题“为什么纸杯烧水，纸杯在火上却没有燃烧”，然后通过理论知识分析纸杯底壁温度接近水的温度，没有达到着火点，因此没有燃烧。通过这样一个有趣的案例既抓住了学生的注意力又生动地将知识进行了运用。

2.2 平台功能不完善

由于新冠病毒的突然来袭，大量课程涌向线上，对教学平台和网络的冲击较大。教学过程中网络不稳定、卡顿、无法登陆等情况频发。另外，不同的教学平台有不同的功能，比如有的平台支持课后回放，但有的不支持；有的能记录学生的学习数据，有的则不能[5]。针对平台的问题，一要及时更新升级教学平台，包括网络速度；二是根据课程的需要合理选择平台。教学平台可以考虑选择几个平台耦合使用，比如可选择大学生MOOC 进行录播课程，QQ 课堂或腾讯课堂进行直播课程，微信平台进行签到等。平时熟悉多个平台的使用方法，当一个平台出现问题时，可以及时切换不影响教学的进行。

2.3 缺少互动、学习积极性不高

缺少互动是目前线上课程尤其录播课程存在的另一难题。针对这一问题，可以通过辅助措施进行解决。比如在课前先布置一些问题，让学生带着问题去学习。例如：在学习离心泵的安装高度这一部分内容前，可以先抛出一个问题“离心泵的安装高度可以随意选择吗？如果不可以，应该如何选择？”等课结束了，可以让大家集中反馈答案，并将此次问题作为平时作业进行给分。

另外，通过录播课和直播课或答疑课相结合的方式进行教学。学生在平时学习的过程中将遇到的问题通过QQ 群等方式反馈，大家可以在群里进行讨论解决。不能解决的问题定期每周1 次或2 次进行集中讨论或老师集中讲解。

2.4 缺少监管、自主学习能力差

线上教学缺少了老师课堂的监管，也缺少家长的监督，有些自律性较差的学生开始 “浑水摸鱼”，甚至出现开着视频去做其他事的情况，这严重影响了学习。针对这种情况，教师在录制视频课的时候可以穿插一些问题。这些问题是针对前面视频内容的，回答正确方可继续学习，回答错误则只能回看。这在很大程度上可以督促学生认真学习及思考。

另外，改革考核方法，加大线上学习各个环节的考核力度也是实现线上高效教学的保障[6]。成绩的评定可以分为线上课程出勤、预习、课堂作业、课后习题、问题讨论、章节测试、期中考试、期末考试等环节。加大平时成绩的份额、减少期末成绩的占比，促使学生注重平时每个知识点的学习与巩固，及时解决问题，真正掌握所学知识。

3 总结

由上面的分析可知，线上教学相对于线下教学既存在优势，也存在弊端。在常规情况下，最好将线上和线下教学相结合，发挥两者各自的优势，提升教学效果。在特殊情况下，若只能进行线上教学，则要合理整合教学内容、控制教学时长、综合教学资料、设计教学方案、改革考核机制，扬长避短，保证线上教学不打折扣，并进一步提高教学质量。