摘要:以化工原理线下课堂教学为例利用信息化教学手段通过课前预习、趣味性课堂开场辅以课堂讨论、教师点评、知识竞答和过程性考核等方式激发学生对课堂学习的兴趣提高学生内在学习动力促使学生积极主动参与课堂教学从而建立起良好的线下课堂教学模式提升课堂教学质量问卷调查结果表明学生对信息化教学模式反应良好可为其他工科类课程的线下课堂教学提供参考和借鉴
关键词:信息化教学;课堂教学;化工原理;课堂互动
近年来多数地方性本科院校都将应用型人才培养作为人才培养目标而影响应用型人才培养的核心要素是课堂教学质量因此改善课堂教学质量是提高高等教育人才培养质量的关键[1]2018年9月教育部印发«关于狠抓新时代全国高等学校本科教育工作会议精神落实的通知»要求进一步提升本科生教育质量全面梳理各门课程的教学内容淘汰“水课”、打造“金课”着力提高课堂教学质量是应用型院校实现转型发展的必然选择[2]微课、MOOCs以及翻转课堂等一些新兴的课堂教学模式正逐步替代传统的灌输式、填鸭式照本宣科的教学方式[3－5]获得了教师和学生的普遍好评然而此类教学模式缺乏教师对学生和教学过程有效监督[6]加上部分学生缺乏自主学习的自觉性严重影响了教学质量很难实现预期的教学效果[7]2018年4月教育部印发的«教育信息化2.0行动计划»提出育人为本以信息化引领构建全新教育生态实现高质量教育发展通过近几年课堂教学改革、线下一流课程建设以及虚拟仿真系统平台建设的探索借助蓝墨云、微助教等信息化教学平台的优势建立了基于信息化教学的化工原理课堂教学模式提高了课堂教学质量和学生的参与度取得了较好的教学效果。
一、信息化手段在课堂教学中的应用
(一)信息化手段助力课前预习
化工原理是一门帮助学生牢固树立工程观念、培养学生解决工程实际问题的课程[8]该课程理论性强、公式多、课程难度大且比较乏味不易激发学生的学习热情因此如何提高学生主动学习的积极性加深对理论内容的理解并培养学生解决工程实际问题的能力就成为化工原理课堂教学中的一个核心问题[9－10]为了提高学生对化工原理教学内容的兴趣课题组在课前收集与课堂理论内容相关的生活现象或科技前沿问题作为素材制成1~3min的微视频上传到微信公众平台供学生课前预习观看如在讲授第一章有关伯努利方程的教学内容前将“土拨鼠地洞生活”微视频上传到微信公众平台作为课前预习内容课堂开场则首先抛出“为什么二氧化碳密度比空气大而在地洞中生活的土拨鼠不会因二氧化碳积累而导致窒息”这样的问题引导学生观察和思考激发学生的求知欲
(二)信息化手段助力课中教学
针对化工原理理论内容多、个别知识点相对枯燥等情况课题组利用信息化教学平台中的签到、抢答、随机点答、知识竞答等方式适时调节课堂节奏达到调节课堂教学气氛和提高学生课堂参与度的目的如以“微助教”平台上的“天天快答”为例(见图1)学生在课堂中通过扫描二维码的方式对相应的知识点进行答题系统根据学生的答题时间和正确率实时给出分数和排名在课堂上形成一种良性的学习竞技氛围进而有效激发学生的学习动力教师则从反馈的数据中及时发现问题适时进行调整为更优质的课堂教学和学习环境创造条件同时师生间的良性交互和良好的课堂讨论氛围也有利于培养学生运用理论知识的能力[11－13]如在讲授干燥章节中有关湿空气性质的知识点时教师要求每位学生借助“微助教”手机端将梅雨季节湿衣服很难晾干的理论依据发送到公共平台上教师则以匿名的方式将每位学生的答案投影到大屏幕上既保证了学生的隐私又可将学生的观点展示到交流平台上供教师和其他学生进行点评和交流(见图2)例如在课堂上利用“土拨鼠地洞生活微视频”让学生讨论土拨鼠地洞实现通风的原理并结合伯努利方程进行分析从而加深对理论知识的认知和应用因此课堂讨论能有效促进师生之间、生生之间的互相交流、沟通、启发和补充近三年来通过对学生的问卷调查发现95％以上的学生愿意将自己的观点与大家一起分享和讨论教学效果明显提高
(三)信息化手段助力课后拓展和教学评价
为进一步拓展学生的知识面提高学生的知识运用能力课题组针对化工原理实验室装置简单、设备数量有限、验证性实验操作简单等实际情况开发了对应的虚拟仿真实验教学系统该系统以三维立体形式呈现化工单元操作场景能获得与实际装置相同的视、听感受学生通过虚拟仿真系统的实验讲义、实验讲解、实验装置解析进行自主理论学习熟悉装置工艺流程和设备结构进而进行生产操作、故障处理操作、操作自测、记录回看等拓展学习和操作将课堂理论内容拓展到实际化工生产过程中的各个单元如开车停车过程、故障处理过程、安全生产知识及应急演练内容将传统的理论教学延伸到流体输送机械、换热设备等化工生产各环节的机械设备既拓展了传统理论教学的知识面又提高了学生应用知识的能力课后教师利用信息化平台对每位学生的讨论内容进行评分作为平时成绩既能客观、公正地评价每一位学生的学习成绩又能有效提升学生的学习动能。
二、信息化课堂教学模式评价
针对信息化辅助课堂教学在化工原理课程中的应用效果课题组对近三年120名化工专业学生进行了问卷调查所有学生均认为信息化教学模式活跃了课堂的学习气氛其中45.8％的学生认为自己完全参与到了课堂教学中53.4％的学生认为参与度比其他课程高47.5％的学生认为能明显激发他们的学习兴趣50.8％的学生认为在一定程度上激发了他们的学习兴趣而仅有1.8％的学生认为没有作用另外在对基于信息化课堂教学的喜好度方面调查发现有55.8％的学生表示非常喜欢43.4％的学生表示比较喜欢由此可以看出利用信息化教学手段建立的线下课堂教学模式对激发课堂活力、提升学生学习兴趣和参与度、提高课堂教学效果方面起到了较好的成效获得了学生的好评。
三、结语
针对地方性本科院校学生特点以及应用型人才培养的要求结合工科类课程教学内容自身特点利用信息化教学平台通过“课前微视频预习”“趣味课堂开场”“课中知识竞技与师生互动”“课后拓展学习与教学评价”的方式将信息化教学手段贯穿于化工原理课堂教学的始末该模式的运用有效提升了学生课堂学习的积极性和参与度提高了课堂教学效率和质量同时也利于对学生开展全程、全面的过程性与综合性评价该信息化课堂教学模式也可拓展应用于其他工科类课程的课堂教学中进而提高线下课堂的教学质量。
作者：李以名 刘丹 陈树大 单位：嘉兴学院 生物与化学工程学院
