陳 政, 魏淑偉, 趙雪英, 張學(xué)蘭, 吳鴻偉, 王登峰

(棗莊學(xué)院化學(xué)化工與材料科學(xué)學(xué)院，山東 棗莊 277160)

《化工儀表及自動化》課程是我校化學(xué)工程與工藝專業(yè)、應(yīng)用化工技術(shù)專業(yè)和化工安全技術(shù)專業(yè)的一門職業(yè)發(fā)展選修課。本課程主要向?qū)W生講解了常用化工儀表和控制系統(tǒng)的基礎(chǔ)知識、基本原理和應(yīng)用。通過本課程的學(xué)習(xí)，學(xué)生能夠根據(jù)具體的工藝要求，正確的選用常用化工儀表和控制系統(tǒng)，設(shè)計出合理的控制方案，并能找出和解決化工儀表和控制系統(tǒng)常出現(xiàn)的問題。同時，培養(yǎng)學(xué)生的工程知識素養(yǎng)、工程意識和工程思維；培養(yǎng)學(xué)生具有良好的職業(yè)道德、科學(xué)態(tài)度和創(chuàng)新意識等，為社會培養(yǎng)優(yōu)秀的應(yīng)用型人才奠定堅實基礎(chǔ)。

1 教學(xué)過程中存在的不足

本課程是一門綜合課程，它涉及到高等數(shù)學(xué)、化工原理、電子電工技術(shù)、大學(xué)物理等多門課程中的相關(guān)知識。因此，課程內(nèi)容涉及面比較廣，內(nèi)容復(fù)雜，且儀表及閥門的內(nèi)部結(jié)構(gòu)不易想象。盡管現(xiàn)使用的《化工儀表及自動化》教材內(nèi)容詳實、與時俱進，但是相關(guān)儀表及閥門的結(jié)構(gòu)介紹和原理的講解沒有相關(guān)的動態(tài)演示，導(dǎo)致學(xué)生聽課效率低下，課堂參與度不高等問題。而且，目前學(xué)生傾向于使用手機等電子產(chǎn)品，課前將手機放置手機袋容易引起學(xué)生的抵觸情緒，傳統(tǒng)的教學(xué)模式已經(jīng)不能滿足引起學(xué)生的抵觸情緒，傳統(tǒng)的教學(xué)模式已經(jīng)不能滿足“以學(xué)生為中心”的教育理念。因此，對《化工儀表及自動化》課程教學(xué)模式的改革和探索勢在必行。

2 教學(xué)手段改革措施

2.1 雨課堂的引入

針對現(xiàn)在學(xué)生的學(xué)情特點，清華大學(xué)和教育部在線教育研究中心聯(lián)合開發(fā)了雨課堂教育平臺，其可用于線上線下混合式教學(xué)，對教學(xué)過程進行全程記錄，對每位學(xué)生均可生成學(xué)習(xí)報表，實現(xiàn)個性化教學(xué)[1]。雨課堂不需學(xué)生下載專用App，而是將其嵌入到PPT和微信軟件中。通過這種方式，教師通過PPT和學(xué)生的微信端建立聯(lián)系從而將手機轉(zhuǎn)變?yōu)榱私虒W(xué)工具。利用雨課堂，教師可以進行課前預(yù)習(xí)和相關(guān)視頻的推送，學(xué)生可以利用碎片時間進行充分預(yù)習(xí)；課中，老師和學(xué)生可以利用雨課堂進行有效的互動教學(xué)，問題的推送及實時回答，隨機點名等手段大大提高學(xué)生的課堂參與度和學(xué)習(xí)熱情。

2.2 PPT的制作

隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，化工生產(chǎn)中各種新式閥門和儀表投入使用，為了有效地對工藝參數(shù)進行監(jiān)控，儀表和閥門的內(nèi)部結(jié)構(gòu)和工作原理越來越復(fù)雜[]。盡管教材通過大量的文字和少量的圖片對相關(guān)內(nèi)容進行了講解，但是部分內(nèi)容還是比較枯燥和抽象，學(xué)生學(xué)習(xí)起來興趣索然[]。同時，大量的教學(xué)內(nèi)容在有限的時間內(nèi)很難通過傳統(tǒng)的教學(xué)方式教授給學(xué)生。而雨課堂的使用能夠有效地解決這一問題。利用雨課堂，教師只需對自己的PPT進行小浮動改動和增添就可使用，不會給教師帶來較大負擔(dān)。本文以壓力檢測及儀表這一小節(jié)為例，說明雨課堂的引入對于教學(xué)質(zhì)量的提升。課前，可以將制備好的預(yù)習(xí)PPT推送給學(xué)生，其內(nèi)容包括這一小節(jié)重點內(nèi)容的慕課小視頻、壓力檢測儀表內(nèi)部結(jié)構(gòu)的3D演示、壓力檢測儀表的最新研究進展等內(nèi)容，讓學(xué)生能夠重點學(xué)習(xí)和掌握工業(yè)生產(chǎn)中常用壓力檢測儀表的工作原理。課中，首先對上節(jié)課的知識進行重點鞏固復(fù)習(xí)，在PPT中利用雨課堂插入相關(guān)復(fù)習(xí)題，可以對學(xué)生的知識點掌握情況進行有效了解；同時，在新課進行中也插入提問環(huán)節(jié)(單選題、多選題和投票題等)，主要包含壓力檢測儀表的分類、原理及彈性元件的選擇等問題，以便了解學(xué)生的聽課質(zhì)量，調(diào)整教師的講課節(jié)奏；并在課間對智能型壓力變送器的相關(guān)進展進行討論，并對相關(guān)論點進行投票。通過這種手段，可以將壓力檢測儀表的相關(guān)學(xué)習(xí)內(nèi)容碎片化，利于學(xué)生的學(xué)習(xí)和記憶。同時，對于學(xué)生來說雨課堂是在手機微信端使用，因此在教學(xué)過程中手機將轉(zhuǎn)變?yōu)榻虒W(xué)工具，實現(xiàn)堵不如疏的策略。通過這種方式將課外學(xué)習(xí)與課堂教學(xué)聯(lián)系起來，有效地提高了教學(xué)的吸引力和感染力。

2.3 學(xué)生學(xué)習(xí)興趣的激發(fā)

由于《化工儀表及自動化》課程內(nèi)容比較枯燥和抽象，傳統(tǒng)灌輸式的教學(xué)方式容易降低學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性和主觀能動性，使得教學(xué)效果很難達到預(yù)期[6]。如何調(diào)動學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣顯得十分重要。因此，在本課程的教學(xué)過程中引入雨課堂教學(xué)平臺，通過其線上線下混合式教學(xué)提高學(xué)生的課堂參與度和學(xué)習(xí)興趣。通過雨課堂，除了上文提到可以推送預(yù)習(xí)PPT、相關(guān)儀表、閥門的動態(tài)演示等優(yōu)點外，雨課堂具有隨機提問的功能，其排除了教師的主觀性。例如，在講解完幾種壓力檢測儀表后，可以通過隨機提問的方式讓學(xué)生回答幾種壓力檢測儀表的區(qū)別，由于是隨機提問可以使每位學(xué)生在課堂中保持高度的注意力集中。其次，對于計算壓力儀表精度這種計算題還可以通過投稿功能，讓學(xué)生將計算結(jié)果以投稿的形式發(fā)送過來，教師可以選取典型結(jié)果進行講解，這種方法發(fā)消除了學(xué)生因害怕答錯問題而不愿意主動回答問題的因素。最后，雨課堂還具有學(xué)生喜歡的彈幕功能，課上可以給學(xué)生們一個開放主題，如智能型壓力變送器的發(fā)展趨勢等，學(xué)生可以自由回答，以此來活躍課堂氛圍。通過這些新式教學(xué)手段，可以讓學(xué)生充分體會學(xué)習(xí)的樂趣，讓一門枯燥、抽象的《化工儀表及自動化》課程生動起來。

2.4 作業(yè)及考核方式的改變

目前，大多數(shù)課程的作業(yè)主要通過線下以筆記本的形式上交，久而久之教師會囤積大量的學(xué)生作業(yè)本，這增加了保存和管理的難處。而通過雨課堂可以讓學(xué)生對作業(yè)進行拍照，然后線上進行提交，教師可以線上直接批閱和保存，且每位學(xué)生各次作業(yè)的成績雨課堂自動進行累加，最后教師只需合并導(dǎo)出最終結(jié)果即可。同時，雨課堂可以實現(xiàn)線上考勤，學(xué)生僅需掃描課程二維碼或輸入課堂暗號來完成簽到，考勤時間及結(jié)果一目了然。雨課堂還可以進行線上考試，為課程小測提供了便利，其可對客觀題進行自動評判，教師僅需要批閱主觀題，這大大節(jié)省了教師的批閱時間。因此，利用雨課堂，課前進行預(yù)習(xí)PPT的推送，通過學(xué)習(xí)時長等參數(shù)可以了解學(xué)生的預(yù)習(xí)情況；課中實時問題的推送及回答情況，可以了解學(xué)生課上的聽取效果；課后小測為學(xué)生的知識鞏固和記憶評測提供依據(jù)。通過，課前、課中和課后三個方面全方位的掌握學(xué)生的學(xué)習(xí)效果，從而調(diào)整自己的教學(xué)方法和教學(xué)節(jié)奏。

3 結(jié) 語

雨課堂的引入使《化工儀表及自動化》這門內(nèi)容復(fù)雜且抽象的綜合性課程生動形象起來。教師利用雨課堂可以對課程教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法以及考核方式等方面進行有效的改革和創(chuàng)新，以提高課程的有趣性，從而提高學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情和課堂參與度確保高質(zhì)量的教學(xué)。雨課堂的使用還可以大大節(jié)約教師批改作業(yè)和考勤等方面的時間，使其有更多的時間投入到教學(xué)改革中。雨課堂的使用為培養(yǎng)新工科背景下應(yīng)用型人才提供了便利。