盧翠紅

摘要：翻轉(zhuǎn)課堂培養(yǎng)學(xué)生思維能力的一種新的教學(xué)組織形式?！痘ぴ怼肥侵匾膶I(yè)基礎(chǔ)課，對(duì)培養(yǎng)學(xué)生的工程實(shí)踐能力至關(guān)重要。本文以《化工原理》為載體，借助慕課平臺(tái)，通過翻轉(zhuǎn)課堂促進(jìn)學(xué)生的自主學(xué)習(xí)，增強(qiáng)教師的動(dòng)態(tài)跟蹤和過程性指導(dǎo)，進(jìn)行化工原理教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法、和考核方法的創(chuàng)新，在教學(xué)過程中融入課程總政元素，探索打造金課，培養(yǎng)學(xué)生工程思維能力，分析和解決復(fù)雜工程問題的能力。

關(guān)鍵詞：化工原理 翻轉(zhuǎn)教學(xué)模式 金課 工程思維能力

新工科是以立德樹人為引領(lǐng)，培養(yǎng)終身具有可持續(xù)國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)力、創(chuàng)造力、實(shí)踐力和領(lǐng)導(dǎo)力的卓越工程創(chuàng)新人才。“新工科”背景下，化工專業(yè)人才需具備更強(qiáng)的實(shí)踐能力與創(chuàng)新能力，這對(duì)高?；と瞬排囵B(yǎng)結(jié)構(gòu)與質(zhì)量提出新的挑戰(zhàn)?！痘ぴ怼肥枪こ绦院軓?qiáng)的應(yīng)用課程，教學(xué)實(shí)踐中應(yīng)注重對(duì)學(xué)生的工程思維、工程意識(shí)、分析和解決工程問題的能力的培養(yǎng)。翻轉(zhuǎn)課堂是一種信息時(shí)代新穎而有效的教學(xué)方法，以學(xué)生為中心，強(qiáng)調(diào)學(xué)生在課堂中交流討論、分享知識(shí)和思路，從而激發(fā)學(xué)習(xí)的積極主動(dòng)性;教師則轉(zhuǎn)變?yōu)閷W(xué)生學(xué)習(xí)的設(shè)計(jì)者、指導(dǎo)者、幫助者和學(xué)習(xí)伙伴，提升學(xué)生自主學(xué)習(xí)能力，培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新思維能力。本文探索對(duì)化工原理課程進(jìn)行翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式改革。

一、引導(dǎo)學(xué)生課下自主學(xué)習(xí)

翻轉(zhuǎn)課堂的實(shí)施需要信息技術(shù)的支持。學(xué)校與超星公司合作，超星學(xué)習(xí)通是面向智能手機(jī)、平板電腦等移動(dòng)終端的移動(dòng)學(xué)習(xí)專業(yè)平臺(tái)。學(xué)校建設(shè)有慕課教學(xué)平臺(tái)，化工原理課程已建設(shè)為在線開放課程，教師將教學(xué)內(nèi)容和知識(shí)點(diǎn)的PPT、視頻、動(dòng)畫及課外作業(yè)等學(xué)習(xí)資源，將其上傳至慕課教學(xué)平臺(tái)，然后通過超星學(xué)習(xí)平臺(tái)引領(lǐng)學(xué)生課前的學(xué)習(xí)。平臺(tái)會(huì)統(tǒng)計(jì)學(xué)生的學(xué)習(xí)情況，教師關(guān)注平臺(tái)動(dòng)態(tài)跟蹤了解學(xué)生預(yù)習(xí)情況。通過翻轉(zhuǎn)教學(xué)模式，學(xué)生課下可以利用碎片化時(shí)間個(gè)性化學(xué)習(xí)，反復(fù)學(xué)習(xí)資料，提高學(xué)生學(xué)習(xí)主動(dòng)性和靈活性。

二、打造金課課堂

翻轉(zhuǎn)課堂的目的是打造金課課堂。翻轉(zhuǎn)課堂充分激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的主觀能動(dòng)性，讓個(gè)性化的學(xué)習(xí)需求能夠被滿足，讓合作，探究、交流、展示成為課堂的主旋律。金課即高階課堂、對(duì)話課堂、開放課堂。重點(diǎn)在于創(chuàng)新思維、問題求解、決策、批判性思維、信息素養(yǎng)、團(tuán)隊(duì)協(xié)作、自我管理和可持續(xù)發(fā)展等能力的培養(yǎng)。

化工原理的研究對(duì)象是單元操作。工程觀點(diǎn)是貫穿化工原理課程的主線。培養(yǎng)工程思維和解決工程實(shí)際問題的能力是化工原理課程的目的。在課前教師根據(jù)學(xué)生預(yù)習(xí)過程中出現(xiàn)的問題，確定學(xué)生的理解程度。課堂上對(duì)多數(shù)學(xué)生存在的共同問題進(jìn)行講解和討論。設(shè)置課堂互動(dòng)環(huán)節(jié)，在課堂上將問題現(xiàn)場(chǎng)發(fā)送給學(xué)生，學(xué)生現(xiàn)場(chǎng)解答，強(qiáng)化學(xué)生對(duì)基礎(chǔ)知識(shí)的掌握。課堂上以小組形式組織討論在網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)上的思考題。學(xué)生在課程教學(xué)中帶著具體的任務(wù)來學(xué)習(xí)，如講解伯努利方程的應(yīng)用，在網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)上給學(xué)生出高階思維思考題“簡(jiǎn)述伯努利原理，并解釋為什么地鐵、火車站站臺(tái)要設(shè)立安全黃線？”“飛機(jī)為什么能夠起飛？”;如講傳熱，給學(xué)生出思考題“為什么蓬松的棉花比硬硬的棉花更保暖？”，“如何加強(qiáng)暖氣片的傳熱”。這樣生活化的問題也是學(xué)生感興趣的點(diǎn)，激發(fā)學(xué)生積極學(xué)習(xí)思考的熱情。

除此之外還設(shè)置了課外拓展環(huán)節(jié)，注重學(xué)生高階能力的培養(yǎng)。例如在第二章流體輸送機(jī)械內(nèi)容講完后，要求學(xué)生完成課外拓展任務(wù)，從低位槽向高位槽輸送物料，給定液位和輸送能力，要求學(xué)生通過計(jì)算設(shè)計(jì)合理的輸送管路，完成的泵的選型并繪制圖紙。學(xué)生以小組為單位完成任務(wù)，在課堂上以PPT的形式完成小組匯報(bào)。這樣的拓展讓學(xué)生從記憶知識(shí)轉(zhuǎn)變到運(yùn)用知識(shí)來解決問題，提高了學(xué)業(yè)的挑戰(zhàn)度，將以教為中心的教學(xué)轉(zhuǎn)變?yōu)橐詫W(xué)生為中心的教學(xué)，學(xué)生不再是知識(shí)的被動(dòng)接受者，而是主動(dòng)學(xué)習(xí)者、自主建構(gòu)者和探索者。

三、案例分析討論

將案例教學(xué)法引入化工原理課堂，把實(shí)際生產(chǎn)中的真實(shí)情景加以典型化處理，形成供學(xué)生思考分析的案例，通過獨(dú)立研究和相互討論的方式，提高學(xué)生分析問題和解決問題的能力。

在講述第六章精餾內(nèi)容的時(shí)候，在慕課平臺(tái)討論區(qū)發(fā)布討論主題，要求學(xué)生查閱資料尋找精餾過程的節(jié)能途徑。學(xué)生課下以小組形式在互聯(lián)網(wǎng)收集資料，大量閱讀文獻(xiàn)，做成研究報(bào)告或PPT，每一個(gè)小組有一位同學(xué)代表小組在課堂上匯報(bào)，匯報(bào)后教師和學(xué)生一起討論分析引導(dǎo)并做總結(jié)，可以通過精餾過程的優(yōu)化如選擇經(jīng)濟(jì)合理的回流比，回收精餾裝置的余熱，減小操作裕度，合理地選擇操作流程，可以達(dá)到節(jié)能的目的。新技術(shù)的應(yīng)用是節(jié)能更為行之有效的辦法，例如針對(duì)低濃度N，N一二甲基乙酰胺（DMAC）有機(jī)廢水的處理回收，目前比較節(jié)能的回收工藝一般采用多效精餾，但能耗還是偏高。而機(jī)械蒸汽再壓縮（MVR）熱泵蒸餾技術(shù)可達(dá)到大幅度節(jié)能的效果。案例分析教學(xué)可以培養(yǎng)學(xué)生應(yīng)用基本概念和原理解決實(shí)際問題的能力和表達(dá)能力。

四、化工原理課程思政

課程思政是新時(shí)代“立德樹人”的要求。專業(yè)課教師利用其獨(dú)特學(xué)科思維優(yōu)勢(shì)，提煉專業(yè)課中蘊(yùn)含的思政元素及價(jià)值理念，以專業(yè)知識(shí)承載思想教育，將其潛移默化為學(xué)生精神層面的價(jià)值指引。“課程思政”的獨(dú)特魅力與優(yōu)勢(shì)在于把知識(shí)與價(jià)值觀教育、能力培養(yǎng)有機(jī)結(jié)合起來，既能發(fā)揮“育人”的功能，又能提升學(xué)生的能力，使二者協(xié)調(diào)同步，相互促進(jìn)。例如在講傳熱的時(shí)候強(qiáng)調(diào)節(jié)能，對(duì)學(xué)生加強(qiáng)新型能源和資源利用觀點(diǎn)和意識(shí)教育;在講精餾、吸收和沉降等單元操作教學(xué)內(nèi)容中滲透環(huán)保、健康、安全和法律等化工過程的理念;在教學(xué)案例中培養(yǎng)安全嚴(yán)謹(jǐn)?shù)穆殬I(yè)素養(yǎng)，厚植工程倫理、意志品格、耐挫能力、飽滿人格等德育元素;在名人故事中培養(yǎng)民族情懷。引導(dǎo)學(xué)生樹立正確的價(jià)值觀、人生觀和世界觀，正確認(rèn)識(shí)中國(guó)國(guó)情，正確認(rèn)識(shí)時(shí)代責(zé)任和歷史使命，激勵(lì)科技報(bào)國(guó)的家國(guó)情懷和使命擔(dān)當(dāng)。

五、課后跟蹤輔導(dǎo)評(píng)價(jià)

課后教師在平臺(tái)建立題庫(kù)，隨時(shí)關(guān)注網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)，學(xué)生借助網(wǎng)絡(luò)按時(shí)完成題庫(kù)作業(yè)，學(xué)生有疑問教師在線互動(dòng)答疑。教師掌握學(xué)生的學(xué)習(xí)情況，教師對(duì)翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式的教學(xué)效果進(jìn)行反饋和評(píng)價(jià)，對(duì)學(xué)生學(xué)習(xí)過程的各環(huán)節(jié)進(jìn)行總結(jié)性評(píng)價(jià)，將過程性評(píng)價(jià)納入學(xué)生最終的考核。

結(jié)束語(yǔ)

化工原理翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式改革的核心是將教師以“教”為主轉(zhuǎn)變到學(xué)生以“學(xué)”為主，充分發(fā)揮學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中的主體作用，賦予學(xué)生更多的學(xué)習(xí)自主權(quán)。培養(yǎng)學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力和綜合素質(zhì)，提升化工原理課程教學(xué)效果。學(xué)生從傳統(tǒng)課堂的被動(dòng)學(xué)習(xí)者向翻轉(zhuǎn)課堂的自主學(xué)習(xí)者轉(zhuǎn)變需要一定過程。對(duì)于教師而言，不僅是觀念的改變，更是自身專業(yè)能力和素養(yǎng)上的一種挑戰(zhàn)。

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（作者單位：長(zhǎng)沙理工大學(xué)化學(xué)化工學(xué)院）