基于云数平台的“线上线下” +“教学做”相融合的协同教学模式在《化工原理》课程中的应用

基于云数平台的“线上线下” +“教学做”相融合的协同教学模式在《化工原理》课程中的应用

段益琴

重庆工业职业技术学院 化学与制药工程学院 重庆市 渝北区 401120

摘 要：本文介绍了基于高职化工原理课程的特点、教学中存在的问题，并提出了基于云数平台的“线上线下”+“教学做”相融合的协同教学模式在课程中应用研究思路。分别从调整课程体系、开放式课堂的建立、实践教学内容的开发研究、开发课程讲义、修订课程标准，建立新的考核评价机制等方面进行了阐述，并将研究应用于实践教学中。

关键词：云数平台；线上线下；教学做；协同教学；化工原理

1 现状与背景分析

化工原理课程是化工、制药专业继开设高等数学、物理化学课程之后所开设的一门综合运用数学、物理、化学等基本理论分析和解决化工生产中各种物理过程的工程技术问题的专业核心课程。该课程在化工、制药专业高技能人才的培养中承担着教授学生工程科学技术知识、培养学生工程技术能力的双重教育任务^[1]，旨在培养学生的工程观点^[2]、定量运算、实践技能及设计能力，培养学生运用自然科学的原理理解和处理工程实际问题，提高分析和解决问题的能力。该课程的特点：一是涉及的知识面较广。在学习本课程前，学生应具有高等数学、物理、物理化学、制图及计算等课程的基础知识。二是工程实践性强。学生需到化工、制药生产车间进行认知实习以获得对于化工生产过程及设备的初步认知。三是设备类型多种多样，且结构复杂。四是有大量抽象的概念和理论，学生理解困难。五是许多地方需要利用经验公式、半经验公式或关联式进行计算，学生记忆困难。纵观国内各层次高等院校，本门课程一直是化工及相关专业的重要基础课程，在化工、食品、医药、材料等专业的人才培养中占有举足轻重的地位。然而，在化工原理的教学实践中也存在不少问题，主要体现在以下几方面。

(1)教学内容理论要求高　化工原理课程是工科院校普遍开设的传统化工类课程，学时多、知识点多、符号多、理论性强、公式复杂、计算量大、逻辑性强，公式的推导常常使学生感到枯燥乏味、空洞抽象，课程学习难度很大，尤其是高职学生，上课如同腾云驾雾，易滋生畏难退缩厌学甚至是抵触情绪。

(2)“工程”概念模糊　化工原理属于典型的经验科学，实践性很强。化工生产的过程是复杂的，需要具体问题具体分析，而问题通常很难在理论学习中找到答案，缺乏实践经验的学生对此就会有理论与实际相脱节的错觉，不容易形成“工程概念”^[3]，容易致使学生的技术经济意识淡薄。

(3)作业形式单一　传统的作业形式主要以书面作业的形式布置，学生对这种死板的布置作业方式比较反感，加之作业时抄写题目还会占用大量时间，通常会被当成负担草草完成。

(4)忽视实践教学　目前我院的化工原理课程纯属理论课程，导致学生难以将理论与实践有机结合，对理论的理解受限，同时更难领悟“工程性”的体现与应用，不利于培养学生解决工程问题的思维。

鉴于以上分析，提出了基于云数平台的“线上线下”+“教学做”相融合的协同教学模式在《化工原理》课程中的应用研究。将运用现代化信息技术，在云数平台上进行课程设计、建立教学资源库、题库，利用平台开展“线上线下”的相结合的教学活动，改善传统单一的教学形式；同时融合校内、外实训基地、场所的设备和软件资源、实践课程教学内容，使“教学做”^[4]相融合，培养学生理实结合的能力。通过“线上线下”+“教学做”相融合的协同教学模式，提高学生的学习兴趣，更好地掌握和跟踪学生的学习情况，针对性地解决教学中的重难点问题，提高学生的职业素质和技能，为学生的后续课程学习打下坚实的理论与实践基础，为最终培养出符合岗位需求的高端技能型人才提供良好的条件。

2 研究内容

2.1调整课程体系

紧密结合产教融合的人才培养背景，依据化工生产工艺过程和职业岗位能力的需要，构建课程体系，突出岗位能力，强化职业素质，注重应用性和实用性，并按实际工作结构重新设计课程结构。化工生产过程对自动化控制的要求非常高，通过对应用化工技术、药品生产技术等专业、化工总控工职业工种的定位以及企业岗位设置情况分析，在生产过程中的岗位主要有外操和内操，其中外操的主要职责是在生产现场；内操即总控，主要职责是在计算机上对生产过程进行监控、操作与调节。内操和外操间是紧密协作的，不管哪一个岗位，对于单元操作的原理及技能都有相同的要求。因此化工原理课程体系的调整将以典型单元操作为基础，以设备的操作、设计计算与选型为载体，以逐个分解、各个击破、融汇贯通、整体融合的思路，对学习内容和任务进行调整。

2.2开放式课堂的建立

化工原理课程涉及的符号、公式繁多，查阅数据有一定变动范围，计算量大，可充分利用网络及参考资料，让学生完成典型设备的操作、设计计算^[5]与选型任务。

由于典型设备的设计及选型随各工艺参数、物料组成的变化而变化，因此学生在学习过程中必须学会思考、讨论，针对具体问题进行具体分析，从而提高学生学习的趣味性、主动性，加深对理论知识的理解与应用，提高学习效率。

2.3实践教学内容的开发研究

在现有实训条件的基础上，充分发掘利用装置设备、仿真软件的优势以及企业实习的机会，将它们应用于化工原理等课程的教学中。实训装置设备是企业生产中的实物缩小版，通过观察和操作，有利于学生理解单元操作、主要设备的工作原理。仿真软件则可在计算机控制界面中对现场生产过程进行动态监控、操作和调节的模拟。通过实施“教学做”实现不同教学形式、不同教学环节的循环互补、协同增效，从而提高学生的“工程”意识。

2.4开发课程讲义

紧紧围绕人才培养目标进行教学内容的整合，并按照“根据岗位能力需求开发课程”的原则，将职业资格书考核内容融入到课程建设中，开发出产学融合的教学讲义，促进教学质量的提升。

2.5修订课程标准，建立新的考核评价机制

精简已修课程中已经学过的内容，其次删去众多公式烦琐的推导，只重点讲解公式的应用及延伸。例如，可删去流体靓图学及液体动力学中柏努利方程的推导；删去传热中的辐射基本定律以及传质中相平衡和溶解度基本关系式等内容。另外可以简化一些次要的基本原理与其他过程类似的章节。同时，建立新的考核评价方案和细则，并进行量化，统一标准，以求评价的科学性、公正性和可操作性。新的评价体系中，打破教师仅凭考试成绩来评价学生的现状，是由多维评价内容、多元评价主体、多样评价方式构成。从而培养出符合岗位需求的高端技能型人才，提高人才培养质量。

3.应用效果

通过研究与实践，使我校化学与制药工程学院化工及相关专业学生，对化工原理课程产生浓厚兴趣，营造自主学习、主动学习的氛围；对现有实训软、硬件设备以及合作企业等资源进行充分整合、利用；提高学生动手能力，强化学生的“工程”意识、技术经济意识以及理实结合解决生产中各项问题的能力；全面提升我校化学与制药工程学院学生专业技能，为技能大赛等竞技项目活动打下良好的基础，全面锻炼学生思维与动手能力，增强学生的核心竞争力。

参考文献

[1]段益琴,吴明珠,刘克建,邓冬莉,周永福.重庆高职化工医药专业群建设的背景分析及思路[J].西南师范大学学报(自然科学版),2019,(07):121-126.

[2]赵波,葛昌华,许海丹.基于工程能力培养的化工原理实验教学改革[J].广州化工,2015,43(16):240-241+246.

基金项目：重庆工业职业技术学院教改项目《基于云数平台的“线上线下”+“教学做”相融合的协同教学模式在《化工原理》课程中的应用》。

作者简介：段益琴(1979-)，女，重庆人，讲师，博士（在读），主要从事高等职业教育研究。