翻轉(zhuǎn)課堂在化工原理課堂中的應用

王舟 張雪峰

摘? 要：化工原理課程是綜合應用數(shù)學、物理、化學等基礎知識，分析和解決化學加工類生產(chǎn)中各種物理過程問題的工程學科，它承擔著工程科學與工程技術的雙重教育任務。本文在當前高等學校注重培養(yǎng)創(chuàng)新型人才的背景下，分析了將翻轉(zhuǎn)課堂應用于化工原理教學過程中的必要性，并設計了課前預習指導、課堂評價及課后檢驗的方式引入課堂。翻轉(zhuǎn)課堂教學法能夠激發(fā)學生學習化工原理的積極性及參與創(chuàng)新實踐科研工作的興趣，該方法對培養(yǎng)應用型和創(chuàng)新性人才有促進作用。

關鍵詞：化工原理? 翻轉(zhuǎn)課堂? 教學改革

中圖分類號：G642? ? ? ? ?文獻標識碼：A? ? ? ? ? ? 文章編號：1672-1578（2019）08-0046-02

1? ?在化工原理課堂中應用翻轉(zhuǎn)課堂的必要性

化工原理是在高等數(shù)學、物理學、物理化學、化工制圖以及化工設備機械基礎等課程的基礎上開設的一門技術基礎課程，是工程技術學的一個分支。其主要任務是通過本課程的學習，培養(yǎng)學生分析和解決單元操作中各種問題的能力，為今后的學習和工作中解決所遇到的強化生產(chǎn)過程、提高設備效率、節(jié)約能耗等方面的問題打下良好的基礎。

化工生產(chǎn)過程泛指對原料進行化學加工，最終獲得有價值產(chǎn)品的生產(chǎn)過程。由于原料、產(chǎn)品的多樣性及生產(chǎn)過程的復雜性，形成了數(shù)以萬計的化工生產(chǎn)工藝，而這些生產(chǎn)工藝都是由化學反應及若干物理單元操作有機構成的。相對于化工反應及反應器來說，其它的物理過程則為化學反應準備適宜的反應條件及將反應物分離提純而獲得最終產(chǎn)品的作用。這些基本的物理操作統(tǒng)稱為化工單元操作。只有對各種不同的化工生產(chǎn)中的單元操作進行研究，才能揭示其共性的本質(zhì)、原理和規(guī)律?；ぴ淼幕緝?nèi)容就是闡述各單元操作的基本原理、過程計算及典型設備。

從化工原理課程的基本內(nèi)容及培養(yǎng)目標來看，這門課程是相關專業(yè)的大學生的核心課程。如何提高學生對這門課程的學習興趣與能力，是這門課程的重點，而提高學生的學習能力、具有一顆感恩的心，這也是大學教育的根本。但是化工原理這門課程具有公式多、知識面廣、應用性強、內(nèi)容抽象等特點，給學生的學習帶來很大困難。為此，一些科研教育者對這門課程進行了一些探索，并取得了一定的成果。張偉[1]在化工原理課題上，設計了以問題為導向的教學方法，采取互動教學模式，將仿真實驗和企業(yè)案例引入課題，引起了學生的學習興趣，取得的不錯的教學效果。趙福真[2]與徐美[3]根據(jù)化工原理課程理論教學和實踐能力培養(yǎng)環(huán)境存在著聯(lián)系不緊密的情況下，都強調(diào)了培養(yǎng)學生工程意識。則趙福真提出了從日常現(xiàn)象出發(fā)，逐步引入教學內(nèi)容;結合身邊案例，提高實踐能力;并且?guī)椭鷮W生及時歸納總結，掌握知識要點的教學方法，激發(fā)了學生學習興趣，培養(yǎng)了學生的工程思維。秦正龍[4]在化工原理課程中靈活地應用數(shù)學定律、圖解法、類比法等多種教學方法和手段，提高了學生的學習興趣。翻轉(zhuǎn)課題（Flipped classroom），因其具有培養(yǎng)學生課前獨立自主的學習能力，并能有效拓展學生的創(chuàng)新能力，節(jié)約師生之間的學習時間，故近年來在教學課題中引起了廣泛的注意。比如，趙靜[5]等就把翻轉(zhuǎn)課題引入到化工原理實驗教學中，并取得不錯的效果。本文也把翻轉(zhuǎn)課題應用到化工原理這門課程中，并檢測了應用效果，發(fā)現(xiàn)翻轉(zhuǎn)課題切實提高了學生的自學能力，合作寫作能力，最重要的是通過這門課的學習，培養(yǎng)了學生懂得感恩的心。

2? ?存在的問題

化工原理這門課程邏輯性嚴謹，對某些問題進行合理處理的時候又需要進行工程近似，同時學生又是第一次接觸工程概念，這就導致在課程教學上存在一些問題： 首先，二本院校所招學生大多數(shù)都是剛過線的、并通過調(diào)劑而過來的學生，學生的素質(zhì)差距比較大，這造成了學生的知識水平有所欠缺，給教學增加了新的難度。其次，現(xiàn)在的學生屬于網(wǎng)絡原住民，地方高校的學生也是，相對于全國重點大學學生來說，大部分學生的自我控制力比較差，通常網(wǎng)游的晚上凌晨左右，這就導致他們沒有時間預習課程，第二天的學習效果就會打折扣了。最后，學生實踐能力缺乏。學生缺乏對實際工業(yè)生產(chǎn)過程的了解，僅局限于書本的知識和習題學習，如何讓學生把課本中所學知識在實際生活中有效利用是教學需要解決的一個問題;此外化工原理課程概念多、公式多、符號多，也是歷屆學生反映難學的課程，那么如何讓學生易懂、易記、易用也是教學需要解決的一個問題。

3? ?翻轉(zhuǎn)課題的特征

誠然，我們最熟悉的是傳統(tǒng)課堂，它包含知識傳授和知識的內(nèi)化，而知識的傳授就是教師在課題上講授，學生在課堂上聽老師講解，而講解后則需要學生進行知識的內(nèi)化，即學生課后作業(yè)、操作與實踐。學生都是被動的接受所講的知識。與此相反，翻轉(zhuǎn)課題最根本的變化就是老師僅僅是引導者，翻轉(zhuǎn)的是老師和學生的位置，讓學生自主的學習。而FLN（Flipped Learning Network）在2014年3月12日宣布了翻轉(zhuǎn)課堂的定義：“翻轉(zhuǎn)學習是一種新型的教學方法，該方法將直接的教學行為從小組學習空間變?yōu)橐粋€動態(tài)的、互動的學習場所。在該場所中，學員們將理論概念由于實踐，更加積極主動第融入課堂主題，而教師的角色是指導者?！盵6]通俗地說，就是轉(zhuǎn)換教師、學生角色，讓學生更加積極、自主地學習。

4? ?翻轉(zhuǎn)課題的實施

鑒于化工原理這門課程的特征、所接受教學的學生素質(zhì)及本人所推崇的教學目的（培養(yǎng)學生自學能力），主要以各單元操作的設備作為翻轉(zhuǎn)學習的內(nèi)容。現(xiàn)在的學生都是網(wǎng)絡原住民，通過網(wǎng)絡給學生布置相應的內(nèi)容，強調(diào)學習的重點內(nèi)容后，余下的就是學生準備所學上課的內(nèi)容的講授。

圖中顯示了學生授課與聽課的情況，可以發(fā)現(xiàn)，絕大數(shù)學生都在認真聽取“老師”授課，也在做筆記，可見相互間的配合是比較默契，估計是同學直接關系比較密切，有一定的新鮮感。圖b主要呈現(xiàn)“老師”教態(tài)和少許違規(guī)的情況，存在隱形逃課的現(xiàn)象，一位同學在看手機。誠然，新“老師”存在著一些問題，比如PPT的版式，“老師”的教態(tài)、習慣用語、連貫性等等，都讓學生一一指出，并提出了自己的改進措施，這些都是在上課前教師反復強調(diào)的，強調(diào)學生是一個整體，是互相學習的過程，有則改之，無則加冕，學生貫徹得不錯，這也是作為教師感動高興的地方，所預定的目標都已經(jīng)達到。到教師總結的時候，肯定與鼓勵了優(yōu)點，同時也指出了他們的不足，提高了他們學習興趣。

5? ?效果評價

對于翻轉(zhuǎn)課堂實施的效果來說，最直觀的還是通過考試成績，當然還可通過學生學習的狀態(tài)及表現(xiàn)來評價。預計卷面平均分為65分，預計及格率為75%，實際考核卷面平均分為60.48分，及格率為64.44%，卷面最高分84分，最低分33.5分。卷面平均分和及格率達到預期目標。

在批改學生考試答卷時，有學生在不會的題目下寫：“復習的時候，沒注意到負荷性能圖，抱歉！”這也體現(xiàn)了學生在學習這門課的過程中，學會了感恩與換位思考，同時，在于學生談話時，不在該課堂組的學生說，看到了“老師”的忙碌與努力，很有感嘆地說：“老師也真是辛苦，他們只做一章一小節(jié)的內(nèi)容，需花費很多精力?！边@也間接反映出了翻轉(zhuǎn)課堂的實際效果，提高學生的學習能力的同時，也學會了生活的態(tài)度，感恩。

6? ?結語

根據(jù)所教的學生素質(zhì)與化工原理課程特點采用翻轉(zhuǎn)課堂手段，提高了學生的學習興趣，提高課堂效率，同時，讓學生也學會了一顆感恩的心。

參考文獻：

[1] 張偉，李芊，王勇，等.問題教學法在化工原理教學改革中的探索[J].廣州化工，2017（5）.

[2] 趙福真，金士威，肖楊，等.化工原理課堂教學改革探索[J].廣州化工，2018.46（10）：130-131.

[3] 徐美，李煦，郭琳琳.化工原理教學中學生工程意識的培養(yǎng)[J].滄州師范學院學報，2016，32（1）：116-118.

[4] 秦正龍.化工原理課程中多種教學方法的運用[J].高教學刊，2017（8）：95-96.

[5] 趙靜，鄭珍珍，張淮浩.翻轉(zhuǎn)課堂在化工原理實驗教學中的應用[J].化工時刊，2018，32（06）：51-53.

[6] 王鳳秋，玄琳琳.“翻轉(zhuǎn)課堂”與高校研究生教學模式改革[J].黑龍江高教研究，2017（1）.