混合式教學法在“離心泵”中的應用*

宋 陽，段益琴，吳明珠，劉云霞

(重慶工業(yè)職業(yè)技術(shù)學院化學與制藥工程學院，重慶 401120)

《化工原理》是高職化工類專業(yè)的專業(yè)基礎課，該課程在引導學生建立工程概念、研究化工工程等方面都有著重要作用，同時更有利于幫助學生完成從學生到技術(shù)人員的轉(zhuǎn)變[1]。該課程在化工、制藥等高技能人才培養(yǎng)中承擔著教授學生科學知識、培養(yǎng)學生工程技術(shù)能力的雙重任務[2]。《化工單元操作與仿真》是應用化工技術(shù)、藥品生產(chǎn)技術(shù)等相關專業(yè)的職業(yè)知識和技能課程，屬工程科學，是化學工程學科的重要基礎單元，直接服務和應用于化工生產(chǎn)第一線[3]。如果說《化工原理》是一門由科學理論通向工程理論的重要橋梁課程，那么《化工單元操作與仿真》便是將橋梁課程的理論知識應用于工程生產(chǎn)實際中，兩門課相輔相成、相互促進。

1 現(xiàn)狀與背景分析

2017年由教育部高等學校化工類專業(yè)教學指導委員會和中國化工教育協(xié)會聯(lián)合舉辦了全國大學生化工實驗大賽[4]。大賽內(nèi)容包括化工原理理論筆試、實操實驗和仿真實驗比賽。將相應的化工實驗大賽的內(nèi)容融入到化工原理的實際教學過程中，真正做到用競賽促進教學改革、用競賽促進學生學習[5]。

《化工原理》與《化工單元操作》目前在高職院校屬于兩門課程，目前的授課模式是利用1-14周的時間學生先重點學習理論課，然后15-16周學習《化工單元操作與仿真》，其中15周為單元操作實訓周，16周為化工仿真周。17-19周再回到教室進行理論總結(jié)和整體復習。

可以看出這樣的授課模式存在著一定的問題，前14周中都屬于理論知識的學習，而《化工原理》課程主要講解單元操作的基本原理及其設備的設計和操作，教學內(nèi)容包含了大量的方程、公式和圖表，知識點晦澀難懂、學習難度大。15周或16周中《化工單元操作與仿真》主要在實訓室和仿真室熟悉掌握各單元操作項目所對應的仿真和設備操作。學生一周都在實訓室做各個化工單元操作實訓或者在一周內(nèi)集中在化工仿真室做完所有的化工仿真。這樣的授課模式雖然利于管理，但連續(xù)一周讓學生做相似或者類似的事情，一般化工仿真或者化工單元操作實訓周的第一天學生積極性較高，隨后幾天就會出現(xiàn)懈怠，慢慢學生的厭倦感也油然而生，所以化工單元實訓以及化工仿真周結(jié)束后，學生并沒有完全理解《化工單元操作》的內(nèi)容，教學效果也大打折扣。那么如果能參照大賽的內(nèi)容，試想在上課的時候就把《化工原理》的理論知識和《化工單元操作與仿真》兩門課有機結(jié)合，在授課過程中不斷變換空間，是否會得到意想不到的結(jié)果呢？

2 上課方式的改變

我們以離心泵為例，離心泵是《化工原理》課程中流體輸送章節(jié)的重要組成部分。該部分知識點主要包括離心泵的工作原理和主要部件，離心泵的基本方程式，離心泵的主要性能參數(shù)與特性曲線，離心泵的汽蝕現(xiàn)象、氣縛現(xiàn)象，離心泵的工作點與流量調(diào)節(jié)以及離心泵的類型、選擇與使用等。這部分內(nèi)容概念較多，知識點比較繁雜，知識點之間聯(lián)系不夠緊密，常常會出現(xiàn)“學完泵不會用泵”的現(xiàn)象[6]。

《化工單元操作與仿真》中“離心泵”的化工仿真內(nèi)容則是熟悉仿真軟件界面，掌握離心泵的開車、停車等操作，掌握離心泵的基本故障處理原則。設備操作內(nèi)容則是離心泵的特性，熟悉離心泵的操作，離心泵的工作原理，離心泵主要參數(shù)的測定方法，并測量一定轉(zhuǎn)速下，離心泵的揚程H、軸功率N、效率η與流量Q之間的對應關系，理論課中抽象的離心泵特性曲線，即H～Q、N～Q、η～Q通過學生自己測量而得，記憶也隨之加深。

上課方式改變?yōu)槭紫仍诮淌抑v述1節(jié)課的基礎理論課，通過圖片、多媒體等媒介向?qū)W生介紹離心泵的用途、結(jié)構(gòu)以及工作原理。然后變換空間，利用3節(jié)課的時間到化工操作實訓室親眼見到所學裝置，熟悉離心泵的操作，并測得離心泵特性曲線，下午利用3節(jié)課的時間到化工仿真室親自操作，控制儀表，學會開車、停車，掌握汽蝕、氣縛等現(xiàn)象的處理辦法，在最后1節(jié)課再將理論與操作的知識進行總結(jié)歸納。

3 自主學習和集中學習相結(jié)合

利用一天的集中學習將看得見摸得著的化工操作設備、化工仿真操作與枯燥的《化工原理》理論知識與《化工單元操作與仿真》有機結(jié)合起來，增強學生對工作原理、公式、圖表的理解，使授課內(nèi)容更加深刻具體，更具說服力，同時也可提高學生學習的積極性和主動性，堅定學生對專業(yè)學習的信心[7]。

在集中學習的基礎上再開展自主學習，將5-7個學生分為一組，全班分成5個小組，開展分組討論與匯報，給學生留下7個備選選題，比如：離心泵的型號及命名、離心泵的流量調(diào)節(jié)、往復泵的介紹、齒輪泵的介紹、螺桿泵的介紹、旋渦泵的介紹、軸流泵的介紹等，選題內(nèi)容要相對簡單，但是涉及的范圍盡可能廣泛。每組學生選出組長，自行選擇想完成的選題，給學生一周的時間，學生可以通過電腦網(wǎng)絡下載圖片、視頻，可以利用中國知網(wǎng)數(shù)據(jù)庫進行文獻檢索，甚至可以走訪相關企業(yè)進行資料收集，課上每組有15分鐘的PPT展示時間，讓學生通過自主學習掌握相應的內(nèi)容，同時讓學生成為課堂的中心，甚至擔任教師的角色來進行講述，通過以學促教的方式繼續(xù)學習關于離心泵的相關內(nèi)容，不但讓學生學習了專業(yè)知識，還鍛煉了學生的語言表達能力、團隊協(xié)作能力等。最后教師利用20分鐘的時間對5組學生的成果進行點評、對相應知識點進行補充，與此同時讓其他組的學生來進行打分，去掉一個最高分一個最低分后的平均分將可作為對學生的平時成績，也可作為期末考試總成績中的一部分。將《化工原理》與《化工單元操作與仿真》有效有機的結(jié)合在一起，不但有利于增強學生對專業(yè)的認同度，還可以激發(fā)學生的學習興趣。

4 結(jié) 語

混合式教學過程中，教師不再是教學活動的唯一中心，教室不再是教學活動的唯一場地，通過變換空間地點，將枯燥無味的《化工原理》理論知識與生動有趣看得見摸得著的《化工單元操作與仿真》中的設備、軟件緊密結(jié)合在一起，混合式教學法的實施也讓學生明白所學理論知識能解決實際問題，由書本知識到化工設備以及化工仿真，讓學生在一天內(nèi)就可以將學到的知識付諸于實踐，激發(fā)出學生的學習欲望，讓學生的學習目標更加明確，從而教學效果也更加明顯。同時開展自主學習模式，讓教師從傳統(tǒng)教學的主角變?yōu)榻虒W活動的組織者、監(jiān)督者和學習輔導者，讓學生從傳統(tǒng)教學的配角變?yōu)榻虒W活動的實踐者、參與者和學習主導者。《化工原理》與《化工單元操作》有機結(jié)合在一起的混合式教學法，更有利于培養(yǎng)出理論和實踐有機結(jié)合的現(xiàn)代化工人才。