论文《化学反应工程课程建设研究》-仁创编译转载

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　　摘要：本文提出了一种基于新型智慧教学工具“雨课堂”的混合式教学模式，并以《化学反应工程》课程为例对该混合式教学模式的运用进行了初步探索与实施。

　　关键词：应用型人才培养;化学反应工程;雨课堂;混合式教学

　　在我国已经由工程教育大国转变为工程教育强国的当下，工程教育已成为我国高等教育的重要支撑，尤其是2017年6月《华盛顿协议》组织全票通过中国成为《华盛顿协议》第18个正式成员之后，意味着我国工程教育已经实现了国际多边互认，与国际实质等效，工程专业认证已成为我国高等工程教育与世界接轨的有效途径[1]，国内多所高校已经对化学工程与工艺专业实现了专业认证。《化学反应工程》是化学工程与工艺专业的一门核心课程，该课程主要以工业规模化学反应过程作为研究对象，主要解决反应技术的开发、反应过程的优化和反应器设计等问题，是在化工热力学、反应动力学、传递过程理论以及化工单元操作的基础上发展起来的[5]。对照工程教育专业认证所规定的12条毕业要求，在化学工程与工艺专业培养方案毕业要求达成度分析中，《化学反应工程》课程对工程知识、问题分析及设计/开发解决方案等3条毕业要求具有强支撑。由于《化学反应工程》课程内容枯燥，涉及数学模型较多，计算烦琐，且该门课程在我校的学时设置为48学时，大大增加了本门课程的学习难度。在课程学习中，课前预习、课中学习和课后复习是课程学习的三个关键环节[6]。如何在这三个关键环节上下功夫，充分利用现有课时，持续改革《化学反应工程》课程的教学模式，使学生的课前预习和课后复习真正富有成效，是本课程教学改革亟待解决的问题。

　　1雨课堂智慧教学简介

　　教育部在2018年4月18日发布的《教育信息化2.0行动计划》中明确指出：要通过实施教育信息化2.0行动计划，到2022年基本实现“三全两高一大”的发展目标。“三全”：即教学应用覆盖全体教师、学习应用覆盖全体适龄学生、数字校园建设覆盖全体学校;“两高”：即信息化应用水平和师生信息素养普遍提高;“一大”：即建成“互联网+教育”大平台[7]。因此，结合在线教学和传统教学的优势形成的一种线上线下混合式教学已成为当前教育信息化背景下的主流教学模式。2016年6月16日，MOOC平台学堂在线推出了一款由学堂在线与清华大学在线教育办公室共同开发的免费交互式智慧教学工具—雨课堂，旨在解决线上线下混合式教学中缺少互动工具与管理平台的问题。雨课堂的出现提供了一种全新的“互联网+”教学新模式：它作为一个和PPT兼容的小插件，将微信，PPT以及网络资源结合使用，不需要对教室改装和其他硬件的投入，是一种使用便捷且成本低廉的混合教学模式实现手段，目前已在很多高校推广使用。基于此，我们根据《化学反应工程》课程的特点和教学过程中存在的问题，同时结合化学工程与工艺专业“高素质应用型化工技术人才”的培养目标，以“雨课堂”为重要载体，在课外预习、复习与课堂学习之间建立沟通桥梁，引导学生自主学习，让师生互动永不下线，积极探索在“互联网+”信息化教育新形势下《化学反应工程》的课程改革思路和实践模式，解决传统教学中的弊端，获得较好的教学效果。

　　2雨课堂在《化学反应工程》教学中的应用实施

　　《化学反应工程》是开设在大三下学期的一门专业课程，主要教学内容包括五章。将“雨课堂”引入到《化学反应工程》的教学环节中，首先需要明确教学主体老师和学生的各自分工;其次需要明确课前、课中和课后三个教学环节教学主体的主要任务。主要教学内容和教学活动安排如图1所示。新学期开始上课之前，首先建立上课班级，并上传不同章节课件、课前预习课件、课后自测习题以及课件相关的视频、习题和其他网络学习资料供学生线上学习。教师可以实时掌握学生线上学习动态，形成过程性考核依据;同时学生根据预习情况可以对课件中的疑难问题进行标记或者线上留言，教师根据学生预习情况和留言内容有针对性地进行课程的线下讲解，使得传统课堂教学单一的互动模式和不可监测的互动效果都有了很大的改进。

　　2.1课前预习

　　每次上课前两天，教师可提前发布本次课的预习课件供学生学习。预习课件内容为本次课的重难点，一般不要超过10页PPT，避免增加学生的畏难心理和学习负担。教师可在备课之前查看雨课堂中学生的预习状态，再根据预习情况对本节课的授课重难点进行调整和确定。如图2可以看出，对于第二章均相反应动力学第二小节的内容，班级66人均完成了预习，其中有2页标记了不懂。从雨课堂的数据中可以看出，每位同学观看了哪几页PPT、预习完成时间和预习时长均能够在线显示，也可以以表格形式导出。因此，教师可以完全掌握学生预习的情况、学习态度、认真程度等，并可以根据这些数据进行课程教学内容和教学方式的持续调整改进。

　　2.2课堂学习

　　教师上课前发布本次课的二维码组织学生扫码进入网络课堂，进入后根据教师本节课授课进度实时推送PPT。以一节课50分钟为例，课程主要学习活动如下：1.根据课前预习结果和学生留言的问题，进行上节课难点内容的讲解和答疑;2.利用雨课堂授课，同时对重点内容以填空、选择或者投票形式进行实时考核，加深学生记忆，巩固学生灵活运用知识的能力;3.为活跃课堂气氛，丰富师生互动形式，教师也可以对答题正确且用时最短的前几名学生以雨课堂红包奖励，提高学生参与积极性;4.老师在授课过程中同时开启雨课堂的弹幕功能，学生在学习过程中有任何疑问，都可以通过弹幕实时反馈;5.如果在课程后半部分学生注意力不太集中时，老师可以针对某一个问题开启“随机点名”功能，抽一名学生回答问题，促使全体学生保持注意力，时刻关注学习内容。6.教师在课程结束前会预留5-10分钟对本节课重点内容进行总结和答疑，确保学生真正掌握并会运用所讲知识。具体时间分配如下表1所示。

　　2.3课后复习

　　每次课结束后，雨课堂会自动在教师端推送本节课学生学习表现，包括在随堂答题中表现最好的三位同学、答题用时较长且错误率较高的预警同学以及每道题的正确率等统计数据，如图3所示。教师可以根据雨课堂推送的数据对后进同学重点关注，并持续跟踪其后续表现，必要时可以单独谈话辅导，力争让每位同学都能保持良好的学习状态。学生在课下根据老师推送的内容进行线上学习，包括下次课的预习课件和本次课的课后测试。学生完成提交以后教师端会看到每位同学的学习时间、学习时长、答题总用时以及正确率等数据，为下次课的课程设计、整体教学节奏的把握提供有力支撑。此外，雨课堂还设置了“讨论区”和“私信”功能，以满足学生的不同沟通需求，及时无障碍地和老师交流反馈。老师有任何最新通知或消息，可以通过“群公告”模块发布，全体学生均可以看到。如图4所示，每次授课结束后，教师可以将本次课堂表现较好的同学以及答题结果分析数据发送到群公告，学生通过该公告了解自己本次课的学习情况，随时随地巩固知识。

　　3结语

　　与传统课堂相比，基于雨课堂的线上线下混合式教学模式有以下优势：(1)能够借助现代信息技术手段，打造适应学生个性化学习需求的课程资源平台，因势利导，将手机真正成为学生学习的助力工具，解决了课堂“低头族”的问题。(2)利用雨课堂可以全方位覆盖教学的课前预习、课中学习和课后复习和测试等环节，教师可以实时了解学生学习状态，获得完整的学习统计数据，为学生学习的过程性考核提供有力支撑，弥补传统教学对学生形成性考核的缺失。(3)雨课堂丰富的视频、课件、拓展阅读等线上资源改变了原有教学内容陈旧、滞后的现状，提升学生学习主动性与参与度。(4)雨课堂特有的随堂测试、随机点名、弹幕、抢答等功能有效丰富的课堂教学活动，激发学生的积极性，促进了师生交流，提升学生获得感。需要注意的是，作为一种互联网时代背景下的新型教学手段，在雨课堂使用过程中首先以网络畅通为前提，教师丰富充足的前期设计为基础，才能真正将雨课堂为我所用，达到“1+1>2”的效果。总体来说，基于雨课堂的线上线下混合式教学模式可以形成真正以学生为中心、以教促学、以学促教的良性循环，利于《化学反应工程》课程的持续改进。

　　参考文献

　　[1]麻晓霞,蔡超,范辉.工程认证背景下《化学反应工程》教学模式初探[J].广州化工,2019,47(9):207-209.

　　[2]邹琼.工程教育中推行OBE模式的问题与思考[J].高等理科教育,2017(4):72-76.

　　[3]徐丽,李涛,周国莉,等.工程教育专业认证背景下《反应工程》课程教学模式改革[J].洛阳理工学院学报(自然科学版),2018,28(02):97-99.

　　[4]郑育英,方岩雄,叶飞.工程教育专业认证背景下的化学工程与工艺专业人才培养浅谈[J].广东化工,2016,43(19):188-189.

　　[5]杨浩,王建红,肖亚辉,等.新工科背景下《化学反应工程》教学思考[J].化学工程与装备,2019,267(4):295+298.

　　[6]兰丽,胡晓辉.工程认证背景下基于“雨课堂”改进“C语言程序设计”课程关键教学环节[J].计算机时代,2019,319(1):106-108.

　　[7]魏丹,刘蓟南.基于雨课堂智慧工具的混合式教学模式构建//第十六届沈阳科学学术年会论文集(经管社科)[C].2019.

　　作者：魏雨 张景迅 冯先涛 王世兵 张军丽 单位：黄淮学院化学与制药工程学院

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