張麗麗，蘇 瓊，張胡彬

(西北民族大學(xué)，甘肅 蘭州 730000)

化學(xué)反應(yīng)工程作為高等教育化工類專業(yè)的核心必修課程之一，它與反應(yīng)動力學(xué)、化工熱力學(xué)、傳遞工程、工程控制等都有著緊密的聯(lián)系，化學(xué)反應(yīng)工程在夯實(shí)大學(xué)生工程基礎(chǔ)、強(qiáng)化化學(xué)工程分析能力和運(yùn)用化學(xué)工程理論解決實(shí)際工程問題方面都起著舉足輕重的作用?！盎ヂ?lián)網(wǎng)+”時代下，鑒于教育理論和技術(shù)的不斷發(fā)展，在以變革與創(chuàng)新為主旋律的信息時代，傳統(tǒng)課堂教學(xué)已不能適應(yīng)當(dāng)今社會對所需人才創(chuàng)新精神與實(shí)踐能力的新要求，因此，推進(jìn)高等教育教學(xué)模式改革，改革和創(chuàng)新《化學(xué)反應(yīng)工程》教學(xué)模式勢在必行。

1 化學(xué)反應(yīng)工程混合式教學(xué)改革的背景透視

1.1 化學(xué)反應(yīng)工程傳統(tǒng)教學(xué)的不足

(1)課堂以教為主，學(xué)生自主學(xué)習(xí)能力欠缺

當(dāng)前,化學(xué)反應(yīng)工程課程理論教學(xué)大多都以“多媒體+板書”的講授方式實(shí)施教學(xué)活動[1]?；瘜W(xué)反應(yīng)工程研究的內(nèi)容涉及從原材料到化工產(chǎn)品的整個流程，即包括原材料預(yù)處理、化學(xué)反應(yīng)過程和產(chǎn)物后處理三個過程，其中化學(xué)反應(yīng)過程則是整個流程的核心步驟，是反應(yīng)工程的重點(diǎn)研究內(nèi)容[2]，旨在通過優(yōu)化反應(yīng)器的設(shè)計(jì)和操作達(dá)到改善化學(xué)反應(yīng)過程的目的。對學(xué)生來說，反應(yīng)工程內(nèi)容較為抽象,數(shù)學(xué)公式繁雜，并且計(jì)算推導(dǎo)困難。課堂上，他們處于被動地接受知識的狀態(tài),認(rèn)知活動只停留在“是什么”的層面,較難理解知識背后的原理和工程分析方法,導(dǎo)致大多數(shù)學(xué)生的學(xué)習(xí)動機(jī)不足,自主學(xué)習(xí)能力更是欠缺,難以適應(yīng)“互聯(lián)網(wǎng)+”時代下教學(xué)與學(xué)習(xí)的新需求。

(2)重講授輕實(shí)踐，工程實(shí)踐能力培養(yǎng)重視不夠

化學(xué)反應(yīng)工程是一門實(shí)踐性較強(qiáng)的課程，實(shí)踐教學(xué)作為培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神與實(shí)踐能力的重要途徑顯得尤為重要。然而，傳統(tǒng)實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)往往由于理論學(xué)時和實(shí)驗(yàn)硬件設(shè)施條件的限制往往重視不夠，專業(yè)實(shí)驗(yàn)僅安排一些簡單的演示型與驗(yàn)證型的實(shí)驗(yàn)[3]，認(rèn)識和生產(chǎn)實(shí)習(xí)也只是流于實(shí)踐形式，沒能將課程所學(xué)理論與生產(chǎn)實(shí)踐相結(jié)合進(jìn)行深入的理解和分析，使得學(xué)生工程實(shí)踐能力的培養(yǎng)難以達(dá)到課程要求。

(3)考核以期末成績?yōu)橹?，教學(xué)評價不夠全面

化學(xué)反應(yīng)工程傳統(tǒng)教學(xué)評價中期末考試成績占據(jù)著重大比例，評價的重點(diǎn)聚焦于學(xué)生知識點(diǎn)的掌握情況[4]，對學(xué)生知識應(yīng)用水平和能力獲得的評價缺乏足夠的重視。這種以期末成績?yōu)橹鞯慕K結(jié)性評價難以全面地了解學(xué)生真實(shí)認(rèn)知水平和能力產(chǎn)出。

2.2 “互聯(lián)網(wǎng)+”混合式教學(xué)的有效性

不同的學(xué)者從自身課程教學(xué)實(shí)踐改革開展了混合式教學(xué)改革的探索。程少云等基于藍(lán)墨云班課+SPOC平臺對大學(xué)英語課程實(shí)施了混合式教學(xué)實(shí)驗(yàn)研究，對教學(xué)素材、教學(xué)活動過程和教學(xué)活動評價作了相應(yīng)的設(shè)計(jì)，使得線上線下學(xué)習(xí)無縫連接，結(jié)果表明混合式教學(xué)對提高學(xué)生學(xué)習(xí)成績和能動性有積極的作用[5]；吳爭春基于SPOC探究了高校思想政治理論課的混合式教學(xué)實(shí)踐，實(shí)踐結(jié)果證實(shí)了混合式教學(xué)符合學(xué)習(xí)者的心理需求，并且大學(xué)生群體中有著較高的認(rèn)同度[6]；齊景嘉等探究了新媒體環(huán)境下的翻轉(zhuǎn)課堂，并以“大學(xué)計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)”課程為例進(jìn)行了教學(xué)實(shí)踐，并結(jié)合在線學(xué)習(xí)和離線學(xué)習(xí)的實(shí)際情況對課程考核環(huán)節(jié)進(jìn)行了設(shè)計(jì)，并調(diào)查了學(xué)生對教學(xué)實(shí)踐的滿意度，調(diào)查結(jié)果說明翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)對于優(yōu)化大學(xué)生的學(xué)習(xí)方式和改善教學(xué)效果有一定的作用[7]。可見，“互聯(lián)網(wǎng)+”時代，線上-線下混合式教學(xué)可以提高教學(xué)的有效性并以其獨(dú)有的教學(xué)優(yōu)勢漸漸成為了教育教學(xué)中的主流教學(xué)方式。

2 化學(xué)反應(yīng)工程混合式教學(xué)改革要點(diǎn)

2.1 線上自學(xué)與線下研論結(jié)合——“以教為主”向“以學(xué)為主”轉(zhuǎn)變

基于布盧姆認(rèn)知目標(biāo)分類理論，化學(xué)反應(yīng)工程混合式教學(xué)可以將低階認(rèn)知目標(biāo)前置于課前線上自主完成，高階認(rèn)知目標(biāo)則可以通過線下研討于課中重點(diǎn)關(guān)注。課前，學(xué)生通過線上自學(xué)完成反應(yīng)工程基礎(chǔ)理論知識的記憶和理解，一方面可以彌補(bǔ)因課程內(nèi)容相對增加而課時數(shù)相應(yīng)減少的教學(xué)壓力，另一方面能夠激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，培養(yǎng)自主學(xué)習(xí)能力；課堂上，教師依據(jù)學(xué)生課前對知識的記憶與理解程度，通過設(shè)定一定的學(xué)習(xí)任務(wù)或?qū)ｎ}探究如“以合成氨過程的反應(yīng)器為對象，分析討論反應(yīng)器的催化劑裝填特點(diǎn)、操作條件及方式”，讓學(xué)生能夠有意識的圍繞特定化學(xué)反應(yīng)和反應(yīng)器結(jié)構(gòu)，結(jié)合所學(xué)知識進(jìn)行發(fā)散思維、分析、討論和反思等一系列復(fù)雜的認(rèn)知活動，進(jìn)而得出有效結(jié)論，以達(dá)到高階目標(biāo)的培養(yǎng)要求。

2.2 線上理論分析與線下實(shí)踐結(jié)合——知識傳授與能力培養(yǎng)并重

混合式教學(xué)改革要注重將理論分析和工程實(shí)踐相結(jié)合，線上學(xué)生可以通過觀看產(chǎn)品生產(chǎn)實(shí)際案例，從反應(yīng)器選擇、改變反應(yīng)溫度、設(shè)定溫度序列等方面對最終的選擇率及生產(chǎn)成本等進(jìn)行理論分析，并讓學(xué)生參與線上互動討論，并完成PPT分析報告，并于課堂進(jìn)行匯報；此外線上可以借助相關(guān)化工仿真軟件(AutoCAD、Aspen Plus)進(jìn)行仿真訓(xùn)練，讓學(xué)生以操作員的角色操縱反應(yīng)工藝流程，感受實(shí)際生產(chǎn)過程，提高課程學(xué)習(xí)興趣。線下則重點(diǎn)強(qiáng)化實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)，開展多樣化的實(shí)踐教學(xué)活動。首先，要抓住認(rèn)識實(shí)習(xí)和生產(chǎn)實(shí)習(xí)的生產(chǎn)現(xiàn)場學(xué)習(xí)的機(jī)會，有意識指導(dǎo)學(xué)生觀察真實(shí)的反應(yīng)器和大規(guī)模生產(chǎn)過程，使學(xué)生對本課程有一定的直觀感性認(rèn)識和學(xué)習(xí)興趣；其次，合理安排專業(yè)課程實(shí)驗(yàn)，使理論內(nèi)容學(xué)習(xí)與實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目同步銜接，學(xué)生能夠即時利用所學(xué)知識分析實(shí)驗(yàn)原理和步驟，促進(jìn)知識的內(nèi)化和實(shí)驗(yàn)技能的培養(yǎng)；再次，課程設(shè)計(jì)也是教學(xué)實(shí)踐的重要環(huán)節(jié)，主要由教師給出設(shè)計(jì)題目，學(xué)生分組團(tuán)隊(duì)合作完成設(shè)計(jì)任務(wù)，并提交工程設(shè)計(jì)圖紙，旨在促進(jìn)學(xué)生對各種反應(yīng)器和生產(chǎn)設(shè)備的深入了解，培養(yǎng)學(xué)生依據(jù)反應(yīng)原理解決實(shí)際工程問題的能力；最后，畢業(yè)實(shí)習(xí)和設(shè)計(jì)要注重引導(dǎo)學(xué)生理解反應(yīng)過程如何在大規(guī)模生產(chǎn)中真實(shí)實(shí)現(xiàn)的，如何通過結(jié)合反應(yīng)實(shí)際對反應(yīng)器進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)，關(guān)注生產(chǎn)的經(jīng)濟(jì)效益，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新實(shí)踐能力和工程素養(yǎng)。

2.3 線上學(xué)習(xí)與線下學(xué)習(xí)評價結(jié)合——過程評價與結(jié)果評價全面考核

化學(xué)反應(yīng)工程混合式教學(xué)評價由線上基于學(xué)生學(xué)習(xí)過程數(shù)據(jù)的評價與線下基于學(xué)生參與教學(xué)活動的效果評價組成。線上學(xué)習(xí)評價主要通過學(xué)生的學(xué)習(xí)頻率、學(xué)習(xí)時長、發(fā)問頻率、參與討論頻率來分析學(xué)習(xí)者的學(xué)習(xí)過程；線下學(xué)習(xí)效果評價主要通過學(xué)生平時課堂考勤、研討參與度、專業(yè)實(shí)驗(yàn)成績、課程設(shè)計(jì)作業(yè)、專業(yè)實(shí)習(xí)、仿真訓(xùn)練、階段測評、以及期末考核等幾個方面的成績組成。教師可以通過線上與線下評價全面了解學(xué)生知識掌握和能力獲得的情況，持續(xù)改進(jìn)自己的教學(xué)方式方法，學(xué)生可以通過評價反饋了解自己課程學(xué)習(xí)存在的不足，及時調(diào)控自己的學(xué)習(xí)過程和策略。

3 小結(jié)

“互聯(lián)網(wǎng)+”時代下，化學(xué)反應(yīng)工程混合式教學(xué)改革已然成為一種發(fā)展趨向。我們希望通過有效的教學(xué)探索，為學(xué)習(xí)者提供較為生動形象、易于消化和吸收的課程教學(xué),讓學(xué)習(xí)化學(xué)反應(yīng)工程課程的同學(xué)可以積極自覺地投入到課程學(xué)習(xí)和實(shí)踐活動中去，深入了解本課程的基本理論和研究思路，體驗(yàn)反應(yīng)工程學(xué)習(xí)的樂趣和價值！