互聯(lián)網(wǎng)+時(shí)代石油高校實(shí)踐教學(xué)模式的探索與研究
——以化工專業(yè)為例

吳紅軍，苑丹丹，聶春紅，江 泓，王冠中

（東北石油大學(xué)化學(xué)化工學(xué)院，黑龍江大慶 163000）

化工專業(yè)所涉及的內(nèi)容十分廣泛，主要包含了工藝、環(huán)境、醫(yī)藥等各個(gè)層面。與其他專業(yè)學(xué)科有所不同，化工專業(yè)在開(kāi)展教育教學(xué)的過(guò)程中需要將理論知識(shí)靈活地運(yùn)用到實(shí)踐當(dāng)中，是一門注重實(shí)踐教學(xué)的綜合類專業(yè)。當(dāng)下互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)日益發(fā)展，各行業(yè)在發(fā)展與經(jīng)營(yíng)的過(guò)程中也開(kāi)始運(yùn)用互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，因此對(duì)于相關(guān)化工專業(yè)人才的要求也在日益提升。怎樣能夠?yàn)樯鐣?huì)以及化工行業(yè)培養(yǎng)出更多高質(zhì)量、高素質(zhì)的優(yōu)秀化工人才，成為當(dāng)下石油高校應(yīng)該深入探索的問(wèn)題。石油高校在開(kāi)展教育教學(xué)的過(guò)程中應(yīng)該注重相關(guān)化工專業(yè)基礎(chǔ)理論知識(shí)、化工實(shí)踐活動(dòng)，以及學(xué)生各項(xiàng)技能的培養(yǎng)，不應(yīng)該只是注重基礎(chǔ)理論知識(shí)的講解，而忽略了實(shí)踐教學(xué)的開(kāi)展[1]。

1 信息時(shí)代化工專業(yè)實(shí)踐教學(xué)模式存在的問(wèn)題

1.1 缺少實(shí)踐操作機(jī)會(huì)

教師對(duì)于實(shí)踐活動(dòng)所用到的實(shí)驗(yàn)設(shè)備通常都親自進(jìn)行安裝與調(diào)試，然后根據(jù)化工專業(yè)教材中所涉及的相關(guān)原理、操作步驟以及所得到的實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行單純的講解，并且有時(shí)教師只是將教材當(dāng)中的實(shí)驗(yàn)結(jié)果和學(xué)生進(jìn)行分析與討論。開(kāi)展實(shí)踐活動(dòng)，教師也過(guò)于注重操作步驟等相應(yīng)使用過(guò)程當(dāng)中理論知識(shí)的講解，學(xué)生并沒(méi)有過(guò)多的時(shí)間親自動(dòng)手實(shí)踐。即便在有些實(shí)踐教學(xué)中，教師要求學(xué)生利用實(shí)驗(yàn)器材開(kāi)展相應(yīng)的實(shí)踐活動(dòng)，但是學(xué)生也要按照教師所要求的操作步驟進(jìn)行，學(xué)生在此期間沒(méi)有獨(dú)立思考、自主探究的過(guò)程，也不能夠通過(guò)實(shí)踐活動(dòng)發(fā)現(xiàn)在過(guò)程當(dāng)中所遇到的任何問(wèn)題，以及提出相應(yīng)的解決對(duì)策，這就導(dǎo)致在實(shí)踐活動(dòng)中學(xué)生的實(shí)踐能力并沒(méi)有得到顯著提升。

1.2 未建立良好的校企合作關(guān)系

現(xiàn)階段國(guó)內(nèi)很多石油高校沒(méi)有與相關(guān)的化工企業(yè)建立良好的校企合作。有些化工企業(yè)如果學(xué)生在企業(yè)內(nèi)部實(shí)習(xí)，那么在此期間會(huì)存在一定的安全隱患以及經(jīng)濟(jì)層面的風(fēng)險(xiǎn)。對(duì)此，國(guó)內(nèi)很多化工企業(yè)在日常生產(chǎn)跟經(jīng)營(yíng)的過(guò)程中都不希望相關(guān)專業(yè)的學(xué)生在企業(yè)內(nèi)部實(shí)習(xí)。即便是有實(shí)習(xí)的學(xué)生，那么多數(shù)情況下也會(huì)安排一些相對(duì)簡(jiǎn)單的文職類工作，并且在實(shí)習(xí)的過(guò)程當(dāng)中學(xué)生只能在化工企業(yè)的現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行參觀，對(duì)于一些化工生產(chǎn)設(shè)備不能觸碰?；て髽I(yè)內(nèi)部員工在學(xué)生實(shí)習(xí)期間也只是單純講解一些有關(guān)化工生產(chǎn)層面的基礎(chǔ)理論，很少注重學(xué)生動(dòng)手能力的培養(yǎng)。不僅如此，石油高?；I(yè)的學(xué)生在實(shí)習(xí)的過(guò)程中，由于時(shí)間相對(duì)較短，并且實(shí)習(xí)內(nèi)容相對(duì)簡(jiǎn)單，通常情況下只是讓學(xué)生了解化工企業(yè)內(nèi)部設(shè)備的運(yùn)行情況以及一些基本原理。對(duì)于化工工藝、設(shè)備在運(yùn)行過(guò)程中遇到的問(wèn)題以及解決措施等一系列的問(wèn)題基本沒(méi)有進(jìn)行詳細(xì)的講解。對(duì)于化工專業(yè)的學(xué)生來(lái)說(shuō)，應(yīng)該具備及時(shí)發(fā)現(xiàn)問(wèn)題、善于分析問(wèn)題、靈活解決問(wèn)題的實(shí)踐能力。

1.3 實(shí)踐教學(xué)模式陳舊

當(dāng)下很多石油高校在開(kāi)展化工專業(yè)的教育教學(xué)過(guò)程當(dāng)中仍然采用以往“灌輸式”的教學(xué)方法，并沒(méi)有將相關(guān)專業(yè)的學(xué)生作為整個(gè)課堂教學(xué)的核心，所采用的教學(xué)理念也沒(méi)有順應(yīng)當(dāng)下教育教學(xué)的發(fā)展，沒(méi)有利用當(dāng)下先進(jìn)的互聯(lián)網(wǎng)+技術(shù)，以至于在開(kāi)展化工專業(yè)的教學(xué)中學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣較低，對(duì)于學(xué)生基礎(chǔ)理論知識(shí)的講解沒(méi)有達(dá)到預(yù)期的教學(xué)目的。開(kāi)展實(shí)踐教學(xué)能夠有效提升相關(guān)專業(yè)學(xué)生對(duì)于課上所學(xué)到的基礎(chǔ)理論知識(shí)印象。但是由于學(xué)生對(duì)于化工基礎(chǔ)理論掌握得不夠熟練，因此嚴(yán)重阻礙了化工實(shí)踐教學(xué)的開(kāi)展。

1.4 教師實(shí)踐教學(xué)水平不高

如今國(guó)內(nèi)很多石油高?；I(yè)的相關(guān)教師，有些是剛從相關(guān)專業(yè)畢業(yè)，在化工生產(chǎn)層面不具備豐富的實(shí)踐教育教學(xué)經(jīng)驗(yàn)，因此在開(kāi)展實(shí)踐教學(xué)的過(guò)程不能夠有效地提升整體的課堂教學(xué)效果。由于教師的教育水平相對(duì)不足，因此在開(kāi)展化工專業(yè)的實(shí)踐教學(xué)時(shí)，會(huì)更加注重理論層面的學(xué)習(xí)與探討，通常情況下會(huì)把本次實(shí)踐活動(dòng)中的原理、可能出現(xiàn)的問(wèn)題、相應(yīng)的解決措施以及最終的實(shí)驗(yàn)結(jié)果等直接告訴學(xué)生。不僅如此，對(duì)于一些實(shí)驗(yàn)設(shè)備的安裝，教師也要求學(xué)生和自己同步操作，這樣使得學(xué)生只是一味地模仿教師的相關(guān)動(dòng)作，缺少思考與動(dòng)腦的環(huán)節(jié)，因此很難發(fā)現(xiàn)在此期間可能遇到的問(wèn)題，使得化工實(shí)踐教習(xí)的開(kāi)展沒(méi)有任何教育教學(xué)意義。

2 互聯(lián)網(wǎng)+應(yīng)用到石油高?；I(yè)實(shí)踐教學(xué)的意義

2.1 促進(jìn)實(shí)踐教學(xué)內(nèi)容與時(shí)俱進(jìn)

在目前互聯(lián)網(wǎng)+時(shí)代下，國(guó)內(nèi)的經(jīng)濟(jì)迅猛發(fā)展，相關(guān)化工企業(yè)在開(kāi)展化工活動(dòng)中所運(yùn)用的技術(shù)與設(shè)備在日益完善與優(yōu)化，化工流程也不斷地創(chuàng)新與改進(jìn)，這就使得石油高校化工專業(yè)要在開(kāi)展實(shí)踐教學(xué)的過(guò)程中注重教學(xué)內(nèi)容的調(diào)整與轉(zhuǎn)變。由于化工專業(yè)所運(yùn)用的教材更新沒(méi)有當(dāng)下化工技術(shù)與設(shè)備快，因此在化工教學(xué)中教師就要根據(jù)實(shí)際情況更新與調(diào)整實(shí)踐教學(xué)內(nèi)容，時(shí)刻關(guān)注當(dāng)下市面上最新發(fā)布的化工新技術(shù)、新教學(xué)模式以及全新的化工工藝，并對(duì)新技術(shù)、理念、工藝等進(jìn)行深入的學(xué)習(xí)與探究，便于在日后教育教學(xué)過(guò)程中能夠?qū)⑦@些內(nèi)容和學(xué)生進(jìn)行分享。

2.2 將抽象知識(shí)“直觀化”微觀知識(shí)“宏觀化”

在化工專業(yè)當(dāng)中有機(jī)化學(xué)領(lǐng)域有很多具有一定難度并且相對(duì)抽象的化學(xué)反應(yīng)，因此在進(jìn)行學(xué)習(xí)時(shí)應(yīng)該讓學(xué)生充分發(fā)揮自身的想象力與創(chuàng)造力。從目前來(lái)看，很多學(xué)生在化工專業(yè)的學(xué)習(xí)過(guò)程中由于自身的想象力相對(duì)較弱，因此在學(xué)習(xí)與理解這些抽象知識(shí)時(shí)難免會(huì)有難度。因此教師在開(kāi)展實(shí)踐教學(xué)的過(guò)程當(dāng)中可以運(yùn)用互聯(lián)網(wǎng)+技術(shù)，利用互聯(lián)網(wǎng)+中的相關(guān)軟件將整個(gè)抽象的化學(xué)反應(yīng)過(guò)程以動(dòng)態(tài)的形式將（如取代過(guò)程、加成過(guò)程）呈現(xiàn)，這樣能夠直觀地呈現(xiàn)在學(xué)生的面前，便于加深學(xué)生對(duì)于相對(duì)抽象知識(shí)點(diǎn)的理解。在學(xué)習(xí)化工專業(yè)中的無(wú)機(jī)化學(xué)時(shí)，由于其中涵蓋了很多相對(duì)微觀層面的知識(shí)，例如電子云、布朗運(yùn)動(dòng)等，對(duì)于這些微觀領(lǐng)域的知識(shí)教師很難給學(xué)生呈現(xiàn)，并且通過(guò)相對(duì)直觀地講解學(xué)生也無(wú)法在腦海中形成一個(gè)具體的變化過(guò)程，因此可以利用互聯(lián)網(wǎng)+將無(wú)機(jī)化學(xué)當(dāng)中相對(duì)微觀的知識(shí)“宏觀化”。例如，在學(xué)習(xí)布朗運(yùn)動(dòng)時(shí)，教師就可以利用互聯(lián)網(wǎng)+中的相關(guān)軟件以三維動(dòng)畫的形式向?qū)W生直接展示整個(gè)運(yùn)動(dòng)與變化的過(guò)程，這樣能夠有助于加深學(xué)生對(duì)于知識(shí)點(diǎn)的掌握，拓寬學(xué)生的宏觀視野，將微觀領(lǐng)域的知識(shí)“直觀化”。不僅如此，教師在和學(xué)生探討宏觀物質(zhì)中的分子結(jié)構(gòu)時(shí)，也可以通過(guò)采用互聯(lián)網(wǎng)+技術(shù)以三維立體圖形的方式讓學(xué)生能夠?qū)瘜W(xué)模型有一個(gè)深刻、具體的印象。

3 互聯(lián)網(wǎng)+時(shí)代石油高校實(shí)踐教學(xué)模式的探索

要根據(jù)當(dāng)下國(guó)內(nèi)化工專業(yè)的實(shí)際發(fā)展，創(chuàng)建“互聯(lián)網(wǎng)+”信息化線上實(shí)踐教育教學(xué)平臺(tái)，讓學(xué)生在教育教學(xué)的過(guò)程中通過(guò)線上與線下混合式教學(xué)模式進(jìn)行化工基礎(chǔ)理論學(xué)習(xí)、開(kāi)展仿真實(shí)驗(yàn)以及實(shí)訓(xùn)活動(dòng)等，這樣能夠極大提升學(xué)生的實(shí)踐設(shè)計(jì)水平，降低以往在開(kāi)展化工專業(yè)時(shí)所出現(xiàn)的一系列教育教學(xué)問(wèn)題。開(kāi)展這種混合式教學(xué)模式能夠讓化工專業(yè)與其他例如工藝、化學(xué)、食品等相關(guān)實(shí)踐活動(dòng)進(jìn)行融合，能夠有效提升整體的教育教學(xué)質(zhì)量，加快化工專業(yè)人才的建設(shè)。開(kāi)展化工仿真實(shí)踐教學(xué)的相關(guān)教學(xué)思路，見(jiàn)圖1。

3.1 具體建設(shè)思路

3.1.1 構(gòu)建化工實(shí)踐教學(xué)線上教學(xué)平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)資源共享

在利用“互聯(lián)網(wǎng)+”時(shí)，應(yīng)該根據(jù)當(dāng)下國(guó)內(nèi)石油化工專業(yè)的實(shí)際教育教學(xué)情況，通過(guò)相應(yīng)的線上教學(xué)平臺(tái)，能夠讓學(xué)生在學(xué)習(xí)過(guò)程中享受到優(yōu)質(zhì)的教育教學(xué)資源，進(jìn)而全方面提升整個(gè)石油高校的教育教學(xué)質(zhì)量。在開(kāi)展化工專業(yè)的教育教學(xué)活動(dòng)時(shí)采用3D、VR和AR 技術(shù)，創(chuàng)建“互聯(lián)網(wǎng)+”的化工實(shí)踐教學(xué)平臺(tái)，這樣能夠讓學(xué)生的學(xué)習(xí)不僅僅局限于教室，在寢室、家中、食堂都可以隨時(shí)隨地利用手中的移動(dòng)設(shè)備進(jìn)行學(xué)習(xí)，實(shí)現(xiàn)真正的信息化教學(xué)。

3.1.2 解決化工專業(yè)學(xué)生生產(chǎn)實(shí)習(xí)難的難題

對(duì)于化工專業(yè)來(lái)說(shuō)，是近些年在高校新興的一門學(xué)科，并且在教育教學(xué)過(guò)程當(dāng)中需要大量的實(shí)踐。但是出于安全等相關(guān)層面的考慮，使得國(guó)內(nèi)很多高校基本上都不愿意安排化工專業(yè)的學(xué)生開(kāi)展實(shí)習(xí)活動(dòng)，以至于當(dāng)下很多化工專業(yè)的學(xué)生有著扎實(shí)的理論知識(shí)，但是實(shí)踐能力卻相對(duì)欠缺。目前隨著互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的飛速發(fā)展，使得化工專業(yè)要轉(zhuǎn)變以往的教育教學(xué)模式，利用當(dāng)下先進(jìn)的虛擬仿真技術(shù)，通過(guò)模擬工廠，進(jìn)而提升相關(guān)專業(yè)學(xué)生的實(shí)踐能力，避免再度出現(xiàn)以往實(shí)習(xí)難等一系列問(wèn)題。

3.1.3 全面提高人才培養(yǎng)質(zhì)量

化工專業(yè)的學(xué)生不僅要具備扎實(shí)的化工基礎(chǔ)理論知識(shí)，還要具備實(shí)踐創(chuàng)新能力。因此在開(kāi)展化工專業(yè)教育教學(xué)過(guò)程當(dāng)中在注重學(xué)生仿真操作能力培養(yǎng)的同時(shí)，要提升學(xué)生的實(shí)踐設(shè)計(jì)與分析能力。在教學(xué)中積極開(kāi)展例如Aspen Plus、Auto CAD等相關(guān)技術(shù)的講解，進(jìn)而培養(yǎng)學(xué)生的設(shè)計(jì)能力，提升化工專業(yè)人才的技能水平，創(chuàng)建全面的化工專業(yè)人才培養(yǎng)體系。

3.2 具體措施

3.2.1 建立多層次、多模塊的教學(xué)體系

在石油高?；I(yè)教育教學(xué)的過(guò)程當(dāng)中，通常會(huì)根據(jù)學(xué)生的實(shí)際學(xué)習(xí)情況創(chuàng)建4個(gè)層次，7個(gè)模塊。在開(kāi)展實(shí)踐教學(xué)的過(guò)程當(dāng)中也不單單是通過(guò)簡(jiǎn)單的基礎(chǔ)理論學(xué)習(xí)以及相應(yīng)的實(shí)踐驗(yàn)證，而是根據(jù)石油高校學(xué)生的理解與學(xué)習(xí)能力對(duì)現(xiàn)有的教育教學(xué)活動(dòng)進(jìn)行延伸，多角度地提升學(xué)生的各項(xiàng)技能。

3.2.2 “闖關(guān)式”學(xué)習(xí)體驗(yàn)

在進(jìn)行仿真實(shí)習(xí)過(guò)程當(dāng)中，各層次之間可以設(shè)置“闖關(guān)式”模式。學(xué)生只有在線上完成所要求達(dá)到的分?jǐn)?shù)之后，才可以自動(dòng)解鎖下一個(gè)層次的學(xué)習(xí)。學(xué)生可以根據(jù)自己對(duì)于化工知識(shí)的掌握程度以及實(shí)踐能力自行決定是否對(duì)現(xiàn)有的化工知識(shí)點(diǎn)內(nèi)容進(jìn)行拓展。在學(xué)習(xí)完第一層次之后，學(xué)生就可以掌握一些基本理論技巧，也可以算作是學(xué)生在實(shí)踐教學(xué)活動(dòng)中的準(zhǔn)備，以此來(lái)做到虛實(shí)結(jié)合。不僅能夠使學(xué)生的專業(yè)學(xué)習(xí)有一個(gè)循序漸進(jìn)的過(guò)程，而且還能夠在學(xué)生掌握了基礎(chǔ)理論之后再進(jìn)行拓展練習(xí)等，此外學(xué)生在自主學(xué)習(xí)與探究的過(guò)程當(dāng)中能夠提升自身的成就感，增強(qiáng)對(duì)于化工專業(yè)的學(xué)習(xí)興趣。

3.2.3 “云”教學(xué)評(píng)價(jià)體系

在開(kāi)展化工專業(yè)的教育教學(xué)中，采用仿真實(shí)踐教學(xué)能夠確保教學(xué)方式的采用與教學(xué)內(nèi)容的設(shè)計(jì)具有一定的邏輯性，通過(guò)采用遞進(jìn)式的教學(xué)模式，能夠注重學(xué)生基礎(chǔ)理論知識(shí)的學(xué)習(xí)、各種能力的提升以及綜合素養(yǎng)的培養(yǎng)。這種方式有效轉(zhuǎn)變了學(xué)生的學(xué)習(xí)方式以及教師教育教學(xué)模式，因此對(duì)于化工專業(yè)學(xué)生的評(píng)價(jià)方式也要根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行完善與優(yōu)化。通過(guò)采用“互聯(lián)網(wǎng)+”線上平臺(tái)，學(xué)生能夠根據(jù)自身實(shí)際學(xué)習(xí)情況以及時(shí)間做好教學(xué)規(guī)劃。

3.3 建設(shè)特色

在當(dāng)下化工專業(yè)的教學(xué)過(guò)程中，融入“互聯(lián)網(wǎng)+”能夠讓國(guó)內(nèi)的相關(guān)石油高校實(shí)現(xiàn)教育教學(xué)資源的共享，讓普通的石油高校也能夠享受到相對(duì)優(yōu)質(zhì)的教學(xué)資源，教師通過(guò)利用“互聯(lián)網(wǎng)+”線上平臺(tái)能夠豐富現(xiàn)有的化工專業(yè)教學(xué)內(nèi)容，提升整體教育教學(xué)品質(zhì)的同時(shí)，盡可能地縮短國(guó)內(nèi)化工專業(yè)之間的教學(xué)差距。通過(guò)采用“互聯(lián)網(wǎng)+”線上平臺(tái)，能夠打造線上與線下混合教學(xué)模式。通過(guò)創(chuàng)建線上教育教學(xué)資源庫(kù)，開(kāi)展創(chuàng)建3D、VR 和AR 仿真教學(xué)模式，進(jìn)而提升學(xué)生在化工專業(yè)課堂上的參與度，提升國(guó)內(nèi)現(xiàn)有的教育教學(xué)質(zhì)量。在開(kāi)展實(shí)踐教學(xué)的過(guò)程中積極開(kāi)展混合教學(xué)模式，實(shí)時(shí)把控學(xué)生在仿真實(shí)踐操作中的具體表現(xiàn)，針對(duì)出現(xiàn)的共性問(wèn)題進(jìn)行針對(duì)性地講解，提升教育教學(xué)質(zhì)量，創(chuàng)建課堂教學(xué)模式，最大程度地避免化工專業(yè)的學(xué)生在日后出現(xiàn)實(shí)習(xí)難等一系列問(wèn)題，通過(guò)創(chuàng)建不同層次與多種模塊的教學(xué)內(nèi)容，逐漸提升學(xué)生的學(xué)習(xí)能力，將當(dāng)下火熱的Aspen Plus、Auto CAD 融入化工專業(yè)的教育教學(xué)過(guò)程當(dāng)中，進(jìn)而打造一批高水準(zhǔn)、高素養(yǎng)的優(yōu)質(zhì)人才隊(duì)伍，使其能夠順應(yīng)當(dāng)下化工行業(yè)的發(fā)展，提升在就業(yè)過(guò)程當(dāng)中的競(jìng)爭(zhēng)力。

4 結(jié)束語(yǔ)

在“互聯(lián)網(wǎng)+”時(shí)代下，在開(kāi)展化工專業(yè)的實(shí)踐教學(xué)過(guò)程當(dāng)中，要能夠靈活運(yùn)用“互聯(lián)網(wǎng)+”所帶來(lái)的優(yōu)勢(shì)以及便捷性，在提升學(xué)生化工基礎(chǔ)理論學(xué)習(xí)效果的同時(shí)，增強(qiáng)學(xué)生的實(shí)踐能力，對(duì)現(xiàn)有的化工實(shí)踐教育教學(xué)模式根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行優(yōu)化與調(diào)整，進(jìn)而培養(yǎng)更多技術(shù)型人才，推動(dòng)國(guó)內(nèi)化工產(chǎn)業(yè)的整體發(fā)展。