微課在煤化工工藝學(xué)課程教學(xué)中的應(yīng)用

郭文瑤 辛志玲 王羅春

(上海電力大學(xué) 環(huán)境與化學(xué)工程學(xué)院，上海 201306)

“煤化工工藝學(xué)”是化學(xué)工程與工藝專業(yè)中能源化工特色類核心課程。該課程內(nèi)容涉及煤化學(xué)、化學(xué)反應(yīng)工程、化工工藝學(xué)、化工原理等課程，主要介紹煤化工工藝原理、重要煤化工工藝過程和設(shè)備以及煤化工領(lǐng)域的研究與開發(fā)進(jìn)展。由于該課程的理論性和實(shí)用性均較強(qiáng)，學(xué)科交叉滲透明顯，且內(nèi)容繁雜、涵蓋范圍較廣，學(xué)生普遍反應(yīng)學(xué)習(xí)難度較大、學(xué)習(xí)興趣不足。隨著高校教育信息化進(jìn)程的不斷推進(jìn)，多元化的網(wǎng)絡(luò)資源逐漸進(jìn)入大學(xué)課堂，高等教育的“微時(shí)代”悄然來臨。作為傳統(tǒng)課堂學(xué)習(xí)的一種重要補(bǔ)充與延伸，微課在“煤化工工藝學(xué)”課程教學(xué)中的應(yīng)用為解決該課程現(xiàn)有教學(xué)問題提供了一條新途徑。

1 微課的內(nèi)涵和特點(diǎn)

微課(Micro-lecture)自2011年在國(guó)內(nèi)被首次提出以來，在教育學(xué)領(lǐng)域得到了廣泛關(guān)注和迅速傳播。盡管國(guó)內(nèi)對(duì)于微課的提法不盡相同，如“微型課程”、“微課程”、“微課”等，但其都是以簡(jiǎn)短的視頻為表現(xiàn)形式，輔以相應(yīng)的配套資源，用以講授單一知識(shí)點(diǎn)或圍繞某個(gè)教學(xué)環(huán)節(jié)開展的一種簡(jiǎn)短且完整的教學(xué)活動(dòng)[1]。

微課的核心內(nèi)容是課程微課教學(xué)資源庫(kù)，以教學(xué)視頻為主要載體，還包括素材課件、教學(xué)案例、教學(xué)設(shè)計(jì)、教學(xué)反思等教學(xué)資源。微課的主題突出、內(nèi)容具體，可以有針對(duì)性的對(duì)某一重點(diǎn)知識(shí)、教學(xué)環(huán)節(jié)或教學(xué)主題進(jìn)行專題視頻制作。微課的內(nèi)容短小、講解精煉，可以較好的維持觀看者注意力集中的有效時(shí)間。微課的學(xué)習(xí)形式靈活，不受時(shí)間地點(diǎn)的限制，可以根據(jù)自身學(xué)習(xí)情況隨時(shí)、反復(fù)觀看，因而在實(shí)際教學(xué)中具有很廣的應(yīng)用面和很高的利用價(jià)值。

2 微課在《煤化工工藝學(xué)》課程中應(yīng)用的可行性

微課的產(chǎn)生和快速發(fā)展是基于當(dāng)前學(xué)習(xí)方式碎片化、聚焦化、移動(dòng)化的特點(diǎn)，解決現(xiàn)在大學(xué)生追求多元化、個(gè)性化學(xué)習(xí)的需要，滿足當(dāng)前推進(jìn)教育信息化進(jìn)程的發(fā)展要求。在“煤化工工藝學(xué)”課程教學(xué)中引入微課資源，可以實(shí)現(xiàn)煤化工工藝學(xué)教學(xué)內(nèi)容的多樣化建設(shè)[2]。從教學(xué)內(nèi)容和形式上，利用微課時(shí)間短、效率高的特點(diǎn)，作為課堂內(nèi)容的輔助資源，雖然每節(jié)微課只傳達(dá)少量的知識(shí)，但學(xué)生的學(xué)習(xí)體驗(yàn)更加“聚焦化”，從而加強(qiáng)了對(duì)知識(shí)的關(guān)注度和理解力，因此能夠更有效的提高學(xué)生的學(xué)習(xí)效率。從教學(xué)方法和手段上，微課本身就是一種新穎的學(xué)習(xí)方法，利用互聯(lián)網(wǎng)和移動(dòng)平臺(tái)的便利性，讓學(xué)生能夠?qū)崿F(xiàn)更加自主、個(gè)性化的學(xué)習(xí)，從而有效調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性，調(diào)節(jié)學(xué)生學(xué)習(xí)的步調(diào)和進(jìn)度，突破傳統(tǒng)書本和課堂等外界條件的制約[3]。

此外，將微課引入煤化工工藝學(xué)教學(xué)改革，也將有效推動(dòng)煤化工工藝學(xué)教學(xué)團(tuán)隊(duì)的專業(yè)發(fā)展和教學(xué)能力的提升，增強(qiáng)教師進(jìn)行教學(xué)改革與研究的熱情，促進(jìn)煤化工相關(guān)學(xué)科與信息化技術(shù)的融合。因此，微課資源在煤化工工藝學(xué)課程教學(xué)中的開發(fā)、設(shè)計(jì)與應(yīng)用，對(duì)于學(xué)生學(xué)習(xí)、教師發(fā)展和促進(jìn)教育教學(xué)信息化都具有積極的意義和價(jià)值，是符合時(shí)代要求的積極探索。

3 《煤化工工藝學(xué)》課程微課資源的設(shè)計(jì)與開發(fā)

3.1 開發(fā)原則

設(shè)計(jì)與開發(fā)煤化工工藝學(xué)微課資源要緊密聯(lián)系煤化工工藝學(xué)課程的教學(xué)目標(biāo)與內(nèi)容，要對(duì)教學(xué)內(nèi)容和方法進(jìn)行合理的組織，遵循實(shí)用性、多樣性、交互性等原則，對(duì)微課資源進(jìn)行有效的開發(fā)。

實(shí)用性原則強(qiáng)調(diào)微課資源內(nèi)容的實(shí)用性。對(duì)于煤化工工藝學(xué)中實(shí)踐性較強(qiáng)的內(nèi)容，如化工設(shè)備，其教學(xué)是煤化工中的教學(xué)難點(diǎn)之一，受限于課時(shí)和實(shí)訓(xùn)條件等限制，對(duì)設(shè)備內(nèi)部結(jié)構(gòu)及其中發(fā)生的反應(yīng)介紹不到位。利用微課，可以直觀的展示設(shè)備內(nèi)部結(jié)構(gòu)，同時(shí)借助虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)，使學(xué)生置身于真實(shí)的生產(chǎn)環(huán)境中，熟悉相關(guān)設(shè)備的操作技能和操作流程，加強(qiáng)學(xué)生對(duì)設(shè)備和工藝的直觀認(rèn)識(shí)，提升教學(xué)效果。

微課類型多種多樣，需要根據(jù)不同的教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)目的或教學(xué)手段，開發(fā)契合課程內(nèi)容特點(diǎn)的多樣性微課資源。課前學(xué)習(xí)類微課資源可以讓學(xué)生帶著問題去觀看和學(xué)習(xí)，加深學(xué)生對(duì)課程的理解。知識(shí)講解類微課資源是教師根據(jù)課程知識(shí)結(jié)構(gòu)進(jìn)行梳理，針對(duì)每個(gè)知識(shí)的重點(diǎn)、難點(diǎn)和疑點(diǎn)進(jìn)行的深化剖析，可以滿足學(xué)生的求知需求。案例分析類微課資源可以對(duì)復(fù)雜的煤化工工藝流程進(jìn)行講解分析并制作相應(yīng)的動(dòng)畫，加深學(xué)生對(duì)工藝流程的整體理解和認(rèn)識(shí)。煤化工工藝學(xué)微課資源的開發(fā)要根據(jù)各章節(jié)知識(shí)點(diǎn)的內(nèi)容特點(diǎn)和其在課程中的地位體現(xiàn)多樣性原則，最終目的是實(shí)現(xiàn)課程教學(xué)目標(biāo)。

交互性原則強(qiáng)調(diào)微課在使用中不僅要向?qū)W習(xí)者提供示范性的學(xué)習(xí)視頻，還應(yīng)提供與課程內(nèi)容契合的評(píng)估測(cè)試。交互式的學(xué)習(xí)有利于及時(shí)得到反饋信息，激勵(lì)學(xué)生的學(xué)習(xí)動(dòng)機(jī)。學(xué)生可通過檢測(cè)及時(shí)掌握自己的學(xué)習(xí)狀態(tài)，調(diào)整學(xué)習(xí)進(jìn)度，還可以和教師進(jìn)行在線溝通，更有利于學(xué)生對(duì)知識(shí)的掌握和學(xué)習(xí)興趣的提高。

3.2 內(nèi)容的選擇與設(shè)計(jì)

在教學(xué)內(nèi)容的選擇上，微課要突出重點(diǎn)、明確主題，尤其對(duì)于一些課程中的教學(xué)重點(diǎn)與難點(diǎn)，直觀具化的微課可以起到事半功倍的教學(xué)效果。比如煤直接液化的機(jī)理部分，內(nèi)容重要卻較為抽象，采用傳統(tǒng)的教學(xué)模式講解容易枯燥空洞，對(duì)于“前瀝青烯”、“瀝青烯”等抽象概念易于混淆。如果能夠配合動(dòng)畫演示具體的煤液化過程，把抽象的內(nèi)容直觀化，將更有利于學(xué)生接受和掌握。因此，我們選擇將“煤直接液化的機(jī)理”制作為微課。

微課內(nèi)容選擇后，還要考慮內(nèi)容的設(shè)計(jì)，將內(nèi)容導(dǎo)入、知識(shí)點(diǎn)講解、動(dòng)畫演示、提出問題等環(huán)節(jié)進(jìn)行設(shè)計(jì)安排。以“煤直接液化機(jī)理”微課為例，首先是導(dǎo)入部分，引出問題，什么是煤的直接液化？與間接液化有什么區(qū)別？煤直接液化有何意義？還可以通過我國(guó)在煤直接液化領(lǐng)域取得的重大進(jìn)展引入主題；其次，結(jié)合動(dòng)畫演示煤直接液化反應(yīng)的整個(gè)過程，分析該過程的特點(diǎn)；最后，提出問題啟發(fā)學(xué)生思考，根據(jù)煤直接液化過程的特點(diǎn)對(duì)直接液化反應(yīng)器提出了哪些要求？作為下一節(jié)“煤直接液化反應(yīng)器”內(nèi)容的銜接。

3.3 教學(xué)的手段與策略

煤化工工藝學(xué)課程具有較強(qiáng)的理論性和應(yīng)用性，綜合本課程的特點(diǎn)，采用案例教學(xué)法生動(dòng)具體、直觀易學(xué)，有利于啟發(fā)學(xué)生自主思考、探索，以最大化實(shí)現(xiàn)知識(shí)從理論到實(shí)踐的轉(zhuǎn)化。以“煤直接液化機(jī)理”微課為例，可以通過我國(guó)自主建設(shè)的世界首套百萬噸級(jí)煤直接液化示范項(xiàng)目的工業(yè)實(shí)例進(jìn)行講解，讓學(xué)生直接感受到我國(guó)神華集團(tuán)在煤直接液化的工業(yè)化進(jìn)程中取得的重大進(jìn)展，同時(shí)可以引入該技術(shù)艱苦曲折的技術(shù)攻關(guān)過程，給予學(xué)生深刻的感性認(rèn)識(shí)，在增強(qiáng)學(xué)生民族自豪感的同時(shí)激發(fā)學(xué)生對(duì)煤化工學(xué)習(xí)的熱情和職業(yè)使命感。基于該實(shí)例教學(xué)，學(xué)生對(duì)煤直接液化過程表現(xiàn)出極大的學(xué)習(xí)興趣，教學(xué)效果顯著提高。

4 微課在《煤化工工藝學(xué)》課程中應(yīng)用的關(guān)鍵

4.1 微課資源庫(kù)的系統(tǒng)構(gòu)建

《煤化工工藝學(xué)》課程微課資源庫(kù)的構(gòu)建要綜合考慮課程特點(diǎn)和教學(xué)目的，可以對(duì)各章節(jié)中的基礎(chǔ)知識(shí)部分和知識(shí)拓展內(nèi)容建立相應(yīng)的專題，形成具有連續(xù)性和層次性、體系相對(duì)完整的微課內(nèi)容，以便于滿足學(xué)生自主化、個(gè)性化的學(xué)習(xí)，從而形成完整意義上的知識(shí)體系的構(gòu)建和能力的培養(yǎng)。這就要求教師深入熟悉課程的教學(xué)內(nèi)容，合理選取教學(xué)知識(shí)點(diǎn)，充分收集相關(guān)技術(shù)前沿并予之歸納整合，巧妙設(shè)計(jì)教學(xué)環(huán)節(jié)，從而實(shí)現(xiàn)知識(shí)結(jié)構(gòu)的重新調(diào)整與升級(jí)，打造出優(yōu)秀、系統(tǒng)的微課資源庫(kù)。

4.2 微課在教學(xué)設(shè)計(jì)中的應(yīng)用

為了充分發(fā)揮微課資源庫(kù)的優(yōu)勢(shì)，彌補(bǔ)傳統(tǒng)課堂的不足，教師要兼顧線下課堂教學(xué)的方式和手段，將微課資源庫(kù)和線下課堂靈活有效地融合，對(duì)教學(xué)過程進(jìn)行精心設(shè)計(jì)。比如，在課前預(yù)習(xí)中，利用微課視頻短小精悍的特點(diǎn)，布置預(yù)習(xí)任務(wù)，幫助學(xué)生預(yù)先了解課堂內(nèi)容，啟發(fā)學(xué)生思考，帶著問題上課；在課堂教學(xué)環(huán)節(jié)，靈活采用啟發(fā)式、討論式、案例式或翻轉(zhuǎn)課堂式等多種教學(xué)方法，進(jìn)行課程的引入、知識(shí)的講解、過程的演示等，加深學(xué)生對(duì)知識(shí)點(diǎn)的理解和記憶，豐富教學(xué)內(nèi)容的同時(shí)調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性；在課后復(fù)習(xí)階段，同樣可以借助微課資源庫(kù)，幫助學(xué)生有針對(duì)性地深入理解并掌握知識(shí)點(diǎn)，延伸并拓展課堂內(nèi)容，有利于學(xué)生查缺補(bǔ)漏，鞏固新知識(shí)，形成更完整的知識(shí)體系。總之，只有將微課資源庫(kù)與線下課堂有機(jī)巧妙地結(jié)合，才能有效激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情，真正達(dá)到提升教學(xué)質(zhì)量的目的。

5 結(jié)語

隨著互聯(lián)網(wǎng)和移動(dòng)技術(shù)的快速發(fā)展和日趨成熟，“互聯(lián)網(wǎng)+移動(dòng)終端”的學(xué)習(xí)方式已逐漸被人們所采用和接受，越來越多的學(xué)習(xí)者已經(jīng)體驗(yàn)到利用移動(dòng)設(shè)備進(jìn)行自主學(xué)習(xí)、高效利用碎片化時(shí)間的便利。因此，構(gòu)建優(yōu)秀的《煤化工工藝學(xué)》微課資源庫(kù)，并將其與線下課堂進(jìn)行有效的融合，將在不同維度上實(shí)現(xiàn)該課程教育方式和學(xué)習(xí)方式的改革和探索，對(duì)課程教學(xué)質(zhì)量的提高，以及創(chuàng)新型、應(yīng)用型高水平化工人才的培養(yǎng)具有積極的意義。