信息化背景下化工原理實驗教學的探索與實踐

李穎娜 呂 燕 金昌磊 劉 昆

（唐山學院環境與化學工程系，河北 唐山 063000）

0 引言

化工原理實驗是我校化學工程與工藝、環境工程和安全工程等專業的必修課，它是我校學生接觸到的第一門具有工程特點的實驗課程，它緊密聯系生產實際，具有典型的工程性和社會性的特點[1]。

通過化工原理實驗的信息化背景下的教學研究與實踐，可以緩解教師在有限的課時內完成化工原理實驗龐大教學內容的壓力，可以幫助學生克服畏懼化工原理實驗課程學習的心理障礙，這將有利于改善教學效果、提高教學質量；還可以把教學過程向知識運用、 工程問題的分析和科技創新等高階認知目標推進；更重要的是，這無疑能夠不斷地培養與提高學生的科學素質、應用能力和創新思維[2]。

1 信息化背景下化工原理實驗資源庫的構建

在教師的指導下，選取優秀的學生參與實驗設備講解視頻的制作、大型分析儀器課件的制作、常用制圖和數據處理軟件的使用介紹等，使學生參與化工原理實驗教學數據庫的構建，充分調動學生的積極性和主動性。 為了確保學生自主學習的專注度，化工原理實驗課程教師針對本校具體實驗裝置，錄制了各個實驗項目的教學視頻，每個實驗項目的教學視頻控制在10～15 min[3]。 視頻內容為實驗目的、實驗原理、實驗設備、設備流程介紹和實驗操作講解等。其中，為了更清楚地講解實驗目的和實驗原理部分， 這些部分采用PPT+旁白講解的形式進行錄制；而對于設備、流程和操作部分，為了提高講解的感官性，教師或優秀學生在實驗室對照化工原理實驗室的實驗設備和流程，進行了原位授課式攝像錄制。

2 信息化背景下的化工原理實驗課中與課前的有效銜接

教師根據實驗項目準備實驗項目的微課、視頻和相關問題，并通過學習平臺發給學生。 學生根據自己情況有計劃地自由觀看學習。 學生在完成預習后，只有通過平臺隨機提供的實驗項目預習檢測試題，才能進入線下實驗室進行實驗項目[4-6]。 另外，學生還要對實驗中理論與實踐結合的知識點進行總結，并提出預習過程中所遇到的問題和難點，將學習的效果反饋給教師。學生還可以在學習平臺的討論區提出自己的問題，教師可以不必立即做出回答，可以由同組學生回答與討論， 對于積極提出問題和回答問題的學生，教師要根據學生提出問題的難易情況和回答問題的正確情況給予積分獎勵，讓學生感到自己的進步，進一步樹立學習的信心，提高學習效率。

3 信息化背景下的化工原理實驗教學的實施

信息化背景下的化工原理實驗的具體實施，如表1 所示。 針對不同基礎的學生以及不同實驗難度和危險程度的實驗項目，教師可針對每個化工原理實驗項目設置“學習任務單”， 幫助學生明確自主學習的內容、目標和方法[7-8]。 根據實驗教學內容和學生主要反饋的問題，教師挑選共性的、有價值的問題為實驗課堂教學的導入，引導學生去積極探究問題的答案。 通過課前預習測試、線上提問答題、討論區的積分獎勵等教學環節調動學生的主觀能動性，挖掘學生的自主學習能力，信息化背景下的化工原理實驗教學改革進一步培養和提高了學生的能動性。

此外，信息化背景下的化工原理實驗教學過程充分尊重學生個體的差異，讓學生利用所學理論知識分析并討論具有一定難度和挑戰性的問題，這加深和拓寬了化工原理實驗課程內容，并將所學知識向生活方面拓展，將所學知識向生產實踐拓展，將所學知識向科研前沿拓展。

表1 信息化背景下的化工原理實驗教學的實施方案

4 總結

根據化工原理實驗課程內容特點制定出了一套切實可行的信息化背景下的化工原理實驗教學內容體系，完成了以學生自學、高階問題研討、強化過程考核為特色的教學設計。通過信息化背景下的化工原理實驗教學改革的實施著力培養學生科學的學習方法，提高學生的自主學習、 協作學習的能力和創新能力。基于信息化背景下的化工原理實驗教學改革的實施，不僅使學生達成了知識的記憶和理解低階認知的學習目標，而且也將教學過程向知識應用、工程實踐和科技創新等高階認知目標推進。