化工原理教學中微課的應用

李顏利(四川輕化工大學化學工程學院，四川 自貢 643000)

0 引言

化工原理的教學任務與化工教學具有專業相近性，涵蓋數學、化學等專業分支科目，旨在探索化工程序的各類問題的解決思路。化工原理課程的教學工作，以學生理論知識為教學基礎，以知識實踐為教學重點。在實踐教學程序中，含有工程實踐、計算演示等程序。借助課程學習，便于學生掌握各類化學原理知識，提升學生化學工程實踐綜合實力，為后續化工課程專業發展奠定基石。

1 化學原理教學困境

1.1 理論教學方式單一

現階段，化工原理教學項目，包括理論知識掌握、知識實踐應用兩個環節。在理論知識講解期間，多數教師采取公式推演的形式完成教學工作。然而，學生工程意識較差，難以獲取公式推演的含義，由此形成較低的學習狀態。在化工原理實踐教學中，學生對化工原理尚未形成正確認識，難以完成化學工程知識的實踐，造成化工原理知識吸收效果欠佳。

1.2 理論與實踐教學未融合

傳統的教學體系中，尚未融合多樣化教學要素，形成相對獨立的理論與實踐教學過程。在理論教學中，未融合實踐操作方法，造成理論學習的單一性。在實踐教學活動中，由于未引入理論知識的深層內容，導致理論知識實踐應用的形式化問題。

1.3 教學人員缺少化工生產認知

現階段，大多數化工原理教學人員，以高校應屆博士生、其他專業優秀學生為主。此類教學人員，大多數不具有化工生產的實操經驗，對化工運作了解較少，缺乏工程實踐操作經驗，難以在化工原理教學中，完成理論與實踐的結合式教學。因此，加強化工原理教學改革，具有重要的發展意義[1]。

2 微課教學優勢

微課作為小型視頻線上課程講解的簡稱，最早在2008 年由美國學者提出，旨在借助簡短時間的視頻教學演示形式，攻克特定知識點，加強課程關鍵內容提煉，高效完成教學工作。微課教學法，在短時間內迅速獲得廣泛教學工作者的認可。究其原因在于教學重點明確、教學講解思路清晰。

在教育工作深化改革的進程中，微課教學形式，獲得了多樣化發展，具體包括視頻形式、音頻形式、PPT、導課設計、教學評價等。微課教學方法的形式包括引導式、講解式、演示形式、問題探究形式，教師可結合教學需求、教學任務，選擇相對適宜的教學方法。結合化工原理教學工作的特點，微課教學可采取音頻講解、動畫演示兩種類型，保障微課設計的科學性。

3 化工原理與微課的教學融合措施

3.1 確定化工原理教學內容

微課教學的關鍵在于教學設計。教學應用價值較高的微課視頻，依賴于教學設計的合理性。在進行微課設計期間，教學人員應結合課程類型、學生接受能力，分別從教學綱要、知識講解等方面完成微課內容選定。在化工原理講解任務中，共含有10章學習內容，如表1 所示。

表1 化工原理教學章節內容

3.2 選擇適宜的微課教學法

如表1 所示，前十章教學內容是各高校化工原理的必要講解內容。微課視頻具有短時高效的教學優勢，其教學思想與原有教學體系具有一定差別。教師應結合十章教學內容，開展微課教學資源的制作，分別從學習重點、難點攻克、疑點演示、趣味點融合四個視角，彰顯微課教學的重要價值。

3.2.1 學習重點的微課視頻教學法

此教學方式要求化工原理教師，以教學重點為微課制作的關鍵，為學生完成課程基礎知識構建[2]。比如，在第一章流體流動中，教學重點為伯努利方程，保障學生能夠高效計算簡單管路；在第二章流體輸送機械教學任務中，教學重點為認知管路特性，促進學生對曲線具有分析能力，熟練掌握計算離心泵功率的方法；在第三章機械分離教學任務中，教學重點是沉降、過濾的化學流程、計算形式；在第四章傳熱教學任務中，教學重點為傳熱速率、熱負荷、溫差、傳熱面積等化學傳熱參數的計算方法；在第五章氣體吸附教學任務中，教學重點為氣體吸收過程、傳質速度計算方程的理解與運用；在第六章液體蒸餾教學任務中，教學重點為掌握計算簡單精餾的方法。

在確定章節教學重點的基礎上，結合微課視頻制作法，在短時間內，合理規劃各章節的微課教學資源，便于提升微課教學效果。

3.2.2 難點攻克的微課視頻教學法

化學原理的學習難點，應集中在各章節的計算、模型曲線等方面。此類學習任務具有一定計算量，對學生章節內容掌握程度具有綜合考察作用。在微課視頻教學融合時，應采用動畫演示形式，提升章節計算推演效果，便于學生掌握各章節的計算方法。

3.2.3 疑點演示的微課視頻教學法

在化工原理教學體系中，極易產生讓學生不易理解的學習情況，比如計算多組分精餾、計算傳熱過程等。對于此類教學任務，應采用音頻講解與計算動畫相結合的形式，開展微課視頻教學，提升學生對疑點內容的理解能力。

3.2.4 趣味融合的微課視頻教學法

趣味點融合是指在化工原理教學中，含有部分有趣現象，用微課視頻展現化工趣味，能夠有效提升學生的化工學習主動性。比如層流、湍流實驗中，采取流速改變法，能夠獲取多重實驗效果；又如在干燥化工實驗中，物料放置形式的差異性，導致干燥時間發生變化。對于此類趣味點化學現象，將其以實驗對比形式，用動畫予以演示，一方面為學生章節學習做出總結，另一方面能夠提升學生對化學現象的探究思考能力。

3.3 微課設計與教學任務的融合應用

3.3.1 音頻微課設計教學融合應用

(1)音頻微課教學應用。音頻微課教學方法，教學內容包括物料衡算、計算方程等。在音頻講解過程中，強化較強理論的講解，提升較強邏輯的推演，增強計算過程的演示細化性，促進學生在短時間內高效掌握知識點。在課程結束后，學生可采取自主觀看微課視頻的形式，回顧課堂講解內容，能夠節省教學時間，提升教學有效性，緩解理論教學工作的負擔。

(2)音頻微課錄制方法。在音頻微課教學資源錄制期間，教師應具有流利的語言表達能力，將理論知識、計算過程講解完全，以較強的邏輯推導思維、配合動畫演示，完成音頻講解。在錄制期間，保障語言的標準性[3]。

3.3.2 二維動畫微課設計的教學融合應用

化工原理教學體系中，含有較多不易理解的知識，可借助二維動畫軟件，完成課程二維動畫制作，保障制作的動畫具有美觀性。同時配置相應的講解內容，形成動畫式微課教學資源。

例如，在流體中層流、湍流的講解任務中，教師可以采取二維動畫形式，展現兩種差異性流體的具體流態現象，便于學生準確掌握兩種流體特點。在化工吸收講解任務中，針對分子主動擴散模型的教學環節，具有較高難度，教學效果欠佳。教師可使用flash 動畫，為學生充分展現分子擴散的具體過程，以此提升學生對分子主動擴散的理解。

與此同時，在制作動畫微課教學資源時，應關注選材的適宜性、代表性，以此切實提升教學有效性。在制作微課視頻教學資源時，二維動畫要求教師具備動畫制作的專業技能。大多數化工原理教師，在計算機操作技能各方面存在欠缺。因此，高校應組建動畫微課小組，為化工原理教學助力，在微課視頻中有效融合二維動畫教學資源，展現二維動畫的教學優勢。

4 化工原理與微課融合的教學評價

在設計制作完成化工原理微課教學資源時，應在實踐教學中，反饋教學成果，積極獲取微課視頻的教學情況。教學評價能夠反映出微課教學融合應用的積極作用，為后續微課教學提供多重助益。教學評價內容如下：

(1)在教師講解重點、難點時，微課視頻的引導，對學生思路的啟發作用。此項教學評價，以調查形式，收集學生教學反饋內容。

(2)微課教學結束時，借助網絡教學形式、線上習題形式，測定學生的知識吸收情況。此項教學評價，以學生知識掌握、運用測評分數為依據。

(3)微課教學完成時，由學生、教師共同在線填寫建議表，形成完善的微課教學體系，逐步提升微課教學有效性。

借助微課與化工原理教學融合，對微課教學進行評價，能夠完善微課教學體系，提升化工原理講解的有效性，促進化工原理教學有序發展。

5 結語

綜上所述，化工原理教學體系中，融合微課教學法，便于完成工業生產化學理論的詮釋，能夠最大化提高學生學習化學工程的主動性，使學生形成工程思維，感受化工原理課程學習的重要價值，有助于優化化工專業課程教學體系。因此，在后續開展化工原理教學各項工作時，應加強微課教學融合，適時開展教學評價工作，以期提升化工原理教學有效性，彰顯微課教學優勢。