微信公眾號在化工專業本科教學的應用現狀及初步探索

＊鐘漢斌 張君濤 唐瑞源 丁麗芹 梁生榮

（西安石油大學 西安市高碳資源低碳化利用重點實驗室 陜西 710065）

化工專業是與國民經濟、社會發展密切相關的重要學科。無論是開發新能源、新材料還是實現碳達峰、碳中和目標，化工領域的專業知識均起著極為關鍵的作用。本科教育是大學的根和本，“以本為本”是大學以本科教育為根本的大學之道時代內涵。化工專業的教學質量的提升需要針對新時代學生的生活學習特點開發、應用與時俱進的新型教學技術與方法。

目前在校的本科學生已屬于00后，手機是不可或缺的生活必需品，而微信則是手機中必不可少的應用軟件。手機、微信已滲透至包括學生、教師等所有人生活的每一個場景。因此，微信已作為學生和教師打開、使用最多的手機軟件，如何利用微信中的公眾號功能提升教學質量是本科教學亟待研究的重要問題。

1.微信公眾號教學平臺的主要優勢

微信公眾號是微信平臺上的一種開放平臺，通常主要面向個人、企業和組織提供信息傳播、社交互動、商業合作等服務。當微信公眾號作為一種新型的教學平臺，主要具有以下優勢：

（1）利用率高。傳統課程網站、線上教學平臺存在使用繁瑣、功能欠缺、用戶體驗較差等缺點，導致學生在課后缺乏打開課程網站、線上教學平臺的興趣和動力，使用率較低。而微信是學生、教師日常生活不可或缺的平臺，具備良好的生態及用戶體驗，能夠充分利用雙方的碎片化時間進行預習、復習提升教學效果。

（2）主動性強。鑒于部分學生課后缺乏主動學習教學內容的動力，將知識點通過微信主動推送給學生，提高教學內容在學生日常生活中的曝光度，使學生在潛移默化中實現了知識的學習與鞏固，解決學生課后學習積極性不高的難題。

（3）社交面廣。微信公眾號作為社交平臺，具有很強的社交性。除了具有基本的學生與教師、同學之間交流功能外，學生可以將感興趣的微信公眾號發布的教學知識分享至自己的朋友圈，與更廣的人群進行溝通、交流，有助于引入多元化、多層次的想法與意見，能夠有效提升學生的學習興趣和思辨能力。同時寶貴的社會意見、反饋能夠有力推動教師對課程教學的持續改革。

2.在化工專業本科教學的應用現狀

東南大學張明玨等[1]注冊了“化工原理研學匯”微信公眾號，在其中構建了課程內容從整體到局部、從簡單到復雜的“知識與釋義-實踐與思考-拓展與遷移”三維框架結構。借助微信公眾平臺教師可以將課程知識模塊重組，擴展知識的廣度并進行深度解讀。東南大學李艷麗等[2]根據學校有機化學本科課程教學的需求及前期的學生網絡學習情況調研結果，構建了名為“鯨落有機課堂”的微信公眾號平臺，主要內容涵蓋了課程學習、有機訊息和習題資料三大模塊。衡水學院吳瑞紅[3]針對“精細化工實驗”課程申請注冊了“衡水學院精細化工實驗”微信公眾號，定位為實驗教學輔助工具。教師常規實驗教學按照既定的教學設計進行授課，在課前、課后則借助微信公眾平臺發送相關信息。東南大學朱清等[4]根據學校“無機化學”本科課程教學的需求，結合學生的移動閱讀習慣，構建名為“成賢無機化學”的微信公眾號平臺，主要分為三大模塊：課程學習、習題指導、教學互動。利用微信進行高效的教學資源共享、答疑與師生互動，鼓勵學生利用碎片化時間進行學習。塔里木大學梁鵬舉[5]創建了“物理化學新世界”微信公眾號，設計了課程學習、物化實驗和習題指導三個部分，每個部分下又設計了不同的窗口，如在課程學習中有課程簡介、教學大綱、授課課件、課程輔導、學生推薦五個窗口供學生根據自身需求查看閱讀。東北農業大學金花等[6]以農林專業的化學實驗課程為教學改革對象，在建立微信公眾平臺的基礎上，結合實際課堂教學設計并構建了基于“互聯網+”的化學實驗混合教學模式。同時指出了微信公眾號中教學，例如文本類文件字數不宜過多，單篇限制在200～300字左右，需要言簡意賅地將重點內容點出，但無需求全求細。天津大學范江洋等[7]針對化工原理實驗教學和實驗室管理過程中存在的問題，通過建設基于化工原理實驗教學的微信公眾平臺。按照內容的分類和更新頻次，建設了三個主菜單項，分別為“通知通告”“教學相關”和“安全須知”。

3.在石油煉制工程課程教學中的初步嘗試

西安石油大學是西北地區唯一一所以石油石化為特色的普通高校，化學工程與工藝專業旨在培養石油煉化領域高素質應用型工程技術人才，而石油煉制工程作為體現辦學和培養特色的專業核心課程。石油煉制工程研究的對象是含有極多組分的復雜混合物，主要目標是實現原油的清潔低碳高效利用。該領域屬于化學工程的一個分支，或者說它本質上是化學工程在石油加工領域中的應用。所需的理論基礎包括有機化學、物理化學、無機化學、分析化學等基礎課以及化工原理、熱力學、分離工程、反應工程等專業課。因此石油煉制工程課程不僅所涉及的知識面極為寬廣，同時需要學生具備將所學基礎理論應用于石油加工過程，對教師的教學能力及學生的學習能力提出了較高的要求。

基于上述文獻可知，微信公眾號有望在石油煉制工程的課程教學中起著重要作用。而同時作為新時代的年輕群體，學生對所推送的信息質量要求較高，通常對文字說教較為抵觸，需要設計美觀且信息量大的高質量思維導圖，才能使學生在短時間內快速充電提升學習效果。而本課程組通過學習、分析石油加工課程虛擬教研室中共享的教學資料，可以看出目前石油煉制工程課程缺乏信息量大的高質量思維導圖，或與原油加工方案類似，或僅是教材目錄的圖形化表達，缺乏深度。因此為了與微信公眾號教學平臺相結合，向學生推送具有較強吸引力的信息量大的高質量思維導圖，迫切需要對石油煉制工程內容進行深入、全面的歸納、總結，以自主設計、建設高質量的石油煉制工程思維導圖集。

課程團隊通過調研相關院校同類課程的思維導圖研究現狀，經課程組、師生研討、交流，設計制作了信息量大的石油煉制工程課程高質量思維導圖，包括“石油煉制的基本框架”“石油組成”“物理性質的相互關系”“汽煤柴的主要區別”“常壓塔的操作特征”“延遲焦化”“催化裂化”“加氫裂化”“催化重整”等內容。

以“石油煉制的基本框架”為例，該圖譜（圖1）的設計思路是，對于所有化學加工過程，首先需要明確所加工的原料和產品分別什么。對于石油煉制工程，原料就是原油，產品包括干氣、液化氣、汽油、噴氣燃料、柴油、潤滑油、燃料油、瀝青、蠟、石油焦等。同時，在實現雙碳目標，新能源汽車大力推廣的背景下，汽柴油的需求量已逐步達峰，目前石油加工領域大力發展煉油化工一體化，甚至原油最大化制化學品的加工路線。所謂的化學品，就是有機化學里所學的基本化工原料，三烯（乙烯、丙烯、丁烯），三苯（苯、甲苯、二甲苯）。在石油煉制工程中，乙烯是在干氣中，丙烯、丁烯在液化氣中，而三苯則在汽油中。在加工之前，必須研究清楚原料具備哪些性質，同時為了使所生產的產品能夠在市場上銷售，則必須明確國家、行業對產品提出了哪些質量要求。而原料性質與產品質量要求則具體體現在油品的物理、化學性質，如原油的密度、凝點、瀝青質、硫氮含量，因此本門課程首先需要學習的就是油品的物理、化學性質。

圖1 石油煉制的基本框架

加工方案可以看作是將各種加工工藝相互組合形成的原油至產品的路線。石油煉制工藝中可以分為一次加工（石油蒸餾）、二次加工（熱加工/焦化、催化裂化、催化加氫、催化重整）、三次加工（烷基化、異構化、醚化）。對于石油蒸餾，與化工原理中精餾過程類似，是將原油進行蒸餾塔中分離獲得氣體、汽油、噴氣燃料、柴油、渣油等產物。焦化與催化裂化的目的都是將渣油轉化為輕質的汽柴油，但區別在于催化裂化中加入了催化劑，能夠更有效地調控產物分布及質量。為了更容易理解催化加氫和催化重整過程，該思維導圖中設計了苯加氫生成環己烷的可逆反應，催化加氫的目的就是向油品加入氫原子，脫除硫、氮、氧雜原子及金屬，使不飽和烴飽和。而催化重整是將環己烷脫氫生成苯制備芳烴的過程，同時也指出該反應僅為促進對催化加氫和重整工藝的理解，因為實際工藝中所涉及的反應極多且復雜，特別對于催化加氫過程，將苯完全加氫發生環己烷是沒有必要同時難度較大。通過“石油煉制的基本框架”思維導圖的建立，能夠使學生在短時間回憶起所學知識，并對其進行有效關聯，顯著提升學生對本門課程的整體認識。

本課程團隊在微信注冊申請了“西油煉化”微信公眾號作為石油煉制工程微教學平臺。經過初期小范圍運營測試，關注人數已達152人。學習了公眾號的主要功能，制定了公眾號的運營、管理方法。目前主要采用群發的功能向關注的用戶推送信息量大的高質量思維導圖，主要目的是為了使學生在課后、考前能夠快速通過思維導圖回憶所學過的知識點，同時能夠幫助學生建立各知識點之間相互聯系，促進學生對所學知識點的深入理解，從而達到提高教學質量的目的。根據統計，目前所推送的高質量思維導圖的閱讀量約占班級所關注學生的1/2，這是由于推送信息目前無考核功能，對于部分學習主動性較差的學生，缺乏激勵其學習思維導圖的考核機制。

基于微信公眾號初步運營所存在的問題，后續將從以下兩個方面進行改進提高。

（1）思維導圖的改進、豐富。目前部分工藝的思維導圖在版面設計、內容展示等方面仍有提高的空間，同時目前主要是章節內容整體框架的思維導圖，缺乏對特定重難點深入分析的思維導圖，因此下一步將對思維導圖進行改進、豐富。

（2）微教學平臺功能的挖掘及完善。目前思維導圖的推廣主要采用群發的功能，缺乏對自動性較差學生的考核功能，下一步將進一步挖掘及完善微教學平臺的功能，使得所有學生均能夠自主學習高質量思維導圖，達到全面提高教學質量的目的。

4.結論

微信公眾號作為一種新型的教學平臺，與傳統教學平臺相比，具有利用率高、主動性強和社交面廣等優勢，已在化工原理、有機化學、無機化學、物理化學、專業實驗等化工類課程教學中獲得了較廣泛的應用，取得了良好的教學效果。本課程團隊針對石油煉制工程課程設計制作了信息量大的課程高質量思維導圖，在微信注冊申請了“西油煉化”微信公眾號作為石油煉制工程微教學平臺，采用群發的功能向關注的用戶推送信息量大的高質量思維導圖，幫助學生建立各知識點之間相互聯系，促進學生對所學知識點的深入理解，從而達到了提高教學質量的目的。