陳可可，郎五可，高國紅，原平方

(1.新鄉(xiāng)學(xué)院 化學(xué)化工學(xué)院，河南 新鄉(xiāng) 450003；2.河南科技學(xué)院 信息工程學(xué)院，河南 新鄉(xiāng) 450003)

隨著互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的不斷發(fā)展，線上教學(xué)模式在高等教育、應(yīng)試教育等領(lǐng)域中的應(yīng)用日益廣泛。線上教學(xué)具有靈活多變、學(xué)習(xí)時間可自由安排等優(yōu)點，但是單純的線上教學(xué)對學(xué)生的自覺性依賴較大，缺乏有效的學(xué)習(xí)效果監(jiān)控手段。線下課堂教學(xué)則面臨著大量的優(yōu)質(zhì)網(wǎng)絡(luò)資源、先進(jìn)的多媒體技術(shù)不能有效施用的尷尬。由此，針對實踐性強、與計算機技術(shù)聯(lián)系緊密類課程的特點，開展線上線下混合式教學(xué)模式的探索與研究十分必要。

《化工過程分析與合成》是化工類專業(yè)一門非常重要的專業(yè)核心課程，該課程一般開始在第6或第7學(xué)期，是要求學(xué)生已經(jīng)完成了高等數(shù)學(xué)、線性代數(shù)、化工原理、化工熱力學(xué)、化學(xué)反應(yīng)工程等多門基礎(chǔ)課程的學(xué)習(xí)，儲備了一定的基礎(chǔ)和專業(yè)知識。該課程要求學(xué)生能夠綜合運用化工類專業(yè)知識、數(shù)學(xué)和計算機軟件等多學(xué)科技能進(jìn)行化工過程的模擬、分析和優(yōu)化操作，從而實現(xiàn)化工過程在技術(shù)和經(jīng)濟上的最優(yōu)化，達(dá)到可持續(xù)發(fā)展的目的。本文以《化工過程分析與合成》課程為例，探索線上線下混合教學(xué)新模式，以期為課程教學(xué)改革提供參考依據(jù)。

1 教學(xué)內(nèi)容的重整

《化工過程分析與合成》課程的主要內(nèi)容包括：化工過程的分析、合成，化工過程系統(tǒng)整體優(yōu)化的原理、方法和策略[1-2]，涉及到系統(tǒng)工程學(xué)、運籌學(xué)、計算機技術(shù)、最優(yōu)化理論、自動控制學(xué)、化學(xué)工藝和技術(shù)經(jīng)濟學(xué)等多門學(xué)科。作者結(jié)合學(xué)校辦學(xué)定位、學(xué)生就業(yè)方向及實際學(xué)習(xí)情況將課程整編為32學(xué)時，內(nèi)容包括：系統(tǒng)工程學(xué)介紹(2學(xué)時)、化工過程系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)模擬與分析(6學(xué)時)、化工過程系統(tǒng)動態(tài)模擬與分析(6學(xué)時)、過程系統(tǒng)的優(yōu)化(8學(xué)時)、換熱網(wǎng)絡(luò)的合成與優(yōu)化(8學(xué)時)、分離序列的合成(2學(xué)時)等6部分內(nèi)容。

2 教學(xué)方法的改進(jìn)

本課程采用理論教學(xué)+實踐案例分析的線上線下混合式教學(xué)[3]。

理論教學(xué)分為線上、線下兩部分。線上部分為授課教師利用超星學(xué)習(xí)通平臺建設(shè)網(wǎng)絡(luò)在線課程，上傳優(yōu)質(zhì)學(xué)習(xí)資源，課前向?qū)W生發(fā)布學(xué)習(xí)任務(wù)和思考題，學(xué)生通過超星學(xué)習(xí)通學(xué)生端可隨時進(jìn)行自主學(xué)習(xí)，教師在管理端則可直觀分析學(xué)生學(xué)習(xí)相關(guān)數(shù)據(jù)，動態(tài)地掌握學(xué)生的學(xué)習(xí)情況；線下部分則是在課堂上根據(jù)學(xué)習(xí)通分析學(xué)生學(xué)習(xí)情況的相關(guān)數(shù)據(jù)，著重講解學(xué)生難以理解或掌握的知識點，達(dá)到有的放矢，提高課堂效率。

實踐案例分析環(huán)節(jié)則要求學(xué)生接收到學(xué)習(xí)任務(wù)之后，自發(fā)去查找相關(guān)資料、展開小組討論，以解決實際問題。為培養(yǎng)學(xué)生的工程意識、提高其專業(yè)素養(yǎng)和綜合素質(zhì)，實踐案例分析多選擇科研中涉及到的工廠能量集成項目、或科學(xué)研究熱點內(nèi)容(如水集成系統(tǒng)優(yōu)化設(shè)計、熱集成網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化設(shè)計等)以培養(yǎng)學(xué)生解決實際問題的能力，并強課程體系的前沿性和實效性。

利用部分理論教學(xué)和學(xué)生線上自學(xué)相結(jié)合，線下進(jìn)行項目實踐和重難點答疑的教學(xué)設(shè)計[4]，使學(xué)生加深了知識點的理解鞏固，并能在一定程度上利用理論知識解決實際工程問題。

3 教學(xué)模式的調(diào)整

3.1 以知識點為中心，激發(fā)學(xué)生自主學(xué)習(xí)

以知識點為中心的教學(xué)模式[5]是指在教學(xué)過程中不再給學(xué)生指定教材，而是提供若干的參考書籍[1-2，6-7]、體現(xiàn)知識點研究進(jìn)度的期刊雜志[8-10]、品質(zhì)較高的網(wǎng)絡(luò)資源[11-13]，讓學(xué)生以知識點為中心，根據(jù)自己學(xué)習(xí)掌握的情況自己去尋求解決問題的辦法，從而促進(jìn)學(xué)生自主學(xué)習(xí)，激發(fā)其學(xué)習(xí)熱情。

3.2 以學(xué)生為中心，翻轉(zhuǎn)課堂

在課前布置學(xué)生的自主學(xué)習(xí)任務(wù)時，線上發(fā)布與知識點密切相關(guān)的大作業(yè)。將全班學(xué)生分成多個5人小組，以小組為單位完成過程系統(tǒng)模擬的大作業(yè)，且對大作業(yè)進(jìn)程實行現(xiàn)場匯報式的進(jìn)度檢查模式，每周抽出30分鐘課堂時間，要求每小組派出代表在講臺現(xiàn)場講解本組大作業(yè)工作進(jìn)度和存在的問題，其他小組成員和老師負(fù)責(zé)提問和解答，從而展開課堂大討論。該舉措既可以鍛煉學(xué)生自主學(xué)習(xí)、發(fā)現(xiàn)問題、解決問題的能力，也能培養(yǎng)學(xué)生的團隊合作精神。通過討論和現(xiàn)場提問可以很容易發(fā)現(xiàn)學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中的難點，教師有針對性的進(jìn)行點評和解答，大大提高課堂效率。

3.3 以提升綜合素質(zhì)為中心，培養(yǎng)高質(zhì)量工科人才

《化工過程分析與合成》是一門涉及到多門學(xué)科知識的交叉學(xué)科，在課程學(xué)習(xí)過程中，需要學(xué)生具備良好的數(shù)學(xué)基礎(chǔ)和一定的計算機技術(shù)。課程學(xué)習(xí)過程中牽涉到大量的復(fù)雜問題的建模和計算，需要學(xué)生能夠熟練地數(shù)學(xué)知識將實際問題轉(zhuǎn)化為數(shù)學(xué)模型，再利用計算機技術(shù)進(jìn)行編程或計算，以解決實際問題。這些技能目前已經(jīng)成為工科畢業(yè)生的必備條件，所以，在校期間盡量培養(yǎng)學(xué)生的數(shù)學(xué)和計算機應(yīng)用水平，以期提高學(xué)生的綜合素質(zhì)，為其以后在工作崗位上能夠熟練運用計算機解決實際工程問題打下良好的基礎(chǔ)[14]。

4 考核方式的改革

《化工過程分析與合成》作為一門專業(yè)性、綜合性較強的專業(yè)課程，傳統(tǒng)的試卷考試難易對學(xué)生的學(xué)習(xí)效果進(jìn)行充分的檢驗。經(jīng)過多年實踐總結(jié)，作者所在課程組調(diào)整了平時成績和期末試卷成績的比例，平時成績在總評成績中占比60%，平時成績構(gòu)成包括：線上測試、線下大作業(yè)、課堂討論和期中、期終綜合測試；期末試卷考核成績在總評成績中占比40%。

5 結(jié)論與展望

線上線下混合式教學(xué)模式并不是一種全新的教學(xué)模式，但這種教學(xué)模式在實踐性較強的工科專業(yè)課程上的應(yīng)用則是一種新的嘗試。尤其是需要熟練運用大量數(shù)學(xué)知識和計算機技術(shù)的《化工過程分析與合成》課程。我校的《化工過程分析與合成》課程實施線上線下混合教學(xué)模式以來取得了一定的教學(xué)效果。通過學(xué)生課前線上自主學(xué)習(xí)，學(xué)生和老師在課堂上都能快速抓住問題的關(guān)鍵，大大提高了課堂效率；線下實踐案例分析則極大地提高了學(xué)生的專業(yè)素養(yǎng)和綜合素質(zhì)。