“以学生为中心”多元化教学法在化工原理课程中的改革与实践

宋 琼

(吉林工程技术师范学院 食品工程学院,吉林 长春 130052)

在教育国际化的背景下，高等教育“以学生为中心”的育人理念在全球范围内已成为共识。以学生为中心教学法是在教学中把学生作为教育活动的主体，而不是把学生当作被动接受知识的机器；
要求教师更多地站在学生的立场、从学生的角度进行教学活动。即从“教师将知识传授给学生”向“让学生自己去发现和学习知识”转变，从“传授模式”向“学习模式”转变。化工原理是化工及其相关专业的一门重要专业基础课，具有很强的工程性和实践性,是引导学生由纯理论学习转向实践性和工程性学习的重要桥梁。该课程内容涉及多门学科,理论和工程应用面广,内容庞杂,经验和半经验的内容多,需要有较好的数学、物理、物理化学的基础,学生学习起来感到吃力,难以学懂学透。我们采用“以学生为中心”的多元化教学方法，使教学效果和质量得到了很大的提升。

固有的教学观念是影响教学改革的一个重要因素，老师要从思想上接受新的教学理念，才能把教学改革持续进行下去。首先，从师生角色及师生地位方面，要由传统的“教师讲、学生听”为主的课堂教学模式，转变为“学生做、教师辅”为主的课堂教学模式。其次，要多把学生“请”上台，教师自觉主动的多“走”下来，教师不再是高高在上的权威者，而变成教学活动的设计者、组织者和学生学习活动的引导者。教师既是导演，也是演员，学生是学习活动的主角，始终处于课堂“舞台”的中心。

在教学过程中，根据倒序设计的原则，先设定课程的能力目标和知识目标，之后考虑运用何种教学方法能达到目标，获得最佳的教学效果。在具体的教学设计上，可以运用以下教学方法：

2.1 翻转课堂

翻转课堂的构建过程主要有三个阶段，第一个阶段是课前的信息传递；
第二个阶段是课上的吸收内化；
第三个阶段是课后的复习巩固[1]。在翻转课堂教学中，导学案要体现出明确、具体的学习目标。知识结构包括学科知识结构、章的知识结构、课时知识结构。通过知识结构分析，建立知识结构框架，使学生对将要学习的知识有一个整体的宏观认识。之后，教师通过合适的教学手段，以学生为主体地位，从事教学活动。

2.2 案例式讨论法

这种方法是由老师先讲一个案例，然后提出问题，鼓励学生独立思考，然后和同桌组对进行讨论，最后再和周围的同学一同讨论，分享各自观点。这种教学方法一方面可以让所有的同学都参与进来，使得平时不太爱参与的同学也被调动起来。另一方面，由于在小组内同学分享彼此观点，有问题可以在小组内得到解决，这样大大减小了教师的工作量，达到最佳的教学效果[2-3]。

2.3 主动学习法

Ice Breakers打破僵局、Think/Pair/Share思考/组对/分享、Role playing(角色扮演)、Value line(价值链)、Snowball(雪球)、Convince your neighbor(让你的同桌相信)、Brainstorming(头脑风暴)、Case studies(案例研究)、Jigsaw(拼图游戏)、Mind-maps(思维导图)、Gallery Walk(画廊小路，一种锻炼学生主动思考问题的教学策略)等活动合理的运用到教学过程中。主动学习方法能迅速地让学生参与进来，在活动中激发学生的学习兴趣，使授课和听课变得不那么枯燥。

3.1 翻转课堂教学模式的应用

翻转课堂源自美国，是将课堂教学和课后学习过程颠倒的一种教学模式，课前学生通过网络教学平台的微视频进行自主学习，课堂中教师引导，学生分组讨论，实现学生从传统教学模式中“被动学”到“主动学”的转变。在讲授化工原理课程里离心泵的结构和原理这一知识点时，采用翻转课堂教学。翻转课堂教学第一步让学生进行课前在线学习。在这一步之前，老师要先设计出任务单，任务单是激发学生学习兴趣，引导学生主动学习的重要因素，任务单设计的好坏会直接影响学生课前的学习效果。我们采用问题情景方式导入学习，展示水从低处流向高处的照片，引导学生思考怎样才能使水从低处流向高处？里面设置测试题，采用闯关形式引导学生去学习知识点内容。然后要提前录制学习视频，视频用生动形象的动画和模拟仿真的形式呈现，配上教师的讲解。视频不宜太长，10～15 min左右即可，将任务单和视频发给学生，带着任务去进行课前学习，完成任务单上的问题。翻转课堂教学第二步进行课堂教学实践。在课堂上，老师首先根据学生课前闯关测试情况重点讲解正确率偏低的知识点，比如离心泵的工作原理，然后，教师再针对知识点设置与生活现象相关的讨论题或工程实际问题，例如：小区的供水是如何实现的？将学生分成若干小组进行组内讨论，每组 5～6人。随机抽取一组派一位同学进行讲解，其它组需要上传讨论结果至云班课。老师和其它同学对其进行点评和分析，在这个过程中，老师能够掌握学生的学习情况和对知识的理解程度，课堂上对重点和难点内容有的放矢，学生对于不会的知识点也会记忆深刻。同时，将学生课堂解答情况进行积分作为平时成绩，提高学生的积极性。课堂上的师生互动，以及学生之间的交流讨论，体现了以学生为中心，使知识内化升级，提高了学习效率。翻转课堂教学第三课后巩固，此阶段可以在课堂上和课后双重进行。课堂上，老师可以在讲解完后，进行随机小测试，课后，可以在网上留作业，检查学生对知识点的掌握情况。

3.2 案例式讨论法在化工原理课程中的应用

案例式讨论法教学是以学生为主体、教师为主导的教学模式。教师精心设计教学过程，把历史事件或实际工程中出现的问题作为案例，在课前以故事的形式引入，然后提出问题引发学生思考，在老师讲解完知识点后，学生分小组进行讨论课前给出的案例，每组给出答案。生动有趣的教学案例，能激发学生的学习兴趣，拓展学生的思维。培养学生的分析能力、判断能力和解决问题能力。例如在讲解柏努利方程式时，引入1912年，“奥林匹克号”邮轮与铁甲巡洋舰“毫克”号相撞的航海历史事件，让同学们思考两船相撞的原因？当老师把伯努利方程的原理和方程讲解完后，让同学们分组给出答案，其它小组进行点评。这样的教学环节会激发学生的学习兴趣，使学生对知识点的掌握更深刻，并能解释生活中的实例。之后在课堂上动手实践，让同学们拿着两张纸，往两张纸中间吹气，判断纸会飘向何方？讨论结束后要求每位学生总结伯努利方程式的特点、三种形式的转化、注意事项和使用步骤，实现知识学习的系统化和整体化。

3.3 其它主动学习方法的应用

结合化工原理的课程的特点，为便于学生系统掌握课程知识，在课堂上采用思维导图教学，要求学生用思维导图把每章知识点进行梳理总结；
思维导图是一种将思维形象化的方法，借助于思维导图进行分析，可帮助学生完成理解记忆和结构化思考[3]。例如，在学习精馏塔理论板数的图解法计算时，第一步画相平衡曲线，第二步画精馏段操作线方程，第三步画提馏段操作线方程，第四步画直角梯级。采用思维导图进行梳理，清晰明了，记忆深刻。

Jigsaw教学源于国外的一种拼图游戏，意即把不同的部分按照一定的规则重新组合在一起[4]。教师把学生平均分成几组，每组的同学按照1,2,3,4……编号，每人对应不同的问题，每组的1号，2号，3号……组成临时讨论组，讨论相同的问题，得到最后的答案。临时讨论组解散，每个同学回到原组，由组长组织本组每名同学分享自己问题的答案。例如，在学习流量计时，比较不同流量计的区别与联系，可以分成5组，每组四位同学，按照1,2,3,4编号，对应问题分别为皮托管、孔板流量计、文丘里流量计、转子流量计的原理、公式、特点。然后每组的1号组成临时讨论组讨论皮托管的原理、公式和特点……,讨论结束后，回到小组内给其它同学讲解。老师在讨论过程中进行观察、答疑。最后每组推荐一名同学进行展示。也可以通过测试了解学生掌握情况。

3.4 教学效果评价

将形成性评价与多元化教学方法相结合，课上应用云课堂进行随堂测试和问卷调查，测试数据、调查结果即时反馈，课后教师和学生对各种教学方法进行总结反思、综合评价。也可用一分钟反馈的形式，每位同学利用课堂上最后一分钟把本节课的感受和意见写出来上交。形成性评价的应用既有助于教师了解教学效果并优化教学，又有助于学生及时了解自己的学习状况并调整学习策略。

“以学生为中心”多元化教学方法的应用对提高课堂教学质量、深化高等教育改革至关重要。结合化工原理课程的特点和对应用型人才的要求，对教学方法进行改革，学生是学习的主体，教师是学习活动的设计者、学习环境的营造者、学习过程的辅导者。将多元化教学方法应用到教学中，使学生从被动的知识吸收者，转变为信息的主动建构者。培养出具有广博的基础知识和扎实的专业知识及科研创新能力的复合型人才，以适应未来发展的需要。