“以學生為中心”多元化教學法在化工原理課程中的改革與實踐

宋 瓊

(吉林工程技術師范學院 食品工程學院,吉林 長春 130052)

在教育國際化的背景下，高等教育“以學生為中心”的育人理念在全球范圍內已成為共識。以學生為中心教學法是在教學中把學生作為教育活動的主體，而不是把學生當作被動接受知識的機器；
要求教師更多地站在學生的立場、從學生的角度進行教學活動。即從“教師將知識傳授給學生”向“讓學生自己去發現和學習知識”轉變，從“傳授模式”向“學習模式”轉變?；ぴ硎腔ぜ捌湎嚓P專業的一門重要專業基礎課，具有很強的工程性和實踐性,是引導學生由純理論學習轉向實踐性和工程性學習的重要橋梁。該課程內容涉及多門學科,理論和工程應用面廣,內容龐雜,經驗和半經驗的內容多,需要有較好的數學、物理、物理化學的基礎,學生學習起來感到吃力,難以學懂學透。我們采用“以學生為中心”的多元化教學方法，使教學效果和質量得到了很大的提升。

固有的教學觀念是影響教學改革的一個重要因素，老師要從思想上接受新的教學理念，才能把教學改革持續進行下去。首先，從師生角色及師生地位方面，要由傳統的“教師講、學生聽”為主的課堂教學模式，轉變為“學生做、教師輔”為主的課堂教學模式。其次，要多把學生“請”上臺，教師自覺主動的多“走”下來，教師不再是高高在上的權威者，而變成教學活動的設計者、組織者和學生學習活動的引導者。教師既是導演，也是演員，學生是學習活動的主角，始終處于課堂“舞臺”的中心。

在教學過程中，根據倒序設計的原則，先設定課程的能力目標和知識目標，之后考慮運用何種教學方法能達到目標，獲得最佳的教學效果。在具體的教學設計上，可以運用以下教學方法：

2.1 翻轉課堂

翻轉課堂的構建過程主要有三個階段，第一個階段是課前的信息傳遞；
第二個階段是課上的吸收內化；
第三個階段是課后的復習鞏固[1]。在翻轉課堂教學中，導學案要體現出明確、具體的學習目標。知識結構包括學科知識結構、章的知識結構、課時知識結構。通過知識結構分析，建立知識結構框架，使學生對將要學習的知識有一個整體的宏觀認識。之后，教師通過合適的教學手段，以學生為主體地位，從事教學活動。

2.2 案例式討論法

這種方法是由老師先講一個案例，然后提出問題，鼓勵學生獨立思考，然后和同桌組對進行討論，最后再和周圍的同學一同討論，分享各自觀點。這種教學方法一方面可以讓所有的同學都參與進來，使得平時不太愛參與的同學也被調動起來。另一方面，由于在小組內同學分享彼此觀點，有問題可以在小組內得到解決，這樣大大減小了教師的工作量，達到最佳的教學效果[2-3]。

2.3 主動學習法

Ice Breakers打破僵局、Think/Pair/Share思考/組對/分享、Role playing(角色扮演)、Value line(價值鏈)、Snowball(雪球)、Convince your neighbor(讓你的同桌相信)、Brainstorming(頭腦風暴)、Case studies(案例研究)、Jigsaw(拼圖游戲)、Mind-maps(思維導圖)、Gallery Walk(畫廊小路，一種鍛煉學生主動思考問題的教學策略)等活動合理的運用到教學過程中。主動學習方法能迅速地讓學生參與進來，在活動中激發學生的學習興趣，使授課和聽課變得不那么枯燥。

3.1 翻轉課堂教學模式的應用

翻轉課堂源自美國，是將課堂教學和課后學習過程顛倒的一種教學模式，課前學生通過網絡教學平臺的微視頻進行自主學習，課堂中教師引導，學生分組討論，實現學生從傳統教學模式中“被動學”到“主動學”的轉變。在講授化工原理課程里離心泵的結構和原理這一知識點時，采用翻轉課堂教學。翻轉課堂教學第一步讓學生進行課前在線學習。在這一步之前，老師要先設計出任務單，任務單是激發學生學習興趣，引導學生主動學習的重要因素，任務單設計的好壞會直接影響學生課前的學習效果。我們采用問題情景方式導入學習，展示水從低處流向高處的照片，引導學生思考怎樣才能使水從低處流向高處？里面設置測試題，采用闖關形式引導學生去學習知識點內容。然后要提前錄制學習視頻，視頻用生動形象的動畫和模擬仿真的形式呈現，配上教師的講解。視頻不宜太長，10～15 min左右即可，將任務單和視頻發給學生，帶著任務去進行課前學習，完成任務單上的問題。翻轉課堂教學第二步進行課堂教學實踐。在課堂上，老師首先根據學生課前闖關測試情況重點講解正確率偏低的知識點，比如離心泵的工作原理，然后，教師再針對知識點設置與生活現象相關的討論題或工程實際問題，例如：小區的供水是如何實現的？將學生分成若干小組進行組內討論，每組 5～6人。隨機抽取一組派一位同學進行講解，其它組需要上傳討論結果至云班課。老師和其它同學對其進行點評和分析，在這個過程中，老師能夠掌握學生的學習情況和對知識的理解程度，課堂上對重點和難點內容有的放矢，學生對于不會的知識點也會記憶深刻。同時，將學生課堂解答情況進行積分作為平時成績，提高學生的積極性。課堂上的師生互動，以及學生之間的交流討論，體現了以學生為中心，使知識內化升級，提高了學習效率。翻轉課堂教學第三課后鞏固，此階段可以在課堂上和課后雙重進行。課堂上，老師可以在講解完后，進行隨機小測試，課后，可以在網上留作業，檢查學生對知識點的掌握情況。

3.2 案例式討論法在化工原理課程中的應用

案例式討論法教學是以學生為主體、教師為主導的教學模式。教師精心設計教學過程，把歷史事件或實際工程中出現的問題作為案例，在課前以故事的形式引入，然后提出問題引發學生思考，在老師講解完知識點后，學生分小組進行討論課前給出的案例，每組給出答案。生動有趣的教學案例，能激發學生的學習興趣，拓展學生的思維。培養學生的分析能力、判斷能力和解決問題能力。例如在講解柏努利方程式時，引入1912年，“奧林匹克號”郵輪與鐵甲巡洋艦“毫克”號相撞的航海歷史事件，讓同學們思考兩船相撞的原因？當老師把伯努利方程的原理和方程講解完后，讓同學們分組給出答案，其它小組進行點評。這樣的教學環節會激發學生的學習興趣，使學生對知識點的掌握更深刻，并能解釋生活中的實例。之后在課堂上動手實踐，讓同學們拿著兩張紙，往兩張紙中間吹氣，判斷紙會飄向何方？討論結束后要求每位學生總結伯努利方程式的特點、三種形式的轉化、注意事項和使用步驟，實現知識學習的系統化和整體化。

3.3 其它主動學習方法的應用

結合化工原理的課程的特點，為便于學生系統掌握課程知識，在課堂上采用思維導圖教學，要求學生用思維導圖把每章知識點進行梳理總結；
思維導圖是一種將思維形象化的方法，借助于思維導圖進行分析，可幫助學生完成理解記憶和結構化思考[3]。例如，在學習精餾塔理論板數的圖解法計算時，第一步畫相平衡曲線，第二步畫精餾段操作線方程，第三步畫提餾段操作線方程，第四步畫直角梯級。采用思維導圖進行梳理，清晰明了，記憶深刻。

Jigsaw教學源于國外的一種拼圖游戲，意即把不同的部分按照一定的規則重新組合在一起[4]。教師把學生平均分成幾組，每組的同學按照1,2,3,4……編號，每人對應不同的問題，每組的1號，2號，3號……組成臨時討論組，討論相同的問題，得到最后的答案。臨時討論組解散，每個同學回到原組，由組長組織本組每名同學分享自己問題的答案。例如，在學習流量計時，比較不同流量計的區別與聯系，可以分成5組，每組四位同學，按照1,2,3,4編號，對應問題分別為皮托管、孔板流量計、文丘里流量計、轉子流量計的原理、公式、特點。然后每組的1號組成臨時討論組討論皮托管的原理、公式和特點……,討論結束后，回到小組內給其它同學講解。老師在討論過程中進行觀察、答疑。最后每組推薦一名同學進行展示。也可以通過測試了解學生掌握情況。

3.4 教學效果評價

將形成性評價與多元化教學方法相結合，課上應用云課堂進行隨堂測試和問卷調查，測試數據、調查結果即時反饋，課后教師和學生對各種教學方法進行總結反思、綜合評價。也可用一分鐘反饋的形式，每位同學利用課堂上最后一分鐘把本節課的感受和意見寫出來上交。形成性評價的應用既有助于教師了解教學效果并優化教學，又有助于學生及時了解自己的學習狀況并調整學習策略。

“以學生為中心”多元化教學方法的應用對提高課堂教學質量、深化高等教育改革至關重要。結合化工原理課程的特點和對應用型人才的要求，對教學方法進行改革，學生是學習的主體，教師是學習活動的設計者、學習環境的營造者、學習過程的輔導者。將多元化教學方法應用到教學中，使學生從被動的知識吸收者，轉變為信息的主動建構者。培養出具有廣博的基礎知識和扎實的專業知識及科研創新能力的復合型人才，以適應未來發展的需要。