“O2O教学模式”在化工原理教学中的应用

居沈贵 王 晟

(南京工业大学化工学院，江苏 南京 210009)

《化工原理》课程是化学工程及相关专业的专业基础课，以单元操作为内容，以传递过程原理和研究方法为主线，研究各个物理加工过程的基本规律，典型设备的设计方法，过程的操作和调节原理。

全国开设化学工程与工艺专业的本科院校达到160多所，我校除化学工程与工艺专业开设《化工原理》外，另有过程装备与控制工程、生物工程、制药工程、安全工程、环境工程、药物制剂、生物技术、环境科学、水质科学与技术、化学、应用化学、轻化工程、食品科学与工程等13个专业的本科生也开设《化工原理》课程，每年授课人数1800人左右，是一门受众面十分广泛的专业基础课。

1化工原理教学存在的问题

《化工原理》的研究范畴宽，研究体系复杂，研究对象从原子、分子到设备、过程，尺度变化大，研究内容与物理化学、化工机械等课程都有关联，知识面较广。然而，《化工原理》的课时数相对较少，许多内容无法演示，导致学生对每个单元操作缺乏感性和理性的认识，难以形成统一的认识和系统的理解，不利于通过这门课的学习培养学生发现问题并综合所学的专业知识去分析和解决问题的能力，不利于培养学生的工程理念，影响了教学质量。

传统的化工原理教学模式作为一种典型的“线下”教育，一直以来都是教师在课堂上依据课程大纲组织教学，完成知识点的讲解；学生则被动地接受讲授内容。虽然近年来在教学中

引入了许多辅助的教学工具，但是“教师”这一教育要素，仍然是“线下”教学中最独特和核心的资源。然而，“教师”这种教学资源很难公平分配，尤其是“大师、名师”的课更是有限，常常一课难求，即使是同样的教师，由于班额和教师投入的差异，教学质量也有很大的差异[1]。

此外，随着时代的发展和技术的进步，课程的内容也需要跟上时代的步伐，然而书本的更新往往比技术的发展稍微显得有些滞后。因此，迫切需要改革《化工原理》传统的教学方法，以解决上述问题。

在互联网高度发展的年代，随着大量网络课程的推出，以MOOC(massive open online courses，慕课)等为代表的“线上”教学模式开始受到大量学生的青睐[2-3]。然而，单纯的“线上”教育模式缺乏人与人情感上的交流、教师面对面个性化的指导、教师和学生及学生和学生之间的即时讨论等[4]。开发化工原理“O2O(Online to Offline)教学模式”不仅有助于与时俱进，培养学生的工程理念，而且可以更好地促进学生自主学习课程的积极性，提高课程的教学效果。

2O2O教学模式的特点

O2O(online to offline)最早起源于美国，代表一种线上和线下相互融合的新型商业运行模式，其核心思想是通过线上业务和线下业务的整合，使顾客享受一种线上线下无缝对接的、更贴心的、个性化的产品和服务，从而使企业获得更高的运营效率和收益[4]。将商业领域的O2O 模式引入教学，做“线上”和“线下”教学模式的整合，成为当前教学改革的方向。

O2O 教学模式具有以下几个显著特点[1,4,5]：(1)师生间多向交流，提高学习的主动性。“O2O 教学模式”中师生之间的交流方式是多样的，由于多向性，教师的角色从知识的单向传播者，转化为与学生平等的、合作学习的参与者，以及互动教学的设计者和组织者；学生找到自主式学习和合作式学习的乐趣，提高学习的主动性。(2)整合学习资源，提高教学质量。学生通过“O2O 教学模式”可以充分利用线上大量的学习资源，汲取知识，教学质量自然得到提高；(3)教学手段多样化，提高学习参与度。“O2O 教学模式”中可以采用观看线上视频、参与线下讨论、课堂重点讲解、课堂练习、案例分析等方式。“O2O 教学模式”的多样性能吸引学生的注意力，有效增加学生和教师以及学生与学生之间的互动氛围，提高学生自主学习的参与度，学生可以根据自己的基础知识、学习进度、学习时间等进行自主学习，可以针对重难点反复学习，直至彻底弄懂。学有余力的学生则可以加快进度，提前完成学习任务[4]。

3O2O教学模式在化工原理教学中的应用策略

《化工原理》教学既涉及理论，又涉及动手实践。结合所授《化工原理》课程的内容和特点，进行“O2O教学模式”的探索实践，可更好的符合“ROAS”原则(即简约思维“RISC”思想、基于学习产出“OBE”教育模式、主动性“active”和系统性“systematic”)[4]，提高课程资源的有效利用，提高课程的教学效果。运用O2O 教学模式进行教学活动时要采取相应的策略，主要包括以下四个方面。

3.1 建设适应“O2O教学模式”的师资队伍

传统的授课模式为教师在课堂上一人完成知识点的讲解，而在“O2O教学模式”下，教师除了制订教学计划、完成授课任务外，还要通过网络平台与学生进行互动交流，完成辅导、答疑的任务，同时根据学生的学习状态及时调整和优化课程内容。也就是说教师的任务增加了，这无疑是对教师能力和精力的极大挑战，一名教师是无法独立完成这些工作的。因此，需要建设适应“O2O教学模式”的师资队伍。师资队伍以教学名师为主导，队伍中各成员相互协作，共同完成“线上”和“线下”的任务。在实现教师资源公平分配的同时，提升教师队伍的学术水平和教学能力。

3.2 建立适应“O2O教学模式”的教学组织方式——翻转课堂

做“线上”和“线下”教学模式的整合，有效结合“线上”和“线下”的优点，避开“线上”和“线下”的缺点，成为当前教学改革的方向。将“O2O教学模式” 应用于化工原理教学过程，对课程内容作线上和线下的重组，必然带来一个结果——课堂的翻转[6]。教学设计不能再和传统的课堂教学设计一样，而需要以线上教学活动为基础，对线下课堂的教学内容、教学重点和难点、教学方法等进行重新设计，将线下课堂的宝贵时间用于难点和重点的讲解、知识点的综合练习、讨论交流等[7]，一方面能够提高课程资源的有效利用，提高课程的教学效果，另一方面也督促学生线上自主学习，引导学生线下主动思考及练习，更好地达到教学目标。

为此，依托北京世纪超星信息技术发展有限责任公司，充分利用超星公司丰富的图书和期刊资源的云平台，按照MOOC“碎片化”的原则，将《化工原理》教学视频按照“知识点”进行切割，涵盖《化工原理》112学时(7学分)的教学内容。切割后的单元还安排了“随堂测试”，随堂测试一般由2-3道选择题和是非题构成，主要起到巩固知识点的作用，随堂测试题目总数近600道；每章设有单元测试题，一般由5道选择题、5道填空题和2道计算题构成，每个知识点包含的重要概念会利用超星云平台进行的拓展介绍，具有跟上时代的功能，给学习者自由选择的空间。上课之前，老师先公布下节课的学习内容、重点和难点，与内容相关的工程应用案例和参考资料，学生通过视频对课程内容进行预习，不懂的地方可以在线讨论；上课时，教师首先根据视频内容进行知识点梳理，然后利用随堂测试题目就重点难点问题对学生进行提问，并根据知识点设计成一个一个的关卡，让学生“闯关”，了解学生的预习情况，对学生掌握不好的地方再次进行讲解，最后就工程应用案例以思考题的方式让学生分组进行讨论，教师对每组汇总的解决方法和提案进行点评；课后学生还需要完成在线测试题目和作业，作业中的疑问可以在线咨询，进行师生和生生交流。教师则根据在线测试题目和作业反馈的结果进一步调整教学设计，查缺补漏，保证教学效果。

3.3 建立“以学生为中心”的教学模式

利用化工原理MOOC平台，进行“O2O教学模式”的改革实践，促进建立了“以学生为中心”的教学模式：以线上教学为牵引，将知识的内化放到课堂上，引导学生进行主动的思考和讨论；“闯关式”教学模式激发学生对所学课程的学习兴趣；学生在线上自主学习的过程遇到的疑惑和问题，可以在“线上讨论区” 进行讨论；教师在线上发布的题目，学生线下完成，线上提交，最后教师在线上发布答案，并进行点评和分析。“以学生为中心”的教学模式可以通过线上和线下的交流活动，增加师生、生生的互动，最大程度地激发学生的学习兴趣，培养学生自主学习的习惯，培养学生的工程理念，达到更好地提高课堂教学质量的目的。

3.4 建立混合性考核方式

按照《化工原理》教学目的，采用“O2O教学模式”，将线上和线下教学方式混合，决定了考核方式的混合性[8]。化工原理线上资源每个知识点课程视频均有随堂测试题，每章有单元测试题。目前初步设定课程总评成绩比例为：期末考试占60%，线上测试及线下作业作为平时成绩占40%；平时成绩中线上课程视频观看占40%，线上课程测试占20%，访问次数占10%(设定基本次数为300次)，单元测试占15%，线下作业占15%。

“O2O教学模式”应用于《化工原理》教学实践的探索，对其它高校《化工原理》课程的教学有示范作用，对其它课程有积极的辐射作用和借鉴作用，可促进学生自主学习，提高课堂教学效果。

4结 论

《化工原理》是化工专业一门重要的专业基础课，教学过程采用“O2O教学模式”，有效结合“线上”和“线下”的优点，利用线上资源的丰富性、交互的多向性、形式的多样性，采用“闯关”模式有效激发学生的学生兴趣和学习主动性，拓展学生的思维；建立“以学生为中心”的教学法，促进学生自主学习，提高教学效果；“O2O教学模式”根据教学目标形成适合线上和线下教学方式的混合考核模式的机制和比例，为专业课教学模式改革提供借鉴，为其他课程提供示范作用。

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[3] 刘志山, 李燕燕. 慕课背景下“思想道德修养与法律基础”课教学面临的机遇、挑战及其对策[J]. 思想教育研究, 2014(11): 55～58.

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[5] 黄英辉, 缪洪明, 周杰. 幕课法在肿瘤学教学中的应用[J]. 现代医药卫生, 2016，32(9): 1410～1412.

[6] 周英凤, 胡雁, 贾守梅, 等. 线上教学与翻转课堂相结合的《高级循证护理》设计与教学评价[J]. 护士进修杂志, 2015, 30(11): 968～971.

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