互联网+时代石油高校实践教学模式的探索与研究——以化工专业为例

吴红军，苑丹丹，聂春红，江 泓，王冠中

（东北石油大学化学化工学院，黑龙江大庆 163000）

化工专业所涉及的内容十分广泛，主要包含了工艺、环境、医药等各个层面。与其他专业学科有所不同，化工专业在开展教育教学的过程中需要将理论知识灵活地运用到实践当中，是一门注重实践教学的综合类专业。当下互联网技术日益发展，各行业在发展与经营的过程中也开始运用互联网技术，因此对于相关化工专业人才的要求也在日益提升。怎样能够为社会以及化工行业培养出更多高质量、高素质的优秀化工人才，成为当下石油高校应该深入探索的问题。石油高校在开展教育教学的过程中应该注重相关化工专业基础理论知识、化工实践活动，以及学生各项技能的培养，不应该只是注重基础理论知识的讲解，而忽略了实践教学的开展[1]。

1 信息时代化工专业实践教学模式存在的问题

1.1 缺少实践操作机会

教师对于实践活动所用到的实验设备通常都亲自进行安装与调试，然后根据化工专业教材中所涉及的相关原理、操作步骤以及所得到的实验结果进行单纯的讲解，并且有时教师只是将教材当中的实验结果和学生进行分析与讨论。开展实践活动，教师也过于注重操作步骤等相应使用过程当中理论知识的讲解，学生并没有过多的时间亲自动手实践。即便在有些实践教学中，教师要求学生利用实验器材开展相应的实践活动，但是学生也要按照教师所要求的操作步骤进行，学生在此期间没有独立思考、自主探究的过程，也不能够通过实践活动发现在过程当中所遇到的任何问题，以及提出相应的解决对策，这就导致在实践活动中学生的实践能力并没有得到显著提升。

1.2 未建立良好的校企合作关系

现阶段国内很多石油高校没有与相关的化工企业建立良好的校企合作。有些化工企业如果学生在企业内部实习，那么在此期间会存在一定的安全隐患以及经济层面的风险。对此，国内很多化工企业在日常生产跟经营的过程中都不希望相关专业的学生在企业内部实习。即便是有实习的学生，那么多数情况下也会安排一些相对简单的文职类工作，并且在实习的过程当中学生只能在化工企业的现场进行参观，对于一些化工生产设备不能触碰。化工企业内部员工在学生实习期间也只是单纯讲解一些有关化工生产层面的基础理论，很少注重学生动手能力的培养。不仅如此，石油高校化工专业的学生在实习的过程中，由于时间相对较短，并且实习内容相对简单，通常情况下只是让学生了解化工企业内部设备的运行情况以及一些基本原理。对于化工工艺、设备在运行过程中遇到的问题以及解决措施等一系列的问题基本没有进行详细的讲解。对于化工专业的学生来说，应该具备及时发现问题、善于分析问题、灵活解决问题的实践能力。

1.3 实践教学模式陈旧

当下很多石油高校在开展化工专业的教育教学过程当中仍然采用以往“灌输式”的教学方法，并没有将相关专业的学生作为整个课堂教学的核心，所采用的教学理念也没有顺应当下教育教学的发展，没有利用当下先进的互联网+技术，以至于在开展化工专业的教学中学生的学习兴趣较低，对于学生基础理论知识的讲解没有达到预期的教学目的。开展实践教学能够有效提升相关专业学生对于课上所学到的基础理论知识印象。但是由于学生对于化工基础理论掌握得不够熟练，因此严重阻碍了化工实践教学的开展。

1.4 教师实践教学水平不高

如今国内很多石油高校化工专业的相关教师，有些是刚从相关专业毕业，在化工生产层面不具备丰富的实践教育教学经验，因此在开展实践教学的过程不能够有效地提升整体的课堂教学效果。由于教师的教育水平相对不足，因此在开展化工专业的实践教学时，会更加注重理论层面的学习与探讨，通常情况下会把本次实践活动中的原理、可能出现的问题、相应的解决措施以及最终的实验结果等直接告诉学生。不仅如此，对于一些实验设备的安装，教师也要求学生和自己同步操作，这样使得学生只是一味地模仿教师的相关动作，缺少思考与动脑的环节，因此很难发现在此期间可能遇到的问题，使得化工实践教习的开展没有任何教育教学意义。

2 互联网+应用到石油高校化工专业实践教学的意义

2.1 促进实践教学内容与时俱进

在目前互联网+时代下，国内的经济迅猛发展，相关化工企业在开展化工活动中所运用的技术与设备在日益完善与优化，化工流程也不断地创新与改进，这就使得石油高校化工专业要在开展实践教学的过程中注重教学内容的调整与转变。由于化工专业所运用的教材更新没有当下化工技术与设备快，因此在化工教学中教师就要根据实际情况更新与调整实践教学内容，时刻关注当下市面上最新发布的化工新技术、新教学模式以及全新的化工工艺，并对新技术、理念、工艺等进行深入的学习与探究，便于在日后教育教学过程中能够将这些内容和学生进行分享。

2.2 将抽象知识“直观化”微观知识“宏观化”

在化工专业当中有机化学领域有很多具有一定难度并且相对抽象的化学反应，因此在进行学习时应该让学生充分发挥自身的想象力与创造力。从目前来看，很多学生在化工专业的学习过程中由于自身的想象力相对较弱，因此在学习与理解这些抽象知识时难免会有难度。因此教师在开展实践教学的过程当中可以运用互联网+技术，利用互联网+中的相关软件将整个抽象的化学反应过程以动态的形式将（如取代过程、加成过程）呈现，这样能够直观地呈现在学生的面前，便于加深学生对于相对抽象知识点的理解。在学习化工专业中的无机化学时，由于其中涵盖了很多相对微观层面的知识，例如电子云、布朗运动等，对于这些微观领域的知识教师很难给学生呈现，并且通过相对直观地讲解学生也无法在脑海中形成一个具体的变化过程，因此可以利用互联网+将无机化学当中相对微观的知识“宏观化”。例如，在学习布朗运动时，教师就可以利用互联网+中的相关软件以三维动画的形式向学生直接展示整个运动与变化的过程，这样能够有助于加深学生对于知识点的掌握，拓宽学生的宏观视野，将微观领域的知识“直观化”。不仅如此，教师在和学生探讨宏观物质中的分子结构时，也可以通过采用互联网+技术以三维立体图形的方式让学生能够对化学模型有一个深刻、具体的印象。

3 互联网+时代石油高校实践教学模式的探索

要根据当下国内化工专业的实际发展，创建“互联网+”信息化线上实践教育教学平台，让学生在教育教学的过程中通过线上与线下混合式教学模式进行化工基础理论学习、开展仿真实验以及实训活动等，这样能够极大提升学生的实践设计水平，降低以往在开展化工专业时所出现的一系列教育教学问题。开展这种混合式教学模式能够让化工专业与其他例如工艺、化学、食品等相关实践活动进行融合，能够有效提升整体的教育教学质量，加快化工专业人才的建设。开展化工仿真实践教学的相关教学思路，见图1。

3.1 具体建设思路

3.1.1 构建化工实践教学线上教学平台，实现资源共享

在利用“互联网+”时，应该根据当下国内石油化工专业的实际教育教学情况，通过相应的线上教学平台，能够让学生在学习过程中享受到优质的教育教学资源，进而全方面提升整个石油高校的教育教学质量。在开展化工专业的教育教学活动时采用3D、VR和AR 技术，创建“互联网+”的化工实践教学平台，这样能够让学生的学习不仅仅局限于教室，在寝室、家中、食堂都可以随时随地利用手中的移动设备进行学习，实现真正的信息化教学。

3.1.2 解决化工专业学生生产实习难的难题

对于化工专业来说，是近些年在高校新兴的一门学科，并且在教育教学过程当中需要大量的实践。但是出于安全等相关层面的考虑，使得国内很多高校基本上都不愿意安排化工专业的学生开展实习活动，以至于当下很多化工专业的学生有着扎实的理论知识，但是实践能力却相对欠缺。目前随着互联网技术的飞速发展，使得化工专业要转变以往的教育教学模式，利用当下先进的虚拟仿真技术，通过模拟工厂，进而提升相关专业学生的实践能力，避免再度出现以往实习难等一系列问题。

3.1.3 全面提高人才培养质量

化工专业的学生不仅要具备扎实的化工基础理论知识，还要具备实践创新能力。因此在开展化工专业教育教学过程当中在注重学生仿真操作能力培养的同时，要提升学生的实践设计与分析能力。在教学中积极开展例如Aspen Plus、Auto CAD等相关技术的讲解，进而培养学生的设计能力，提升化工专业人才的技能水平，创建全面的化工专业人才培养体系。

3.2 具体措施

3.2.1 建立多层次、多模块的教学体系

在石油高校化工专业教育教学的过程当中，通常会根据学生的实际学习情况创建4个层次，7个模块。在开展实践教学的过程当中也不单单是通过简单的基础理论学习以及相应的实践验证，而是根据石油高校学生的理解与学习能力对现有的教育教学活动进行延伸，多角度地提升学生的各项技能。

3.2.2 “闯关式”学习体验

在进行仿真实习过程当中，各层次之间可以设置“闯关式”模式。学生只有在线上完成所要求达到的分数之后，才可以自动解锁下一个层次的学习。学生可以根据自己对于化工知识的掌握程度以及实践能力自行决定是否对现有的化工知识点内容进行拓展。在学习完第一层次之后，学生就可以掌握一些基本理论技巧，也可以算作是学生在实践教学活动中的准备，以此来做到虚实结合。不仅能够使学生的专业学习有一个循序渐进的过程，而且还能够在学生掌握了基础理论之后再进行拓展练习等，此外学生在自主学习与探究的过程当中能够提升自身的成就感，增强对于化工专业的学习兴趣。

3.2.3 “云”教学评价体系

在开展化工专业的教育教学中，采用仿真实践教学能够确保教学方式的采用与教学内容的设计具有一定的逻辑性，通过采用递进式的教学模式，能够注重学生基础理论知识的学习、各种能力的提升以及综合素养的培养。这种方式有效转变了学生的学习方式以及教师教育教学模式，因此对于化工专业学生的评价方式也要根据实际情况进行完善与优化。通过采用“互联网+”线上平台，学生能够根据自身实际学习情况以及时间做好教学规划。

3.3 建设特色

在当下化工专业的教学过程中，融入“互联网+”能够让国内的相关石油高校实现教育教学资源的共享，让普通的石油高校也能够享受到相对优质的教学资源，教师通过利用“互联网+”线上平台能够丰富现有的化工专业教学内容，提升整体教育教学品质的同时，尽可能地缩短国内化工专业之间的教学差距。通过采用“互联网+”线上平台，能够打造线上与线下混合教学模式。通过创建线上教育教学资源库，开展创建3D、VR 和AR 仿真教学模式，进而提升学生在化工专业课堂上的参与度，提升国内现有的教育教学质量。在开展实践教学的过程中积极开展混合教学模式，实时把控学生在仿真实践操作中的具体表现，针对出现的共性问题进行针对性地讲解，提升教育教学质量，创建课堂教学模式，最大程度地避免化工专业的学生在日后出现实习难等一系列问题，通过创建不同层次与多种模块的教学内容，逐渐提升学生的学习能力，将当下火热的Aspen Plus、Auto CAD 融入化工专业的教育教学过程当中，进而打造一批高水准、高素养的优质人才队伍，使其能够顺应当下化工行业的发展，提升在就业过程当中的竞争力。

4 结束语

在“互联网+”时代下，在开展化工专业的实践教学过程当中，要能够灵活运用“互联网+”所带来的优势以及便捷性，在提升学生化工基础理论学习效果的同时，增强学生的实践能力，对现有的化工实践教育教学模式根据实际情况进行优化与调整，进而培养更多技术型人才，推动国内化工产业的整体发展。