化工技术经济课程线上线下混合教学模式探索

化工技术经济课程线上线下混合教学模式

探索刘军辉，宋亚坤，勾明雷，郭旭明，李欣（河南科技大学化工与制药学院，河南洛阳471023）在教育部推进新工科建设的背景下，对化工专业学生的培养要在突出重点的情况下发展全面性，培养具有化工综合能力的复合型人才［1］。对化工专业学生的培养，直接对标的是化工企业，而目前经济管理是制约化工企业发展的一个重要问题。化工专业技术人员的培养，仅有技术和工程知识及能力是不够的，化工专业学生在重点学习化学以及工程原理方面的专业知识的同时，还需要掌握一定的与化工行业相关的技术经济知识。近些年来，工程教育专业认证和全国大学生化工设计竞赛也对学生提出了理解并掌握工程管理原理与经济决策方法和项目可行性研究的要求［2-3］。在此背景下，国内很多高校对化学工程与工艺专业的学生开设了化工技术经济这门课程。然而学生在学习过程中学习热情不高，积极性不够。为了解决化工技术经济教学过程中面临的一系列问题，激发学生学习的主观能动性，提高对学生的培养质量，我们探索了线上线下混合教学模式在化工技术经济教学中的应用。1化工技术经济课程教学分析化工技术经济学是化工技术与经济学结合的实用型学科，具有实践性和综合性的特点。应用技术经济学的基本原理和方法，结合化学工业的特点，研究化学工业发展中的经济效益问题。该课程包含了大量的经济学原理和方法，还有大量的计算公式。课程选用化学工业出版社宋航主编的《化工技术经济》(第四版)作为教材［4］。该课程由于涉及到的技术经济的知识点较多，对于前期以化学化工相关专业知识学习为重点的化工专业学生来说学习起来有一定难度，同时也很难引起学生的学习兴趣。这也给教学增加了一定的难度。学生接受技术经济学知识的能力存在较大差别，在上课过程中较难做到兼顾到不同程度的所有学生，对于技术经济知识点的讲解进程较难把握。加上我校开设的本门课程只有24学时，在每个技术经济原理讲解或公式推导上占用太多的时间将导致课程进度不能按时完成。技术经济在化工企业项目中的应用也是化工技术经济课程的重点讲解内容，但是在课时数较少的条件下，传统的线下授课方式很难做到让学生完全理解技术经济知识点的同时又能很好的与化工企业项目相结合。2线上线下混合式教学设计课前在线开放课程的自主学习化工技术经济课程中技术经济的概念和原理等专业性内容占有较大比重，而这一部分内容正是化工专业学生学习的难点之一。因此，课前的线上自主学习内容主要围绕技术经济学的知识进行。学生可以根据自己接受技术经济学知识的能力和程度自主把握学习时间，做到真正理解相关内容。线上技术经济学的学习内容我们选择大连理工大学苏敬勤老师团队的《技术经济学》资源共享课程(https：//./sCourse/course_4209.html)作为学习课程。专业的技术经济老师对知识点的讲解既有深度，又有相应的实际案例的举例分析，学生更容易理解相应知识点。同时我们教学团队在校内SPOC课程平台上也自建了《化工技术经济》的线上课程，包括所有要讲授的教学内容，供学生随时随地进行观看学习。在混合式教学的过程中，大家关注的重点往往是线上课程的构建和线下的授课方式，容易忽略前期对学生的引导以及对线上学习情况的监测和统计。混合式教学绝不是老师毫无目的地将在线课程直接给学生,然后直接线下课堂给学生讲课［5］。这样不但不能提高教学效果，反而导致教学效果的降低。要保证混合式教学的效果，就必须要保障学生在线预习的自觉性和掌握学生在线学习效果的有效反馈。我们采取了“鼓励+计划+激励+监督”的方法。在开始化工技术经济课程的授课前，会将课程的特点、学时情况以及混合式教学方式的优点深入地对学生分析，鼓励学生培养自主学习的习惯，提高自主学习和发现问题的能力，让学生真正意识到线上学习的重要性。考虑到学生会因为线上学习的目的性不强导致学习效果差甚至排斥线上学习，我们将每次要学习的学习内容、学习目标和重点知识做出了详细的学习计划，通过学习通APP下发给学生，让学生有目的有重点地去学习技术经济的内容。为了进一步加强学生线上学习的自觉性，还需要用考核作为激励措施，在学生课下花费较多时间和精力进行学习的情况下，平时成绩在课程最终成绩中的占比必须有所提升，充分体现学生课下学习的重要性。最后，在提高学生学习的主观能动性的基础上，必须加入监督的环节。我们通过学习通监控学生学习的进度，发布每节课线上学习的相关习题，并收集学生提出的学习过程中遇到的问题。通过监督进一步督促学生高质量的完成学习内容，同时分析学生线上学习的程度以及遇到的问题，便于线下课堂有针对性的讲解。通过“鼓励十计划+激励+监督”方法的使用，课前在线开放课程的学习效果明显提升。线下课堂教学在做好前期工作的基础上，根据学生线上学习的情况，我们在线下课堂中进行了针对性的教学。线下课堂主要完成的教学内容有：补充强化技术经济知识；讲解技术经济在化学工业中的应用，探讨化工生产过程的经济规律；融入课程思政内容，加强学生思想价值引领。学生线上主要学习技术经济的概念及原理的相关知识，这也是本课程的主要难点，学生在线上根据自己的掌握程度可以自由掌握学习时间和进度。在线下课堂上再通过系统的讲解串联，加深对知识点的理解，同时，根据课前收集的学生学习过程中的问题反馈，重点对相关问题进行进一步的讲解，做到有的放矢。通过线上和线下两轮的学习和巩固，加强了学生对技术经济基本知识点的学习，同时为后续教学内容的开展做好了铺垫。前面已经提及，化工技术经济课程的最终目的并不是简单地学习技术经济的内容，更重要的是结合化学工业的特点来应用技术经济学的基本原理和方法，研究化学工业发展中的各个环节阶段的经济效益问题,将两者有机结合更好地服务于化工企业的生产经营。因此，在具备技术经济基本知识的基础上，我们线下的教学要引导学生将相应的技术经济知识灵活运用在化学工业中。通过总结化学工业的特点和组织形式、举例分析化工企业项目的相关案例以及计算化工项目中的技术经济例题让学生更深入地理解技术经济学在化工中的应用。2022年5月，教育部印发了《高等学校课程思政建设指导纲要》。纲要指出，专业教育课程要深度挖掘提炼专业知识体系中所蕴含的思想价值和精神内涵。工学类专业课程，要注重强化学生工程伦理教育，培养学生精益求精的大国工匠精神，激发学生科技报国的家国情怀和使命担当。把思想政治教育贯穿人才培养体系，全面推进高校课程思政建设，发挥好每门课程的育人作用，是我们教育工作者在专业技术知识讲授以外需要加强的方面。在化工技术经济课程的线下讲授过程中，我们也特别注重结合课程内容融入思政元素，在专业知识学习的同时起到思想教育的作用。比如在讲授项目的国民经济评价的内容时,要强调化学工业对社会产生的具体影响有哪些，提醒学生在项目投资决策时不能只从投资者的角度看财务营利性，而要从整个国家的角度看待项目对国家的贡献，要考虑对生态环境等各方面的影响，提高自己的社会责任感。课程教学案例以《化工技术经济》中第七章里面”项目可行性研究的内容”为例，说明本课程的混合式教学过程。在本节课程上课前三天，通过学习通向学生发布课前学习计划和内容：将课程内容分为市场研究与生产规模、原料路线和工艺技术选择、厂址选择、投资估算和资金筹措、项目的财务评价、项目的国民经济评价六个部分，让学生依次学习了解相应内容。对该部分内容的课前学习结合课本和SPOC课程平台的视频内容。通过平台后台监测学生视频学习进度情况，记录为平时成绩的一部分。同时为了防止学生只是为了完成任务而“刷视频”的无效学习，在课堂上前十分钟的时间里，针对课前学习的内容，通过学习通发布一些习题（1、市场研究的内容分为哪两个方面？；2、对于化工企业项目，其厂址选择的原则包括哪些?），检验学生的学习效果。除此之外，还开通学生自主划定重难点和提出疑问的环节，这一环节更加有助于了解学生学习的情况，同时掌握学生在课前学习过程中遇到的具体问题。针对这一环节中学生提出的疑问和认为的重难点，总结出相应的问题，在课堂上重点讲解，有的放矢，提高课堂效率。以课前学习进度监测和学习内容掌握情况为依据，开展线下课堂教学。学生在课前学习过程中普遍反应“市场研究与生产规模、原料路线和工艺技术选择、厂址选择、投资估算和资金筹措、项目的财务评价”的内容相对好理解，学习过程中没有太大问题，而“项目的国民经济评价”这部分的内容比较难理解，是学习的难点。因此，对前面部分的知识进行简单的回顾后，结合化学工业的实际生产，将教材上相应的知识点在化工实际生产中的应用进行补充，学生在这个过程中更清楚相应的应用情况。然后对于“项目的国民经济评价”的知识点进行重点讲解。讲解国民经济评价的意义、财务评价和国民经济评价的联系与区别、国民经济评价的费用和效益、国民经济评价的步骤。其中，“影子价格”是比较难理解的知识点，结合相应的实际应用的例子进行讲解，让学生可以直观的理解。融入课程思政。项目的国民经济评价是非常重要的一个环节，相对于财务评价，国民经济评价是从国家整体的角度进行分析的，体现的是要求项目投资所增加的国民收入净增量和社会效益最大化。对于化工行业来说，在国计民生中具有重要的地位，同时也容易产生环境、健康等问题。因此，更是不能只考虑企业本身的效益，还要考虑给社会带来的影响。在国民经济评价知识点的讲解过程中，向学生强调作为化工企业要具有的社会责任感，承担应有的社会责任，注重对国家和社会的有益贡献。3混合式教学课程考核评价方式课程的考核评价方式也是影响混合式教学效果的一个重要因素，这一环节不仅仅是对学生学习情况的一个考核，也是我们激励学生参与混合式教学、提高学生学习积极性和改进教学方式的保障。首先，平时成绩和期末考试成绩占比不能像一般的线下授课那样，期末考试占比过大。我们选择的成绩分配比例是35%和65%的比例。由于学生在线下课堂以外花费较多的学习时间，这部分的学习情况对整个混合式课程的开展以及学习效果的提升具有较大的作用，因此，我们加大了对平时学习情况的考核。在平时成绩的考核中不再侧重出勤率的占比,而是以学生在线上学习和完成相应任务的效果为主要考察结果，同时兼顾线下课堂中的表现。考核评价方式的转变起到了对学生学习的激励作用，提高了学生的综合能力。从期末考试卷面成绩来看，混合式