化工技術經濟課程線上線下混合教學模式

探索劉軍輝，宋亞坤，勾明雷，郭旭明，李欣（河南科技大學化工與制藥學院，河南洛陽471023）在教育部推進新工科建設的背景下，對化工專業學生的培養要在突出重點的情況下發展全面性，培養具有化工綜合能力的復合型人才［1］。對化工專業學生的培養，直接對標的是化工企業，而目前經濟管理是制約化工企業發展的一個重要問題。化工專業技術人員的培養，僅有技術和工程知識及能力是不夠的，化工專業學生在重點學習化學以及工程原理方面的專業知識的同時，還需要掌握一定的與化工行業相關的技術經濟知識。近些年來，工程教育專業認證和全國大學生化工設計競賽也對學生提出了理解并掌握工程管理原理與經濟決策方法和項目可行性研究的要求［2-3］。在此背景下，國內很多高校對化學工程與工藝專業的學生開設了化工技術經濟這門課程。然而學生在學習過程中學習熱情不高，積極性不夠。為了解決化工技術經濟教學過程中面臨的一系列問題，激發學生學習的主觀能動性，提高對學生的培養質量，我們探索了線上線下混合教學模式在化工技術經濟教學中的應用。1化工技術經濟課程教學分析化工技術經濟學是化工技術與經濟學結合的實用型學科，具有實踐性和綜合性的特點。應用技術經濟學的基本原理和方法，結合化學工業的特點，研究化學工業發展中的經濟效益問題。該課程包含了大量的經濟學原理和方法，還有大量的計算公式。課程選用化學工業出版社宋航主編的《化工技術經濟》(第四版)作為教材［4］。該課程由于涉及到的技術經濟的知識點較多，對于前期以化學化工相關專業知識學習為重點的化工專業學生來說學習起來有一定難度，同時也很難引起學生的學習興趣。這也給教學增加了一定的難度。學生接受技術經濟學知識的能力存在較大差別，在上課過程中較難做到兼顧到不同程度的所有學生，對于技術經濟知識點的講解進程較難把握。加上我校開設的本門課程只有24學時，在每個技術經濟原理講解或公式推導上占用太多的時間將導致課程進度不能按時完成。技術經濟在化工企業項目中的應用也是化工技術經濟課程的重點講解內容，但是在課時數較少的條件下，傳統的線下授課方式很難做到讓學生完全理解技術經濟知識點的同時又能很好的與化工企業項目相結合。2線上線下混合式教學設計課前在線開放課程的自主學習化工技術經濟課程中技術經濟的概念和原理等專業性內容占有較大比重，而這一部分內容正是化工專業學生學習的難點之一。因此，課前的線上自主學習內容主要圍繞技術經濟學的知識進行。學生可以根據自己接受技術經濟學知識的能力和程度自主把握學習時間，做到真正理解相關內容。線上技術經濟學的學習內容我們選擇大連理工大學蘇敬勤老師團隊的《技術經濟學》資源共享課程(https：//./sCourse/course_4209.html)作為學習課程。專業的技術經濟老師對知識點的講解既有深度，又有相應的實際案例的舉例分析，學生更容易理解相應知識點。同時我們教學團隊在校內SPOC課程平臺上也自建了《化工技術經濟》的線上課程，包括所有要講授的教學內容，供學生隨時隨地進行觀看學習。在混合式教學的過程中，大家關注的重點往往是線上課程的構建和線下的授課方式，容易忽略前期對學生的引導以及對線上學習情況的監測和統計。混合式教學絕不是老師毫無目的地將在線課程直接給學生,然后直接線下課堂給學生講課［5］。這樣不但不能提高教學效果，反而導致教學效果的降低。要保證混合式教學的效果，就必須要保障學生在線預習的自覺性和掌握學生在線學習效果的有效反饋。我們采取了“鼓勵+計劃+激勵+監督”的方法。在開始化工技術經濟課程的授課前，會將課程的特點、學時情況以及混合式教學方式的優點深入地對學生分析，鼓勵學生培養自主學習的習慣，提高自主學習和發現問題的能力，讓學生真正意識到線上學習的重要性。考慮到學生會因為線上學習的目的性不強導致學習效果差甚至排斥線上學習，我們將每次要學習的學習內容、學習目標和重點知識做出了詳細的學習計劃，通過學習通APP下發給學生，讓學生有目的有重點地去學習技術經濟的內容。為了進一步加強學生線上學習的自覺性，還需要用考核作為激勵措施，在學生課下花費較多時間和精力進行學習的情況下，平時成績在課程最終成績中的占比必須有所提升，充分體現學生課下學習的重要性。最后，在提高學生學習的主觀能動性的基礎上，必須加入監督的環節。我們通過學習通監控學生學習的進度，發布每節課線上學習的相關習題，并收集學生提出的學習過程中遇到的問題。通過監督進一步督促學生高質量的完成學習內容，同時分析學生線上學習的程度以及遇到的問題，便于線下課堂有針對性的講解。通過“鼓勵十計劃+激勵+監督”方法的使用，課前在線開放課程的學習效果明顯提升。線下課堂教學在做好前期工作的基礎上，根據學生線上學習的情況，我們在線下課堂中進行了針對性的教學。線下課堂主要完成的教學內容有：補充強化技術經濟知識；講解技術經濟在化學工業中的應用，探討化工生產過程的經濟規律；融入課程思政內容，加強學生思想價值引領。學生線上主要學習技術經濟的概念及原理的相關知識，這也是本課程的主要難點，學生在線上根據自己的掌握程度可以自由掌握學習時間和進度。在線下課堂上再通過系統的講解串聯，加深對知識點的理解，同時，根據課前收集的學生學習過程中的問題反饋，重點對相關問題進行進一步的講解，做到有的放矢。通過線上和線下兩輪的學習和鞏固，加強了學生對技術經濟基本知識點的學習，同時為后續教學內容的開展做好了鋪墊。前面已經提及，化工技術經濟課程的最終目的并不是簡單地學習技術經濟的內容，更重要的是結合化學工業的特點來應用技術經濟學的基本原理和方法，研究化學工業發展中的各個環節階段的經濟效益問題,將兩者有機結合更好地服務于化工企業的生產經營。因此，在具備技術經濟基本知識的基礎上，我們線下的教學要引導學生將相應的技術經濟知識靈活運用在化學工業中。通過總結化學工業的特點和組織形式、舉例分析化工企業項目的相關案例以及計算化工項目中的技術經濟例題讓學生更深入地理解技術經濟學在化工中的應用。2022年5月，教育部印發了《高等學校課程思政建設指導綱要》。綱要指出，專業教育課程要深度挖掘提煉專業知識體系中所蘊含的思想價值和精神內涵。工學類專業課程，要注重強化學生工程倫理教育，培養學生精益求精的大國工匠精神，激發學生科技報國的家國情懷和使命擔當。把思想政治教育貫穿人才培養體系，全面推進高校課程思政建設，發揮好每門課程的育人作用，是我們教育工作者在專業技術知識講授以外需要加強的方面。在化工技術經濟課程的線下講授過程中，我們也特別注重結合課程內容融入思政元素，在專業知識學習的同時起到思想教育的作用。比如在講授項目的國民經濟評價的內容時,要強調化學工業對社會產生的具體影響有哪些，提醒學生在項目投資決策時不能只從投資者的角度看財務營利性，而要從整個國家的角度看待項目對國家的貢獻，要考慮對生態環境等各方面的影響，提高自己的社會責任感。課程教學案例以《化工技術經濟》中第七章里面”項目可行性研究的內容”為例，說明本課程的混合式教學過程。在本節課程上課前三天，通過學習通向學生發布課前學習計劃和內容：將課程內容分為市場研究與生產規模、原料路線和工藝技術選擇、廠址選擇、投資估算和資金籌措、項目的財務評價、項目的國民經濟評價六個部分，讓學生依次學習了解相應內容。對該部分內容的課前學習結合課本和SPOC課程平臺的視頻內容。通過平臺后臺監測學生視頻學習進度情況，記錄為平時成績的一部分。同時為了防止學生只是為了完成任務而“刷視頻”的無效學習，在課堂上前十分鐘的時間里，針對課前學習的內容，通過學習通發布一些習題（1、市場研究的內容分為哪兩個方面？；2、對于化工企業項目，其廠址選擇的原則包括哪些?），檢驗學生的學習效果。除此之外，還開通學生自主劃定重難點和提出疑問的環節，這一環節更加有助于了解學生學習的情況，同時掌握學生在課前學習過程中遇到的具體問題。針對這一環節中學生提出的疑問和認為的重難點，總結出相應的問題，在課堂上重點講解，有的放矢，提高課堂效率。以課前學習進度監測和學習內容掌握情況為依據，開展線下課堂教學。學生在課前學習過程中普遍反應“市場研究與生產規模、原料路線和工藝技術選擇、廠址選擇、投資估算和資金籌措、項目的財務評價”的內容相對好理解，學習過程中沒有太大問題，而“項目的國民經濟評價”這部分的內容比較難理解，是學習的難點。因此，對前面部分的知識進行簡單的回顧后，結合化學工業的實際生產，將教材上相應的知識點在化工實際生產中的應用進行補充，學生在這個過程中更清楚相應的應用情況。然后對于“項目的國民經濟評價”的知識點進行重點講解。講解國民經濟評價的意義、財務評價和國民經濟評價的聯系與區別、國民經濟評價的費用和效益、國民經濟評價的步驟。其中，“影子價格”是比較難理解的知識點，結合相應的實際應用的例子進行講解，讓學生可以直觀的理解。融入課程思政。項目的國民經濟評價是非常重要的一個環節，相對于財務評價，國民經濟評價是從國家整體的角度進行分析的，體現的是要求項目投資所增加的國民收入凈增量和社會效益最大化。對于化工行業來說，在國計民生中具有重要的地位，同時也容易產生環境、健康等問題。因此，更是不能只考慮企業本身的效益，還要考慮給社會帶來的影響。在國民經濟評價知識點的講解過程中，向學生強調作為化工企業要具有的社會責任感，承擔應有的社會責任，注重對國家和社會的有益貢獻。3混合式教學課程考核評價方式課程的考核評價方式也是影響混合式教學效果的一個重要因素，這一環節不僅僅是對學生學習情況的一個考核，也是我們激勵學生參與混合式教學、提高學生學習積極性和改進教學方式的保障。首先，平時成績和期末考試成績占比不能像一般的線下授課那樣，期末考試占比過大。我們選擇的成績分配比例是35%和65%的比例。由于學生在線下課堂以外花費較多的學習時間，這部分的學習情況對整個混合式課程的開展以及學習效果的提升具有較大的作用，因此，我們加大了對平時學習情況的考核。在平時成績的考核中不再側重出勤率的占比,而是以學生在線上學習和完成相應任務的效果為主要考察結果，同時兼顧線下課堂中的表現。考核評價方式的轉變起到了對學生學習的激勵作用，提高了學生的綜合能力。從期末考試卷面成績來看，混合式