教学资源建设化学工程论文

摘要：探讨了教学团队建设、教学模式改革、课程资源建设等在学生工程能力达成中的支撑作用，重点阐述了提高学生解决复杂工程问题能力的多课程协同案例教学法和基于工程项目的设计类课程体系的实施策略。下面小编整理了一些《教学资源建设化学工程论文(精选3篇)》，欢迎阅读，希望大家能够喜欢。

教学资源建设化学工程论文 篇1：

对高校教师数字化教育资源应用需求情况的调查研究

［摘要］文章以河南工程学院专职教师为调查对象，以问卷调查的方式了解教师对数字化教育资源建设、应用和共享的态度、意见和建议，分析了教师应用数字化教育资源的现状和需求。通过对调查数据的分析，发现学校数字化教育资源基本能满足教师需求。在此基础上，研究者认为，学校应该鼓励教师开展数字化教育资源教学应用研究，探究新兴的教学方法和模式，实现资源的有效应用。

［关键词］数字化教育资源资源建设应用

［作者简介］赵方（1977-），女，河南登封人，河南工程学院人文社会科学系，讲师，硕士，研究方向为高校德育与思想政治教育。（河南郑州50007）汪行舟（1979-），男，江西抚州人，赣南医学院学生工作处，讲师，硕士，研究方向为思想政治教育。（江西赣州341000）

［

随着信息技术的发展，尤其是网络技术在教育中的应用，高校的教育信息化进程不断深入，数字化教育资源建设和应用已成为高校关注的热点。通过几年的建设，高校数字化教育资源的建设虽然已取得了令人瞩目的成就，但在学与教的方式上的变化却不明显。本文通过对河南工程学院专职教师的问卷调查，以期了解教师对数字化教育资源建设和应用的态度、意见和建议，分析教师应用数字化教育资源的现状和需求，探究高校资源建设、应用和共享过程中存在的问题及解决问题的基本方法，争取为其他高校的数字化教育资源建设提供借鉴。

一、研究设计与实施

（一）调查内容及问卷设计

调查的基本目的在于获取专职教师对学校数字化教育资源建设的态度及需求。问卷调查的内容主要包括以下几方面：所用教育资源的主要来源；对学校数字化教育资源建设现状的态度；对数字化教育资源的需求情况；教学中使用数字化资源的情况；对数字化教育资源共享的态度；目前校内数字化教育资源共享存在的问题(开放题)等。问卷采取不记名的方式，集中发放，当场收回，所获信息真实可信。

（二）调查对象

根据调查问卷的需要和实际情况，选取了本校院11个学院的专职教师作为调查对象，包括纺织工程系、安全工程系、材料与化学工程系、资源与环境工程系、服装设计与工程系、机械工程系、电气信息工程系、土木工程系、计算机科学与工程系、数理科学系、管理科学与工程系、工商管理系、会计学系、经济贸易系、艺术设计系、人文社会科学系、外语系、体育教学部、继续教育学院、软件学院，共20个系（学院、中心），涉及多个学科不同专业，既有专业课教师，又有公共课教师，具有较好的专业覆盖性和较强的代表性。

二、调查结果分析

本次调查共发放问卷220份，回收问卷189份，其中有效问卷188份，在数据录入过程中，对疑似无效问卷进一步筛选，把漏选题目较多的问卷认定为无效问卷，此过程中又滤掉1份，最后确认有效数据为：发放问卷220份，回收189份，回收率为85.9%。有效问卷187份，有效率为98.9%。

（一）教师使用的教育资源的主要来源

随着教育信息化深入开展，教育领域的数字化资源越来越丰富，教师获取教育资源的方式也在悄然发生变化。教师通过哪些方式获取需要的教育资源是本研究关注的主要问题。

调查数据显示（见图1），目前80.2%教师所用的教育资源主要来源于网络，其次是电子图书期刊，占56.7%，而在过去作为主要教学资源的传统纸质图书期刊，现在被教师选择的比例只占43.3%，远低于网络，而只有21.9%的教师选择使用光盘。可以看出，目前数字化教育资源己成为我校教师的主要资源来源。

（二）教师对学校数字化教育资源建设现状的态度

数字化教育资源的丰富程度直接影响着教师获取和使用资源，教师对学校资源建设的态度会直接影响学校资源建设的规划和学生的使用。通过调查了解教师对学校数字化教育资源建设现状的态度。

1.教师对学校数字化教育资源建设现状的态度。调查显示（如178页表所示），绝大多数老师认为学校的数字化教育资源丰富程度一般，而对学校图书馆数字文献资源有39.6%的教师认为比较丰富，而有两成多的教师认为学校没有自己需要的几类资源。上述数据统计说明，我校已有的资源类型和数量还不够丰富，为了更好地满足教师需求，今后学校在数字化教育资源建设的丰富程度上还要有所提高。

2.对目前学校拥有的教育资源满意度。对于学校目前拥有

的教育资源，从图2可以看出，大部分（62.6%）的教师基本满意，34.8%的教师不满意，仅有2.1%的教师满意。由此可见，虽然绝大多数教师对于学校所拥有的数字化教育资源的态度是基本满意，但是还有三分之一的教师对学校的教育资源不满意，这表明我校的数字化教育资源还不能满足教师的需要。

（三）教师开发资源的情况

在教育资源建设中，教师自主开发教学资源应该是资源的主要来源，教师开发的资源更能符合学生的实际需要。调查数据显示（见图3），77.0%的教师开发的教学资源是多媒体教学课件，其次是传统纸质讲义和多媒体素材，分别为35.8%和34.8%，选择开发网络课程的只有18.2%，而开发教学录像的老师就更少了，只有10.7%。可见，教师开发的教学资源主要是与自己教学相关的多媒体教学课件，随着学校多媒体教室数量的增多，许多教师在多媒体教室上课，就需要有相应的多媒体课件，这里的多媒体课件主要是PPT教学演示文稿。

（四）教师应用数字化教育资源的情况

教师不仅是数字化教育资源的开发者，也是主要的应用者，更是学生使用教育资源的主导者。该部分主要通过调查数据了解教师对数字化教育资源的应用倾向。

1.多媒体教学手段的使用。被抽样调查的教师有将近80%在平时上课时经常使用多媒体教学手段，14.4%的教师偶尔使用，不使用的只有6.4%。调查数据说明，我校的多媒体教学手段的普及率还是比较高的。

2.网络课程使用情况。“天空教室”平台是河南工程学院购买的管理学校网络课程资源的平台，学校花费大量经费购买，每年还要升级，并指派了专门的部门负责，学校建设的网络课程都发布在该平台上。调查结果如图4所示，只有2.7%的教师经常使用该平台，17.1%的教师偶尔使用此平台，44.4%的教师从来没有使用过此平台，还有35.8%的教师根本没听说过。可见，使用该平台上资源的教师比较少，这种情况不得不引起校方和该平台管理者的思考。

3.图书馆资源的使用情况。图书馆可以说是教师教学和科研的文献资源中心，本项调查主要了解教师对图书馆电子资源（主要是指电子资源中的商用数据库）的使用情况。调查发现，选择使用中国学术期刊全文数据库、万方期刊数据库的教师达到了94.7%，使用电子书的教师为29.9%，经常浏览人大复印报刊资料的为15.5%，56.1%的教师选择使用中国博硕士学位论文全文库，选择使用外文数据库的为56.1%，选择其他资源的占5.9%。这项数据表明，绝大多数教师都使用图书馆资源中的学术期刊数据库，其他资源使用率相对比较低。

（五）教师对数字化教育资源的需求情况

教师需要什么样的资源？什么是有效的资源？如何满足教师教学和科研的需要？这是资源建设者必须考虑的问题。因此，只有了解教师的需求，才能有针对性地建设数字化教育资源。

1.教学资源类型需求调查。对于教学资源的类型需求，教师需求最多的是多媒体教学课件，达到88.2%，其次是电子教案占69.5%，网络课程和教学软件基本相当，分别是44.9%和41.2%，教学录像和专题学习网站的需求分别为35.3%、33.7%。从调查数据看，教师需求比较多的是与课程教学紧密相关的多媒体教学课件。对于其他资源类型需求也比较高，这说明教师需求多样化的教学资源。

2.教师需求的数字化教育资源倾向调查。对于图书馆数字文献资源、网络课程、教学课件、多媒体素材和软件资源几种常见类型的教育资源，绝大部分教师均表示有迫切需要或需要。而校内这几种类型的资源，只有图书馆数字文献资源相对比较丰富，其他几种资源则比较少。关于学校的数字化教育资源能否满足需求的调查，接近60%的教师认为学校的数字化教育资源基本能满足自己的需要，有40.6%的教师认为学校的数字化教育资源不能满足自己的需要。

通过对教师的需求调查可以看出，教师需要数字化教育资源，尤其是多媒体教学课件、网络课程、多媒体素材、软件资源等，而这几种类型的资源学校的丰富程度一般，也只能基本上满足教师的需要，有些甚至还不能满足需求。因此，今后学校在进行数字化教育资源建设时，要丰富教育资源的类型，不仅仅是购买几个数据库的问题，更应该考虑到资源的多样性。

三、总结与建议

（一）结论与分析

通过对本调查的结果分析，我们可以得出以下几个方面的结论：首先，大多数教师对学校的数字化教育资源建设现状不够满意，他们认为学校的数字化教育资源不够丰富。尤其是很多教师认为，学校的网络课程资源、多媒体教学课件、多媒体素材资源、软件资源这几种类型的数字化教育资源的丰富程度一般，只有图书馆数字文献资源相对比较丰富。

其次，大部分教师平时上课经常使用多媒体教学手段，使用最多的教学资源是多媒体教学课件，而网络课程等其他几种资源的使用率是非常低的。第三，教师需要多样化的数字化教育资源，尤其是多媒体教学课件、网络课程、多媒体素材、软件资源等，而这几种类型的资源学校的丰富程度一般，也只能基本上满足教师的需要，有些甚至还不能满足需求。第四，绝大部分教师具有资源共享意识，不仅希望能从他人那里获取资源，同时也愿意将自己的资源供他人共享。

（二）建议

1.加强数字化教育资源建设与管理。数字化教学资源是指经过数字化处理，可以在多媒体计算机或网络环境下运行的，可以实现共享的多媒体学习材料。同时，数字化教学资源涵盖的内容也十分广泛，有多媒体课件库、多媒体素材库、视频资源库、网络课程、数字化图书馆、教师教学网站群、专业课程资源库等多方面。教育资源建设是一个系统工程，涉及硬件、软件、管理模式和制度的建设等，所以，学校不仅要重视校园网、多媒体教室等硬件环境的建设，还要重视软环境建设。除购买高质量的教育资源外，学校应该制定一些奖励政策，鼓励教师自主开发教育资源。对于资源的管理应该成立专门的管理部门，构建标准的管理和共享平台，对学校的教育资源实施统一管理，便于实现教育资源共享。

2.开展数字化教育资源教学应用研究。数字化教育资源的有效应用必然要求教学方法和模式做出相应的调整。教师不应该仅仅把应用数字化教育资源看做是方便自己教学的手段，应该积极开展数字化教育资源有效性教学应用研究，研究使用资源的角度、方法和技巧，探究数字化资源对课程的设计和实施的影响，构建应用资源教学的新兴教学模式。另外，学校应该鼓励教师开展应用数字化教育资源教学的教学改革研究，制定相关的政策，投入一定经费，支持教师开展利用数字化教育资源授课的教学模式研究。

3.构建良好的使用环境。资源的使用与共享都需要构建良好的使用环境，首先要解决的是硬件环境的建设，硬件设备的配置不合理会影响资源的使用和共享。尽管学校教学、科研、行政办公、学生宿舍等已经基本上联入校园网，从这个结果来看，硬件技术已经不再是学校数字化教育资源共享的主要障碍，但在实际使用时还存在互通的问题，由于学生宿舍接入的不是教育网，学生访问校内教育网的资源就受到限制。另外，教学活动的主要场所——多媒体教室的计算机却不能上网，教师在课堂教学中无法使用网络资源，尤其是网络课程的资源根本没有办法给学生演示，导致网络课程资源使用率比较低。因此，学校应该建设良好的资源使用环境，构建统一的管理平台，实现校园内无线网络覆盖，为用户构建一个良好的使用环境，这样就能更好地实现学校的资源共享。

4.制定鼓励资源共享的相关政策。资源的建设是一个不断积累的过程，只有众人齐心合力贡献资源，资源才能越来越丰富，因此，需要制定相关的鼓励政策，鼓励大家实现资源共享。对于教师拥有的资源可以采取适当的付费的方式，鼓励他们把资源拿出来与别人共享，也可以采用资源交换的方式，拿自己的资源与别人资源进行交换。比如，可以根据用户上传资源的数量和质量，给予一定的资源下载使用权限。而对哪些受科研经费资助产生的教育资源，学校应该要求他们无条件地拿出来实现共享。比如精品课程资源、学校或院系聘请的专家报告或讲座资料等。

除此以外，由于数字化资源建设需要集合多学科应用型本科专业的专业基础知识，有着理论性强、实践性强、发展速度快、多学科交叉、应用领域广泛等特点，师生对其能否有效利用直接影响到学校教育质量的好坏。所以，数字化教学资源建设需要以网络教学平台为核心，尽量为学生搭建一个自主学习的平台。同时，在建设数字化教学资源体系时，教师需注意以学生为主体，以建构主义为理论基础，以现代教育理念为指导思想，重视学生的学习过程和师生双方的共同活动。

教育资源建设是教育信息化的基础，随着高校教育信息化的深入推进，数字化教育资源建设已成为教育信息化的核心，高校用户对数字化教育资源的需求与共享日益提高。高校的数字化教育资源建设要满足于教学应用，要根据用户的需求建设丰富多样的数字化资源类型，为师生应用数字化教育资源进行教和学创造有利条件。

［参考文献］

［1］赵国栋，姜中皎.高校“开放教育资源”建设模式与发展趋势［J］.北京大学教育评论，2009（3）.

［2］何克抗.我国数字化学习资源建设的现状及其对策［J］.电化教育研究，2009（10）.

［3］胡小勇，詹斌，胡铁生.区域教育信息资源建设现状与发展策略研究［J］.中国电化教育，2007（6）.

［4］李馨，胡小勇，缪容.我国基础教育资源建设与应用调查［J］.中国电化教育，2009（2）.

作者：赵方 汪行舟

教学资源建设化学工程论文 篇2：

以工程能力达成为导向 构建化工专业优质教学平台

摘 要：探讨了教学团队建设、教学模式改革、课程资源建设等在学生工程能力达成中的支撑作用，重点阐述了提高学生解决复杂工程问题能力的多课程协同案例教学法和基于工程项目的设计类课程体系的实施策略。

关键词：化工专业；教学平台；能力达成；课程建设；课程资源；教学模式；双一流

人才培养是大学的首要职能，离开了人才培养，大学则无所谓大学。“双一流”建设最重要的是一流本科建设[1]，一流本科教育是“双一流”建设的重要内涵[2]。一流的本科教育意味着一流的人才培养质量，人才培养质量的高低在很大程度上是通过毕业生的能力达成度体现的。在影响学生能力达成的诸要素中，课程建设质量是最基本、最主要的要素。因为课程是人才培养过程中最基本的单元，是各类教学活动得以组织、实施的载体；任何形式的教育教学改革大多都有具体的某一课程来保证学生的能力达成。因此，建设一流的本科教育必须有一流的课程作为有力的支撑和保障。

化工类专业是通用型过程工程专业，也是与高新科技密切相关的工科专业。科技的日新月异、人们对化工产品需求的多元化以及化工过程的复杂性，要求化工专业的学生应具备较高的工程实践能力、创新能力，特别是解决复杂工程问题的能力，但传统教学方法和教学资源等的局限性造成学生的能力达成度普遍较低。为提升学生的工程能力，我校的化学工程与工艺专业以学生能力达成为导向，以课程建设为载体，将搭建优质教学平台作为提高人才培养质量的核心任务，在课程团队建设、教学模式改革和课程资源建设等方面取得了显著成效。

一、以教育教学素养提升为抓手，建设优质教学团队

一流大学是一流教师和学生的共同体[3]，教师教育教学素养的优劣关系到学生能力达成度的高低。在长期的专业建设中，化学工程与工艺专业传承优良历史传统，高度重视教师教育教学素养的提升。在课程团队建设中，充分利用国家火炬计划重点高新技术企业石大科技、石大胜华等校办企业的人力资源，将校办企业的专家纳入专业教师队伍。依托校企双方的良好合作基础，坚持选派教师深入企业进行不少于半年的实践锻炼，丰富现场实践知识。按照校企双方“需求导向、分类指导、协同创新、深度融合”的基本原则，通过系列的内外结合、优势互补的工作策略，建立了完善的校企协同培养机制。激励企业教师全程参与实践教学环节和理论课程部分内容的讲授，弥补校内教师队伍工程能力弱化的不足，为学生工程实践能力的培养提供了有效保障。

每个课程团队都确立了课程负责人领导下的课程团队建设目标，在团队建设中关注团队成员的年龄梯度、学缘结构、学历结构和专业特长。以青年教师培养为重点，构建了“以理论学习与实践锻炼相结合、过关考核与后续提升相结合为原则，以助教锻炼、试讲过关、工程实践培训、团队帮扶、团队跟踪为过程，以提升教育教学素养为目标”的青年教师培养体系。充分发挥老教师的引领示范作用，帮助青年教师站上讲台、站好讲台、站稳讲台。

通过责任人、校企团队成员协同发展、优势互补的教学团队建设模式，提升了教学团队的教育教学素养。目前，已建成“化学工程实践教学团队”等山东省优秀教学团队和“石油炼制工程”等全国石油与化工行业优秀教学团队。优质教学团队的建立为学生各种能力的达成提供了保障。

二、以能力达成为导向，构建优质的课程教学模式

人才培养的核心环节是教学过程[4]。教育教学方法是培养高质量人才的关键，深化本科教育教学改革可以为“双一流”建设营造良好的学术生态环境[2]，助推学生的能力达成。各课程的教学团队践行以学生为中心的教学理念，以学生能力培养为目标，注重学思结合、知行统一、因材施教，针对教学环节和课程性质的差异，全面开展课程教学模式改革，全方位调动学生的学习积极性和主动性，引导学生积极思考、主动探究。

1.理论课程

课堂理论教学是学生获取知识、培养能力的重要环节，科学的教学方法能够充分调动学生学习的主动性，达到事半功倍的作用。本专业以学生为中心，采用协同案例教学法和研究性教学法，提升学生解决复杂工程问题的能力和创新能力。

（1）协同案例教学法。传统的案例式教学法对培养学生的自主学习能力和工程实践能力具有很好的作用，但传统的案例教学大多以知识点为引导，不同课程采用不同的工程案例，学生接受的是某一案例内含的孤立知识点，导致专业知识体系的碎片化，使得学生解决复杂工程问题的能力显著不足。为解决传统案例教学法的局限性，设计了以工程项目引导的协同案例教学法。该教学法是将专业核心基础课和专业课统一规划，在不同课程中采用同一工程案例，讲解这一案例中在所授课程的知识点。图1介绍了协同案例教学法的设计思路，图2显示了其中的一个教学案例。

为实现多课程协同案例教学法，以省级联合精品课程建设为契机，共建专业核心课程联合资源，设计“协同案例”，建立协同案例库，使学生在协同案例中运用不同课程中所学的知识点解决化工过程的复杂问题，由此强化他们的工程概念，认识工艺过程的复杂性，并逐步提升解决复杂工程问题的能力。此外，通过网络课程资源拓展课堂教学内容，在对网络资源的使用过程中提升学生的自主學习能力和终身学习能力。协同案例教学法的实施和多课程网络联合资源的建立，避免了单一课程资源和基于孤立知识点的案例教学导致学生解决复杂工程问题能力差的现象。

（2）研究性教学法。提升创新能力，需要在教学方法上以教学相长的研究式替代灌输式，学习方法上则以复制、记忆为主转向以研究、创新为主。在每门课程中，使学生充分意识和体验到自己在教学活动中的主体地位。教师在授课过程中注意引导学生去探究问题，创设情景，将知识鲜活化，鼓励学生带着疑问去搜寻资料、查找答案，在探究问题的过程中加深对基本概念与基本理论的认识和理解，掌握问题的深层次内涵。在充分调研的基础上，针对创设问题的特点，学生以个人或团队的形式完成调研报告，或进行课堂展示。有些知识点可以开展课堂讨论，在讨论过程中激励学生以所学理论为基础，进行发散和创新思考，在课堂上教师尽自己所能培养学生的创新意识，提升其创新能力。

此外，学校鼓励教师根据自己的科研方向和学生的个人需求，让学生参与自己的科研课题中；并设立校级研究性课程教改项目，建立了33个现代化的多媒体研讨型教室，在教学楼内设置了无线网、打印机、电子阅览器等。诸多措施的实施为研究性教学的开展提供了有力支撑。

2.实践课程

实践教学是理论教学的延续、扩展和深化，是理论联系实际、培养学生掌握科学方法和提高动手能力的重要平台，是培养高素质创新工程人才的重要环节[5]。因此，构建科学的实践教学模式对于提升学生解决复杂工程问题的能力和创新能力尤为重要。

（1）设计类课程。构建了CDIO视阈下设计类课程协同教学模式，提升学生的工程设计能力和解决复杂工程问题的能力。以工程设计类核心课程及相关基础课、实践课为基础，以化工过程实验大赛、化工设计大赛和化工安全设计大赛等为抓手，打通化工原理课程设计、化工设计和毕业设计，建立了点面结合、长程统一、团队协作的工程设计教学体系，使学生在培养期内针对一个工程项目展开构思、设计、实现和运行，实施路径图见图3。

设计类课程协同教学的模式实现了阶段设计与毕业设计的有效结合，加强了设计内容的系统性、综合性和规范性，设计深度由初步设计阶段拓展到施工图设计阶段；在任务实施过程中校企教师协同教学，学生则采用团队协作。因为在培养期内基于同一个工程项目，开展设备设计、工艺方案设计、配管设计、能量和环境评价等，最终完成对一套生产装置的初步设计，所以该教学模式不仅培养了学生的工程设计能力和团队协作精神，而且提升了他们解决复杂工程问题的能力。由此，基于工程项目，点面结合、长程统一的设计类课程体系的构建，避免了阶段设计和工艺过程脱节，将知识孤立和碎片化，造成学生发现和综合分析问题能力差和工程设计能力弱化的现象。

（2）生产实习。在长期的探索和研究过程中，建立了基于任务的校内沙盘观摩—企业现场实习—校内模拟仿真—中试装置实训“四位一体”的阶段化、递进式的生产实习教学模式。每个环节在实施过程中都设定任务，由学生独立或协作完成。学生在现场实习过程中，校企教师协同指导，企业教师关注现场工艺，且给学生布置来自现场的实际问题，学生可独立或团队合作完成；校内教师给予理论指导；在指导教师中除了化工工艺的教师，还选派了一名过程装备与控制工程的教师，给予学生在设备方面的指导。为增强实习环节的时效性，加大过程监控，考核方式采用班组问题式互查、教师现场阶段考核和最终考核等多元化方式。最终依托基于任务的“四位一体”的生产实习教学体系和多元化的考核模式，强化了学生的工程实践能力，解决了过去实践教学模式和考核模式单一导致生产实习时效性差的问题。

课程的教学模式改革，激发了学生的学习热情，显著提升了他们解决复杂工程问题的能力、工程实践能力和创新能力。在2011—2016年间的全国化工设计大赛中，每届学生都获得大赛特等奖或一等奖；在历届全国化工安全设计大赛中获得第一名或金奖，在2015年全国挑战杯大赛中获得二等奖。

三、以強化学生能力达成为目标，建设优质教学资源

1.理论课程资源

教材是课程资源建设的主要载体和重要因素，高素质工程人才的培养离不开优秀教材。学校鼓励以课程团队为单位，积极组织力量编写反映专业特色的教材。目前化学工程与工艺专业已出版了以《石油炼制工程》为核心的系列教材，具备了完整的从理论到实践的教材体系，为专业的特色发展和学生的特色培养奠立了坚实的基础。

信息技术的发展为学生提供了更加开放的学习环境，学生的学习不再受时间和空间限制。因此，课程网络资源建设对于实现信息技术和教学的深度融合非常关键。目前，专业必修课都建有课程网站，网站中除提供了教材、教学大纲、课件、作业、教学录像等基本资源外，还建设了案例库、专题讲座、现场工艺实景等拓展资源。

2.实践教学资源

在实践教学环节中，坚持“以实为体、以虚强实、能实不虚、虚实结合”的原则，按照“校内训练工程化、工程训练综合化、抽象原理具体化、危险实习安全化”的思路，强化仿真实验中心和工程训练中心的建设。其中，仿真实验中心依托虚拟现实、仿真装备与多媒体技术，融合多种互动硬件与数据库，可以对石油化工工艺流程的各个真实环节进行模拟仿真，将不可视的场景形成安全操作的二维或三维虚拟场景，实现对作业岗位职能及工艺的可视化模拟。同时，采用实物仿真装备和实训软件的混合体系架构，将石油化工装备按一定比例制作，具备真实装备所具有的相关结构、功能，通过学生亲身操作和虚拟软件过程功能的系统控制，实现操作者与仿真装备、实验系统的有效真实互动。现在，仿真实验中心已建立了石油化工工艺、单元操作、工程设计和现场实践等四个虚拟仿真实验实训教学模块。此外，通过与实习基地的通力合作，学生可以在企业完成为期四周的现场实习任务，在实习过程中学生与企业职工遵循相同的作息制度，期间可以深入装置爬塔器、跑流程。

经过多年的努力，化学工程与工艺专业建成了国家级“化工和过程装备虚拟仿真实验中心”和国家级“中国石化齐鲁石油化工公司工程实践教育中心”。两个中心在人才培养中的优势凸显，不仅满足我校学生的实习和实验需求，还为香港科技大学、华东理工大学、中国石油大学（北京）等高校的学生提供了实习和实验场所，为强化学生的工程实践能力和解决复杂工程问题的能力提供了强有力的支撑。

参考文献：

[1] 潘懋元. 建设一流本科 全面统筹推进[J]. 中国大学教学，2016（6）：4-5.

[2] 钟秉林，方芳. 一流本科教育是“双一流”建设的重要内涵[J]. 中国大学教学，2016（4）：4-8.

[3] 胡海岩. 三把“尺子”丈量“一流”[J]. 中国高等教育，2017（3）：15-17.

[4] 洪大用. 在“双一流”建设中大力加强本科人才培养[J]. 中国大学教学，2016（4）：9-16.

[5] 李艳霞，张红光，刘中良，等. 构建新能源科学与工程专业开放性实践教学体系[J]. 实验技术与管理，2014，31（2）：151-153.

[责任编辑：余大品]

作者：刘欣梅 杨朝合 李军 宋春敏 刘会娥

教学资源建设化学工程论文 篇3：

基于信息化在线课堂的“新工科”混合教学模式研究与实践

摘  要：通过分析信息化网络学习环境下本科教育信息化空间、教学资源建设、教学模式问题，探讨适应新经济背景下高校新工科人才培养需求。并以信息化资源建设、模拟仿真、工程实践基地建设及工程模拟训练设计问题为导向，进行课堂教学与信息网络、软件应用及工程实践案例设计在线深度融合方法。探讨以培养方案优化、在线教学资源、工程实习基地公建及多学科、多元化混合式教学的新工科教学模式，对提高本科教学质量，促进大学生创新及工程应用能力，满足新工科人才需要，是教学方案、方法及信息化内容变革的有效路径。

关键词：信息化;新工科;融合;教学模式;实践

自2017年2月以來，教育部结合中国制造2025规划，组织教育专家深入研讨，探索以互联网和工业智能化为核心，利用大数据、人工智能、智能科学信息等，培养高校新工科人才，助力中国智能制造[1-2]。2018年4月，教育部正式发布《教育信息化2.0行动计划》[3]，推动信息化与新工科融合创新教育实践工作。美国斯坦福大学于2012、2015年发布《斯坦福大学本科教育报告》及《斯坦福大学2025计划》，2014年，麻省理工学院发布了《麻省理工学院教育的未来》和《高等教育改革的催化剂》研究报告，提出了本科新工科教育的发展目标。基于“互联网+”、信息化背景下教育学习，已成为高校学生高效学习，快速获得知识与技术信息的重要方法，信息化资源共享、翻转课堂、线上线下混合模式的教学，在信息化资源推动传统工业技术升级，战略新兴产业加快发展的新经济形势下，本科教育如何通过信息化应用、培养方案优化与教学模式改革，促进“新工科”教育适应新经济发展，成为21世纪以来国内外高等教育的共识。面对信息化、新技术、新业态为特征的新经济，高等教育迫切需要进一步改革发展、提高质量。目前，本科教育大学生的工程实践能力不足、学科交叉知识积累少、解决分析工程问题、知识运用能力不足。“新工科”需要将不同学科行业对工程技术人才的不同能力需求，融入教学、实践及应用环节，培养具有较强行业、产业背景、理论与工程技术能力，适应或引领行业发展的“新工科”技术人才。

一、信息化对传统教学模式的影响

目前，利用互联网信息技术获得传统技术信息与知识，已成为学生应具有的信息检索获得能力，并已渗透到社会经济发展和生活的各个领域。如何优化传统工科专业培养教学方案及教学结构，利用信息化技术推进机械、化工、材料等工科专业基础课、专业课、实验与实践课教学，将信息化、互联网+技术与各专业教学、实践、创新创业环节融合，是“新工科”建设与教育模式创新的重要探索研究内容。随时随地阅读与学习已成为了解信息和教育教学的新特征， 《教育信息化“十三五”规划》中明确指出，应用信息技术改造传统教学方式，促进形成泛在、移动、个性化教育学习方式[4]。

（一）信息化环境

当前网络信息普遍存在信息资源良莠不齐，娱乐及游戏占一定比例，除非学生为完成目标学习任务而检索信息，学生上网以休闲娱乐占比例较高，缺乏有针对性引导学生进行专业学习的趣味技术信息及视频优质资源，即使存在这样的信息资源，学生在上网主动学习的过程中易产生疲惫感，因知识性信息不仅缺乏快乐感，易使人疲倦，而以盈利为目的注册网站会以诱人的广告、动画及夸张语言诱惑学习者，现实情况决定了其信息资源良莠不齐的现象将长期存在。严瑾等[5]分别对大学生通过信息化网络学习行为进行分析研究，其中在互联网进行休闲、娱乐活动的比例在50%以上。以互联网、手机信息为基础的信息快速传播状态下，信息资源成倍增长，信息及交互方式呈指数形式放大，给学生通过互联网学习以丰富的多元选择机会。

在我校承担教育部为了推进信息化教学立项的“高校混合式教学效果评价指标体系构建研究”课题参与研究进行教学信息化改革的111位教师中，以问卷形式进行教学信息化认识调查显示，教师在“课程在线上网教学的必要性”上，78.1%的教师认为“非常必要”或“必要”;在“教学中采用混合教学的必要性”上，76%的教师认为“必要”。统计数据显示，学校的1583位专任教师使用过网络教学空间的有1270人，但是对网络空间深度并持久应用的只有240人，参与课题研究进行教学信息化改革的教师中，对在线网络深度并持久应用的有88人，占79.3%。研究表明，要引导更多高校教师利用信息化网络在线教学资源信息，应多创新优质的专业教学资源上线，使在线教学信息资源不仅具有专业性、知识性，也要有逻辑性、系统性、趣味性，使在线信息化教育能吸引学习者。

山东理工大学2014-2018年在校本科及成人教育在线学习年均人次见图1。

（二）信息化环境下的教学模式与认识

赵学信等[6]對信息化环境下学习模式进行研究，提出课外网络学习作为课堂教学的拓展，指出应鼓励为教师和学生提供有利于课堂教学的条件及方式。通过在线和信息化资源共享学习，灵活多样进行信息化方式在线教学，首先是教会学生获得在线信息知识的获取、检索及浏览方法，如同箴言“授之于鱼不如授之于渔”相同，教授获得知识的方法强过教授知识。在利用信息化的过程中，教师也有很多传统知识及新技术信息需要通过信息化方法知识更新。为避免课堂“填鸭式”教学，可在讲课时利用电脑或手机与学生互动，使学生由被动接受教师讲授知识，改为师生共同互动提高学生自主学习能力，以互动协作的方式来解决课堂上教师单调授课，学生被动听课问题，利用信息化手段带动学生自主探索学习的有效方法。

二、基于信息化教学的工科专业“新工科”教学模式探索

（一）汇聚在线开放课程（MOOC）等新型教育学习平台

我校从2003至今已有1362门课程在线开放实现信息化教学，在促进信息化在线教学内容、方法、模式和教学管理体制改革方面，投资建设多学科在线开放课程（MOOC）等在线教育学习资源，构建利用信息化资源自主学习的多学科及交叉学科学习平台，形成了以课改、教改、优质资源共享的在线新教育学习教学模式[7]。其中261门课程达到了信息技术与教学的深度融合，网络学习空间总访问量达到6130多万人次，日均访问量达5万人次/年，年度平均增量为970万人次，在校生人平均年度在线学习约470人次。

学校已建成“教务管理、网络教学、虚拟仿真实验、实践教学管理”四个教学信息化平台，教学资源在线、优质资源课、开放课程（MOOC）等新型学习平台拓展了教与学习的空间，增强了大学生学习兴趣和在线学习吸引力。

为促进信息化与软件应用、模拟仿真及网络资源应用与工程现场实际紧密联系，先后聘请北京重气、齐鲁石化等国内大型企业的总工程师或技术总监、行业协会或国内外科研院所的专家，作为校外教师，对本科及成人教育专业现状及教学培养方案、培养目标、课程体系和内容进行优化，并在线开放，实现在线教育资源网络化，学生在课后随时进行上网学习在线专业课，充分利用信息化教学方法学习并拓展专业技术知识。学校联合企业与欧贝尔及东方仿真公司共建机械、化工材料模拟仿真课件。并通过开放课程网络化、信息资源化，挖掘、汇聚各类多学科教学资源，吸收企业和行业专家指导信息化与教学专业建设，形成校内教学与校外实践基地共享的教学实践网络平台。

（二）信息化教学资源建设新工科教育模式实践

学校在机械、化工、电气、交通等具有学科优势专业推进信息化教学与新工科建设创新改革，探讨符合新工科工程教育需要和新时代特征的新培养模式。通过调研机械、化工、交通、电气、材料等专业本科大学生适应新经济人才结构及知识的问题，探索构建新的培养方案和教学模式，充分利用承担教育部“高校混合式教学效果评价指标体系构建研究”课题立项研究机会，进行信息化应用教学模式研究、混合式教学方法探索，构建基于信息化的混合式教学模式效果评价指标体系研究。研究工科类专业“新工科”要求内容与信息化教学模式的深度融合，进行教学方案与教学模式探索与实践。通过优化调整教学资源、经费分配、信息化资源共享强化工科专业教学，适应互联网+、信息化、新教学培养方案，为“新工科”高质量培养适应新兴产业及社会发展亟需人才为目标，构建与国家经济社会发展和新工科需要相适应、与学校办学定位和专业特色相匹配的培养方案、教学模式。

加强工科专业的信息化教学资源建设，支撑新经济背景下的“新工科”新信息化教育模式创新。具体工作包括：研究不同专业新工科建设内容，加强与产业界及国际教育同行的战略研讨，了解行业对工科专门工程技术人才的需求，最终形成具特色的培养方案改造升级路径和教学新模式。研究工科专业类教学质量国家标准，使用本科专业类教学质量国家标准，按照本科教学评估、工科专业认证不同深度教学质量标准，依托信息化及在线优质教学资源，合理增加核心课程及工程实践问题挑战度。尝试大学课堂为安静（Silent）、回答（Answer）、对话（Dialogue）、批判（Critical）和争辩（Debate）5个层次的互动式教学。通过组织青年教师培训、讲授课竞赛，提高教师的授课水平;积极参与国家级、省级机械、电气、化工、建模等设计竞赛、“互联网+化学反应工程”课模拟设计大赛，加强行业企业对人才培养工作的深度参与，让学生在项目式学习参与中锻炼实践能力，提高应用所学知识分析问题、解决问题的能力，提高学生工程化实践训练的深度和广度。基于信息化新工科教学组织流程见图2。

三、强化信息化建设与工程实践基地与平台的融合

“新工科是相对于传统工科专业而言的动态的概念，是以新经济、新产业为背景，与时俱进的比较性称谓”[9]。新工科专业建设既要提升传统工科专业培养质量，又要设置和发展一批新兴工科专业，结合学校信息化建设优势基础、定位和专业特色，主动设置国家需要的战略性新兴产业课程、社会建设和公共服务领域改善民生急需的专业，建设有利于学科交叉融合，培养复合型人才的专业。新工科建设要紧密贴近新兴战略产业发展对工科人才需求的变化，主动服务行业及战略性产业发展，为传统产业技术升级和适应新兴产业发展提供必要的人才及储备。

（一）校内信息化与校外工程实习基地信息化应用实践教学平台建设

在校内工科教学中引入大型模拟仿真系统及先进工程技术应用软件，使机械、化工、材料等工科专业通过软件解析“跨时空、多流程、连续式、大信息量”的工艺流程及生产环节，应用大数据及统计分析、机械工程设计软件、CAD软件、化工AspenPlus模拟软件，并与仿真供应商合作研发实操软件，建成化工、材料、机械专业虚拟仿真教学实验平台。结合学校首批教育部“卓越工程师教育试点教学单位”建设，优化专业培养目标和课程，从专业基础知识和创新设计能力两个层面服务于“新工科”教育。校内外教学与实习信息化应用平台建设包括了工艺优化模拟、3D仿真、材料新能、机械设备原理（动画）与结构展示、分析过程仿真等多个模块。使大学生校内外教学与实习信息化应用平台贯通，促进校外实习基地建设与教学信息化、“新工科”建设与教学模式接轨，使大学生的专业知识通过信息化、大数据获取并灵活运用，结合实习现场工程数据与产品流程，提高专业理论与实践相结合的认识，提升工程实践与创新能力。按照实际模拟厂区布局，构建虚拟工厂，包括罐区、厂房、生产平台、机械设备及产品质量评价单元等。通过动态效果的3D模型，构建实际生产设备运行三维动态图、工艺流程图、主要设置图、结构剖面图及工作原理图，呈现产品在设备中的实际流动与生产状态。使学生对工厂及主要设备技术参数进行控制调节，借助局域网信息在教师指导下进行操作训练，使学生成为实用型、适用性“新工科”高级技术人才。

（二）结合工程案例进行工程设计与毕业设计（论文）选题

毕业设计教学中聘用具有教学能力的企业及设计单位工程师为教师，承担为学生开设工程设计与优化实践课程教学，如聘请汇智工程设计公司总工程师齐远峰、东岳化工集团国家膜材料重点实验室研究员张永明等。结合信息化支撑新工科教学改革的实施，在加强专任教师工程实践教学能力培养的同时，聘任具有丰富实践经验和较强的教学能力的工程技术人员为本科生开设研究、创新课和实践课程。在毕业设计环节由各学院提前6个月在校外企业、工程设计单位征集毕业设计题目，大学生毕业设计选题中75%来自企业或设计单位工程实际，25%的学生有企业兼职指导教师，兼职导师优选理论功底扎实的校内和校外工程实践经验丰富的企业导师，共同指导学生完成毕业设计课题任务。

为提高校外工程实习实践效果，学校与企业联合共建工程实践教育基地，目前已有16个校外工程实践基地及工程实践教育中心，并支持各学院与不同企业共建省级工程技术研究中心，加强学院各专业教师与企业技术升级创新的深度融合。金城石化、齐旺达有限公司是化工学院专业在人才培养及科研方面的合作单位。每年接收化工工程专业学生的生产实习，企业工程师参加大学本科生培养方案修订，并为本科生兼职授课、指导本科生毕业设计（论文）及合作指导硕士研究生。毕业设计按照企业实际设计需要开展工作，项目组设有项目经理、总工、结构工程师、自动化、电气工程师及安全环保工程师角色，注重基础理论应用方面结合工程及信息化综合能力培养。鼓励学生提交包括实体模型、视频、图纸、三维模型等多种成果形式的设计成果。邀请中石化齐鲁石化公司、机械、化工研究院、设计院等机械、电气、化工工程领域高级技术人员，参加工科毕业生的答辩，由行业工程师对大学生的毕业设计理论、工程实践能力进行质询评价，使学生受到良好的答辩锻炼。

四、结束语

学校通过对本科教育信息化、教学模式创新变革，教育质量适应“新工科”新经济时代条件下教学模式创新要求探索，是国家战略新兴产业发展、传统产业工程技术升级的必要。通过对大学生信息化教学与新工科融合改革课程成绩分析显示，学校对比未进行信息化教学改革前学生成绩不及格率平均下降4.6%，优、良率平均上升18%。学生自主在线学习、互动口头表达、推理思维、参加省及国家级竞赛获奖等综合能力得到了有效提升。我校“信息技术与课程教学深度融合模式研究与实践”荣获山东省第八届高等教育教学成果特等奖。2018年1月被评为教育部教育信息化试点工作优秀单位，并成为教育部面向全国示范推广的案例。

参考文献：

[1]张凤宝，夏淑倩，傅虹，等.化学工程与工艺专业基本情况调查结果的分析及思考[J].化工高等教育，2010，27（03）：1-4+38.

[2]冯亚青，杨光.理工融合：新工科教育改革的新探索[J].中国大学教学，2017（9）：16-20.

[3]吴爱华.以“新工科”建设引领高等教育创新变革[J].高等工程教育研究，2019（1）：1-7.

[4]教育部国家教育信息化十年发展规划（2011-2020）[Z].北京：教育部，2012：3.

[5]严瑾，郭涛，马月进.在校大学生网络学习行为调查与研究[J].教学研究，2014，37（6）：11-13.

[6]赵学信.网络环境下学习模式探讨[D].山东师范大学，2006.

[7]管恩京.信息技術与课程教学深度融合路径研究[J].现代教育技术，2015（10）：61.

[8]张凤宝.新工科建设的路径与方法刍论——天津大学的探索与实践[J].中国大学教学，2017（7）：8-12.

[9]吴爱华，侯永峰，等.加快发展和建设“新工科”主动适应和引领新经济[J].高等工程教育研究，2017（1）：1-9.

作者：于鲁汕　管恩京　王平　黄昊飞　傅忠君