導語：工科專業(yè)課的微課教學模式探索一文來源于網(wǎng)友上傳，不代表本站觀點，若需要原創(chuàng)文章可咨詢客服老師，歡迎參考。

摘要：工科專業(yè)課程著重培養(yǎng)學生關(guān)于基礎(chǔ)課、專業(yè)基礎(chǔ)課的知識，識別、分析復雜工程問題，設(shè)計復雜工程問題和解決方案的能力，教學內(nèi)容兼具有基礎(chǔ)性、專業(yè)性和應(yīng)用性。為了突破基礎(chǔ)課和專業(yè)課知識點融合的教學難點，加強培養(yǎng)學生解決復雜工程問題的能力，以西南石油大學《城市配氣》課程為例，我們選取了三個重難點內(nèi)容開展微課教學實踐，配合線下教學進度同步實現(xiàn)線上運行。通過問卷調(diào)查，明確了下一步的微課教學的改進方向。

關(guān)鍵詞：專業(yè)課；微課；教學；城市配氣

在工程教育認證背景下，工科本科生的培養(yǎng)要求是能夠?qū)?shù)學、自然科學、工程基礎(chǔ)和專業(yè)知識用于識別、表達、研究和分析復雜工程問題，設(shè)計針對復雜工程問題的解決方案。這一要求是為了適應(yīng)國家經(jīng)濟、社會發(fā)展需要，提出的以學生培養(yǎng)目標和畢業(yè)出口要求為導向（OBE理念）的合格性評價。專業(yè)課教學是培養(yǎng)工科學生識別、表達、研究分析復雜工程問題能力的重要途徑，其教學內(nèi)容兼具有基礎(chǔ)性、專業(yè)性和應(yīng)用性。在OBE理念的指導下[1-2]，如何突破基礎(chǔ)課和專業(yè)課知識點融合的教學難點，是提升工科專業(yè)課教學效果面臨的難題。《城市配氣》是西南石油大學為油氣儲運專業(yè)本科生所設(shè)置的一門主干專業(yè)課程，課堂教學32學時，實驗8學時，該校油氣儲運工程是國家級的重點學科和特色專業(yè)。該課程主要是通過全面介紹城市配氣系統(tǒng)的組成、主要工藝及設(shè)備、主要設(shè)計原則、管網(wǎng)水力計算方法、城市天然氣調(diào)壓與計量、調(diào)峰與儲存、LNG及LPG的運輸與儲存等方面的知識，使學生達到畢業(yè)后能承擔城市配氣工程建設(shè)項目的規(guī)劃、設(shè)計、建設(shè)和管理工作的目的[3-4]。同濟大學、重慶大學、哈爾濱工業(yè)大學等院校開設(shè)的《燃氣輸配》課程與本課程的教學內(nèi)容和目標是相似的。該課程教學內(nèi)容十分貼近生活實際，為課程教學過程中的實際案例引入提供了良好的條件。但是，該課程的教學內(nèi)容與流體力學、熱力學、儀表與自動化等多門基礎(chǔ)課程密切相關(guān)，如何突破基礎(chǔ)課和專業(yè)課知識點融合，是課程教學中需要解決的重要問題。受學時數(shù)限制，部分重難點知識很難在課堂上進行細致的講解，因此有必要借助新興的技術(shù)加以輔助教學。微課通過利用信息技術(shù)，通過將教學中的重點、難點和疑點內(nèi)容視頻進行講解，從而幫助學生更好的理解教學內(nèi)容[5-6]。為此，以天然氣壓縮因子、天然氣調(diào)壓站及裝置、季節(jié)調(diào)峰所需儲氣容積計算三個重難點知識為例，開展微課教學實踐，并開展教學效果問卷調(diào)查，為進一步改進微課教學方式，提升教學效果指明了方向。

一、微課教學內(nèi)容設(shè)計

《城市配氣》課程教學內(nèi)容共八章，分別是城市配氣工程建設(shè)項目概況、城市配氣系統(tǒng)、城市用氣量、城市用氣調(diào)峰、城市配氣管網(wǎng)的水力計算、城市配氣管網(wǎng)的水力工況、城市配氣管網(wǎng)的技術(shù)經(jīng)濟計算。微課教學的探索需要選擇不同類型、具有代表性的重難點內(nèi)容開展，為此選擇了以下三個方面進行微課教學[7]：1.天然氣壓縮因子：主要內(nèi)容包括理想氣體狀態(tài)方程、壓縮因子的概念、影響因素、取值及計算方法。壓縮因子是天然氣的基礎(chǔ)物理性質(zhì)參數(shù)，考慮這一特點，在教學過程中以學生在工程熱力學中熟知的理想氣體狀態(tài)方程入手，引入實際氣體的概念；通過辨析理想氣體與實際氣體的差異引入壓縮因子的概念，即壓縮因子用于描述實際氣體與理想氣體的偏離程度；在此基礎(chǔ)上，介紹獲得壓縮因子的查圖法、經(jīng)驗公式法和狀態(tài)方程法。基于上述教學內(nèi)容，通過詳細的教學方案設(shè)計，融合工程熱力學基礎(chǔ)知識與專業(yè)知識溝通的難點。2.天然氣調(diào)壓站及裝置：主要內(nèi)容包括城市配氣管網(wǎng)的壓力等級、調(diào)壓站的功能、分類、組成及裝置、調(diào)壓撬。調(diào)壓站及裝置具有一定的專業(yè)性，為此在教學過程中以學生在流體力學課程中熟知的管道輸送壓力、前序課程中學習配氣管網(wǎng)的壓力等級為切入點，指出調(diào)壓站是溝通不同壓力級制管道的樞紐；在此基礎(chǔ)上，詳細介紹調(diào)壓站的功能、分類、組成及裝置，深入剖析調(diào)壓站的各個結(jié)構(gòu)元素；最后以調(diào)壓撬為例，介紹調(diào)壓站及裝置的實際應(yīng)用。通過教學方案設(shè)計、融通流體力學、儀表與自動化等專業(yè)基礎(chǔ)課程與具體工程應(yīng)用的難點。3.季節(jié)調(diào)峰儲氣容積的計算：主要內(nèi)容包括季節(jié)調(diào)峰所需儲氣容積的概念、計算步驟和應(yīng)用實例。該教學內(nèi)容屬于具有一定難度的計算型知識點，因此要求學生能夠理解計算的過程，進而掌握計算方法。針對這一特點，從學生熟知的冬季“氣荒”現(xiàn)象出發(fā)，引入冬季供氣不足的問題，進而闡述儲氣調(diào)峰的必要性以及計算方法；最后結(jié)合實例，講授計算方法的實際應(yīng)用過程及其解決的工程問題。

二、微課教學視頻的制作與應(yīng)用

基于上述微課教學內(nèi)容設(shè)計方案，進一步制作教學視頻，教學視頻的制作經(jīng)歷了以下三個階段：1.課前準備：在微課教學前，精心進行教學內(nèi)容選擇、方案設(shè)計、制作教學PPT、撰寫講稿，并提前演練。2.視頻錄制：完成準備工作后，在西南石油大學網(wǎng)絡(luò)與信息化中心智慧教室進行微課錄制，每次教學內(nèi)容講授時間控制在20分鐘左右。教學過程中以老師講授為主，輔以學生的課堂互動。3.視頻后期制作：利用視頻剪輯軟件Camtasia9.0對初期錄制的視頻進行剪輯、添加片頭、片尾和字幕，提高視頻的美觀性。通過后期剪輯加工后，三個微課視頻的長度分別為15分鐘、18分鐘和16分鐘。通過以上步驟，完成了微課教學視頻的制作。結(jié)合西南石油大學油氣儲運工程2016級學生《城市配氣》課程教學計劃，在2019年秋季學期結(jié)合課堂教學開展微課教學。具體做法是在課堂教學前2天，通過校內(nèi)精品課程網(wǎng)絡(luò)進行微課視頻分發(fā)，涉及學生共182人。

三、微課教學效果的問卷調(diào)查

為了評估微課教學效果，基于OBE理念，設(shè)計了《城市配氣》微課教學效果調(diào)查問題卷，分為四個部分：觀看微課視頻的目的、微課視頻的缺點、微課視頻的優(yōu)點、下一步改進方向。通過“問卷星”網(wǎng)絡(luò)平臺對182名學生進行問卷調(diào)查，共收回有效問卷159份，結(jié)果統(tǒng)計如圖1至圖4所示。圖1為“觀看微課視頻的目的”的調(diào)查結(jié)果，結(jié)果表明有62%的學生自愿觀看微課視頻，25%的學生是為了完成作業(yè)，13%表示兩者兼有。雖然大部分學生能夠積極參加到微課教學中來，但是仍然有較大部分學生對參加微課教學并不積極，這說明學生對于微課教學的必要性缺乏較為深入的認識，同時教師在課堂教學中還應(yīng)加強對微課教學的作用的引導，提升學生的學習興趣。圖1觀看微課視頻的目的問卷調(diào)查結(jié)果圖2是微課教學優(yōu)點的問卷調(diào)查結(jié)果。結(jié)果表明，65%的學生認為微課教學的主要優(yōu)點是視頻時間短，可以靈活選擇學習時間，其次是可以反復觀看和復習。微課視頻相比傳統(tǒng)教學方式的優(yōu)點主要在于“微”字上，這也是傳統(tǒng)課堂所不具備的優(yōu)勢，問卷調(diào)查結(jié)果反映出學生對于微課教學優(yōu)勢的認可。因此，在后續(xù)微課教學內(nèi)容的制作上，要著重發(fā)揮微課教學“短而精”的優(yōu)勢。對于“主題突出”這一選項，認可度只有48%，說明微課教學的內(nèi)容還有待進一步提煉，這一問題也反映在圖3的調(diào)查結(jié)果中。圖3是微課教學缺點的問卷調(diào)查結(jié)果。對于微課教學的缺點，60%的學生認為“形式不夠新穎”、54%的學生認為“不能吸引學生興趣”。這兩方面的問題也是傳統(tǒng)教學方式中所面臨的問題，這說明微課教學不能僅僅是課堂教學內(nèi)容的復制，而應(yīng)該利用視頻媒體的優(yōu)勢，引入更加新穎和吸引學生興趣的教學手段才能充分發(fā)揮微課教學的優(yōu)勢。35%的學生認為時間過長，33%的學生認為內(nèi)容不夠充實，這表明微課教學內(nèi)容還有待進一步提煉和濃縮，從而能夠在短時間之內(nèi)突破重點和難點。圖4是下一步改進方向的問卷調(diào)查結(jié)果。64%的學生認為應(yīng)加強重難點的剖析，47%的學生認為需要更多的知識拓展，43%的學生認為需要有趣的段子。結(jié)合前面在微課教學優(yōu)點、缺點調(diào)查方面的結(jié)果，可以發(fā)現(xiàn)，學生普遍希望能夠借助微課在短時間之內(nèi)突破重點、難點內(nèi)容。同時，在重難點剖析基礎(chǔ)上結(jié)合工程實際進行教學內(nèi)容的拓展，在教學過程中也應(yīng)嚴肅而不乏幽默，這樣才能取得滿意的教學效果。在工程認證背景下，OBE的教學理念提出了以畢業(yè)出口要求為導向（OBE理念）的合格性評價。通過問卷調(diào)查獲得的學生對于微課教學效果的意見表明，微課教學不僅僅是課堂教學內(nèi)容的復制，更應(yīng)該在教學內(nèi)容的提煉上下功夫，建設(shè)形成以高度精煉教學為支撐，以豐富多彩的視頻媒介為載體的高水平微課，這也為下一步專業(yè)課的微課教學改革指明了方向。圖4下一步改進方向的問卷調(diào)查結(jié)果

四、結(jié)束語

工科專業(yè)課教學基礎(chǔ)性、專業(yè)性和應(yīng)用性，其涉及的基礎(chǔ)知識廣、新概念多，基于微課教學方式可以為學生提供更加靈活、便捷的學習手段，為學生融會貫通專業(yè)基礎(chǔ)課和專業(yè)課的知識點創(chuàng)造有益的條件，進一步培養(yǎng)學生識別、分析、表達復雜工程問題的能力。但是在西南石油大學油氣儲運工程《城市配氣》微課教學實踐中發(fā)現(xiàn)，微課教學不能是傳統(tǒng)教學方式的重復，需要充分發(fā)揮視頻媒體的優(yōu)勢，精心提煉教學內(nèi)容、精準剖析重難點、采用新穎的教學方式、進行嚴肅而幽默的課堂講解，從而營造短小精悍、豐富多彩的微課教學方式，這樣才能充分發(fā)揮微課在工科專業(yè)課教學方面的優(yōu)勢，達到預期效果。

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作者:賈文龍 白庭安 任慶陽 單位:西南石油大學石油與天然氣工程學院