利用互联网信息技术获得传统与新知识、新技术信息,已成为学生普遍具有的信息获取能力,并已渗透到社会经济发展和生活的各个领域。《教育信息化“十三五”规划》中明确规定,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[6]。结合新工科需要理工科知识交叉,化学实验与模拟计算互相印证,流程设计与优化、软件应用与化工生产放大需要综合知识能力。如何改进传统理工科化学化工课程体系,需要对化学化工类专业培养教学计划按照新工科需要修订、补充、完善,强调利用信息化技术提升化学、化工、机械、材料等理论与实践课程教学质量,将信息化技术、软件应用技术与全校各专业理工科教学、实践、创新创业环节深度融合,是新工科建设与教育模式创新的重要探索研究内容。
(一)教学与信息技术融合
新工科教育教学模式的实践探索以人工智能、大数据、云计算、“互联网+”等为代表的信息技术应用,通过对培养方案对标优化,强化工程实践能力,按照信息化应用高素质创新创业人才要求,在教学体系内设置理工融合,信息化与课堂教学融合的双融合模式,使学生不仅在某学科理论或技术专业上学的精、广、深,而且还具备与工程知识及应用技术知识的“理工交叉融合”的特点,同时在信息化教育模式建立过程要求大学生学会检索获取各类信息与数据,会应用不同化学、化工工艺流程仿真软件、使用化工Aspen Plus模拟计算软件,并在课堂演示与教会学生工艺优化模拟、3D仿真等多个模块应用,不仅能运用所掌握的信息化知识去学习知识,还能应用信息化软件优化工艺并解决过程技术问题[7],学习新知识、新技术去解决未来发展出现的工程技术问题。
(二)在线开放课程建设与信息技术教学实践
学校最大限度进行信息化建设,汇聚在线教学资源。大规模推动在线开放课程(MOOC)等新型在线开放课程学习平台,使教育拓展了教学时空,增强了教学方法变化的趣味性及吸引力,激发学习者的学习积极性和自主性,并扩大了优质教育资源受益面。通过促进教学内容、方案和教学管理体制改革,促进新工科建设与信息技术教育教学的深度融合。
大学生受网络及信息化影响大,教师给学生利用信息化制定可行的网络学习目标,例如,机械原理、化工实验现象、工程实践流程等网络信息上网检索,不同工程技术结果与现象的合理解释等。信息化可使按照课程内容提出的目标使大学生学习有兴趣,通过课堂与学生互动达成目标信息共享。教学中教师引导大学生自主探索与互动协作学习相结合。教师恰当适时地参与互动交流学习,是正确引导学生利用互联网及信息化技术的教学方法,不能一味的布置任务而不去互动或引导。
目前大学生多为独生子女,个性化强,但接受新事物快,使用电脑和智能手机搜集获取信息能力强,但自控能力不强,信息化学习素养不够。可针对工科学生毕业后所从事工作多是连续化过程生产,需要具有良好的团队适应能力,方能确保较好完成生产或创新技术任务,信息化应用学习可安排分组完成同一项目的不同分类内容,使学生根据对专业课的教学要求分组,分为若干个小组单元团队学习,学生3-5人自由组合为一组,每个小组形成一个学习团队,基于信息化网络平台和移动手机开展协作学习,共同完成教学、课程设计或实验实践项目,锻炼大学生获取广泛信息分工协作能力,去伪存真的协同合作能力,并强调团队协作精神和协作互动,通过信息化教学应用提升理工科学生团队合作与自主学习适应能力。