翻轉(zhuǎn)課堂在高分子合成工藝學(xué)課程中的應(yīng)用

苗琦　宮貴貞

摘要 翻轉(zhuǎn)課堂是一種不同于傳統(tǒng)教學(xué)方法的新的教學(xué)方式。翻轉(zhuǎn)課堂應(yīng)用于教學(xué)中能大大提高學(xué)生主動學(xué)習(xí)的積極性。高分子合成工藝學(xué)是高分子化學(xué)與工程專業(yè)的主要專業(yè)課，涵蓋內(nèi)容較多，用傳統(tǒng)教學(xué)方法學(xué)生掌握較困難。將此教學(xué)組織形式在該門課程中進(jìn)行應(yīng)用，取得了良好的教學(xué)效果。

關(guān)鍵詞 翻轉(zhuǎn)課堂 高分子合成工藝學(xué) 實施 效果

“高分子合成工藝學(xué)”是高分子材料與工程專業(yè)的一門重要的專業(yè)課。學(xué)生在學(xué)習(xí)了“化工原理”、“高分子化學(xué)”和“高分子物理”等專業(yè)理論基礎(chǔ)課程后，進(jìn)一步研究高分子化合物生產(chǎn)工藝的重要課程。高分子合成工藝學(xué)承擔(dān)著如何將理論運(yùn)用到實踐中去，并進(jìn)一步提高學(xué)生實際應(yīng)用能力和技術(shù)創(chuàng)新能力的任務(wù)，是培養(yǎng)高素質(zhì)應(yīng)用型人才的關(guān)鍵因素。要求學(xué)生掌握高分子合成的具體實施方法，重要品種的生產(chǎn)工藝，各種聚合方法進(jìn)行工業(yè)化生產(chǎn)的特點(diǎn)、配方原理、流程組織原理。加深對于生產(chǎn)工藝觀點(diǎn)的認(rèn)識，將理論與實際相結(jié)合，提高處理和解決實際問題的能力，為今后從事的科研和生產(chǎn)工作打下堅實的基礎(chǔ)。通過該門課的學(xué)習(xí)，培養(yǎng)學(xué)生的工程意識，使其掌握高分子合成的基礎(chǔ)技能并初步具備從事高分子材料的研究和開發(fā)能力。具備分析問題和解決工程技術(shù)實際問題的能力，培養(yǎng)學(xué)生的工程素養(yǎng)和創(chuàng)新能力。

該門課程內(nèi)容不僅涵蓋大量高分子化學(xué)、高分子物理等較難理解的理論知識，還包括了許多具體產(chǎn)品品種在工業(yè)生產(chǎn)中有關(guān)具體實施方法。如自由基聚合包括本體聚合、懸浮聚合、溶液聚及乳液聚合四種實施方法。四種方法聚合原料組成、設(shè)備的選擇、條件控制及影響因素各有區(qū)別。同一品種可用不同的方法去生產(chǎn)，但所得產(chǎn)品性能差別較大。如聚氯乙烯的生產(chǎn)，可用自由基本體聚合、溶液聚合、懸浮聚合及乳液聚合進(jìn)行生產(chǎn)，但產(chǎn)品最終狀態(tài)不同，性能不同。一具體的聚合物如何去選擇實施方法，需要同學(xué)掌握較多的知識，每種聚合實施方法特點(diǎn)要了然于心。這就要求學(xué)生需掌握的內(nèi)容較多，故無論對學(xué)生還是教師都有較高要求，在具體教學(xué)中存在較多問題。若以傳統(tǒng)教學(xué)方法進(jìn)行實施，其教學(xué)效果往往不盡理想。

翻轉(zhuǎn)課堂（Flipping Classroom，顛倒課堂、顛倒教室）是近年來出現(xiàn)的一種新的課堂教學(xué)組織形式，不同于老師課堂教，學(xué)生被動聽課、課后做作業(yè)的傳統(tǒng)教學(xué)方法。該教學(xué)形式完全顛倒，學(xué)生先課前學(xué)，師生在課堂上共同完成答疑、探究和互動交流等活動的一種新型的教學(xué)模式。該教學(xué)理念起源于美國科羅拉多州落基山林地公園高中兩位化學(xué)老師Jon Bergmann和AaronSam。他們將各種講解視頻上傳到網(wǎng)絡(luò)，學(xué)生隨時隨地可以進(jìn)行學(xué)習(xí)，這種新的教學(xué)形式故此引起廣泛關(guān)注。

翻轉(zhuǎn)課堂的出現(xiàn)，為教學(xué)提供了一種新的教學(xué)理念和方法。本研究通過在高分子合成工藝學(xué)教學(xué)中進(jìn)行教學(xué)實踐，力圖以學(xué)生為中心，從而提升學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性、主動性及各項綜合能力，并探索翻轉(zhuǎn)課堂在高分子合成工藝學(xué)課程中較合適的教學(xué)流程。

韋軍等主編的《高分子合成工藝學(xué)》，華東理工大學(xué)出版社。該書共包括十二章內(nèi)容，第一章緒論，第十一章特種高分子合成工藝，第十二章是聚合反應(yīng)設(shè)備，其余章節(jié)是自由基聚合、縮合聚合、陰陽離子聚合及配位聚合，該門課共計48學(xué)時。各部分按照先理論后以具體產(chǎn)品的工業(yè)實施方法進(jìn)行講解。理論部分較抽象，學(xué)生不易理解；而實際的生產(chǎn)，同學(xué)們又沒有參與過，對于大的生產(chǎn)設(shè)備學(xué)生又沒有概念。如自由基聚合實施方法包括本體聚合、乳液聚合、懸浮聚合及溶液聚合，四種實施方法相近學(xué)生易于混淆。若采用傳統(tǒng)的教學(xué)方法，學(xué)生掌握較困難?；谶@四種實施方法的理論知識在高分子化學(xué)中已涉及，故以自由基聚合的講解為例，一班采用傳統(tǒng)教學(xué)，另一班進(jìn)行翻轉(zhuǎn)課堂，兩種教學(xué)方法進(jìn)行對比教學(xué)。

傳統(tǒng)教學(xué)班級按照“簡單預(yù)習(xí)-教師課堂講授-課后作業(yè)”的流程進(jìn)行。而在翻轉(zhuǎn)課堂的班級，基本教學(xué)流程采用，“老師提前按照內(nèi)容提出問題-布置學(xué)生提前看材料-準(zhǔn)備講解材料-課堂學(xué)生講解-教師答疑-互動討論-做練習(xí)-總結(jié)提升”。在此過程中，以學(xué)生為中心，學(xué)生占主導(dǎo)地位，教師起輔助作用。教師提前將有關(guān)視頻及PPT資料上網(wǎng)到網(wǎng)絡(luò)課程教學(xué)平臺，并預(yù)設(shè)幾個問題。學(xué)生通過查看網(wǎng)上資料及查閱有關(guān)文獻(xiàn)，把有關(guān)問題解答，并準(zhǔn)備好課堂將要講解的PPT、資料等。在課堂上主要內(nèi)容由學(xué)生進(jìn)行講解，有疑惑的地方由老師進(jìn)一步講解，師生之間進(jìn)行討論，而后通過做作業(yè)，進(jìn)一步鞏固、提升。

在高分子化學(xué)課程中己涉及到自由基聚合的四種實施方法定義、機(jī)理等有關(guān)基礎(chǔ)知識，在講解高分子合成工藝學(xué)的有關(guān)章節(jié)時，就可以翻轉(zhuǎn)課堂的教學(xué)方法進(jìn)行。如在講解自由基懸浮聚合工藝時，提前布置給學(xué)習(xí)，復(fù)習(xí)懸浮聚合與自由基聚合的其它三種方法在定義、組成、特點(diǎn)、機(jī)理等方面的異同，并準(zhǔn)備有關(guān)發(fā)言材料。學(xué)生講完后，老師及時抓住問題，提問懸浮聚合與溶液聚合和乳液聚合的主要區(qū)別，懸浮聚合的分散體系如何保持穩(wěn)定，一步步讓學(xué)生深入思考分散劑的分散穩(wěn)定機(jī)理，不同種類分散劑的穩(wěn)定機(jī)理是否相同。而后，進(jìn)一步強(qiáng)調(diào)攪拌在懸浮聚合中的必要性。攪拌使單體分散為小液滴，是懸浮聚合反應(yīng)的先決條件，而分散劑不能自動將單體分散為微小的液滴，使分散的液滴穩(wěn)定——后決條件。采用傳統(tǒng)教學(xué)與翻轉(zhuǎn)課堂相結(jié)合的教學(xué)方法，使同學(xué)們輕而易舉地就理解掌握原本難免懂的理論知識了。

通過用傳統(tǒng)教學(xué)及翻轉(zhuǎn)課堂兩種教學(xué)方法的實施，發(fā)現(xiàn)傳統(tǒng)教學(xué)的班級，學(xué)生處于被動學(xué)習(xí)，積極性不高，知識掌握有限，綜合能力提高有限，期末成績差于另一班級。而實施翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)的班級，學(xué)生配合老師主動思維，而不是被動聽課。從而使學(xué)生自主學(xué)習(xí)的積極性明顯提高，獲取知識的動力較大，掌握的知識較多，同時通過課堂展示自己的機(jī)會，使學(xué)生的綜合能力大大提高，且期末成績明顯高于另一班級。

翻轉(zhuǎn)課堂與傳統(tǒng)教學(xué)方法在“高分子合成工藝學(xué)”中的對比實施，前者的效果明顯好于后者。說明大學(xué)教學(xué)的教學(xué)方法應(yīng)區(qū)別于初、高中的教學(xué)，應(yīng)充分體現(xiàn)以學(xué)生為中心，提高學(xué)生的積極性、主動性及探索性，充分調(diào)動其自主學(xué)習(xí)的能力，相比于老師滿堂灌及填鴨式的教學(xué)手段，大學(xué)生更喜歡前者，且效果更好。

通訊作者：宮貴貞