新形態(tài)立體化課程建設(shè)的改革與實踐

文/王冬梅 周俐軍 張彬

在國家科技部、工信部等部委制定的“十三五”規(guī)劃中，高分子材料作為新興產(chǎn)業(yè)重要組成部分被納入其中，并進一步被列為國家重點專項規(guī)劃。高分子材料是人們?nèi)粘Ｉ钪械乃拇蠡A(chǔ)材料之一，其身影隨處可見。隨著高分子材料更新?lián)Q代速度的加快，對今后從事高分子材料的技術(shù)人員也提出了更高的專業(yè)素養(yǎng)和技能的要求。因此，在承擔(dān)著產(chǎn)業(yè)人才培養(yǎng)任務(wù)的工科高校，就應(yīng)該更加融合當(dāng)代的網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，在“互聯(lián)網(wǎng)+”的條件下，構(gòu)建新型高分子教學(xué)模式，打造出更加適應(yīng)產(chǎn)業(yè)發(fā)展的新型人才。

《高分子化學(xué)》課程作為以無機化學(xué)、有機化學(xué)、分析化學(xué)、物理化學(xué)、物理學(xué)、材料學(xué)等為基礎(chǔ)知識的一門工科化工類、材料類專業(yè)的核心課程，既是一門理論學(xué)科，又是一門應(yīng)用學(xué)科，涉及到理論和實驗教學(xué)的兩個方面。 山東科技大學(xué)的《高分子化學(xué)》課程，主要針對該?；瘜W(xué)工程與工藝、應(yīng)用化學(xué)、高分子材料與工程和材料化學(xué)等專業(yè)的本科學(xué)生，每屆學(xué)習(xí)的人數(shù)總和有300多人。

在《高分子化學(xué)》這門課程的學(xué)習(xí)中，學(xué)生們不僅能了解到高分子領(lǐng)域發(fā)展的歷史背景和前沿科技成果，同時在有機化學(xué)的基礎(chǔ)上，能掌握高分子化合物的基本概念、合成反應(yīng)原理、反應(yīng)動力學(xué)、熱力學(xué)以及聚合方法等知識。通過《高分子化學(xué)》課程的學(xué)習(xí)及相關(guān)實驗技能的訓(xùn)練，還可以培養(yǎng)學(xué)生們的探索精神和創(chuàng)新意識，為接下來《功能高分子材料》、《聚合物加工》等課程的學(xué)習(xí)、畢業(yè)論文（設(shè)計） 及工作奠定了良好的基礎(chǔ)。

2013年春季學(xué)期開始，山東科技大學(xué)《高分子化學(xué)》教學(xué)團隊，在網(wǎng)絡(luò)信息中心的領(lǐng)導(dǎo)和老師的積極配合協(xié)助下，基于“突出工科特色，增強信息化應(yīng)用，加深理論與實踐融合，培養(yǎng)創(chuàng)新性復(fù)合人才”目標(biāo)，開展了網(wǎng)絡(luò)在線開放課程與新形態(tài)立體化教材建設(shè)的改革與實踐。探索了工科高校的專業(yè)課《高分子化學(xué)》翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式的改革，主要解決了人才培養(yǎng)與需求脫節(jié)，培養(yǎng)模式、類型結(jié)構(gòu)單一的問題；尋找信息技術(shù)與教學(xué)深度融合的方式；探索提高學(xué)生學(xué)習(xí)成效的方法和策略；研究教學(xué)、考試方法與教學(xué)評價、教學(xué)方式改革的措施。該在線課程在彌補傳統(tǒng)教學(xué)短板的同時，強化融合理念在育人中的突出功能，特別是師生面對面的情感交流，注重培養(yǎng)學(xué)生的社會責(zé)任感、法治意識、創(chuàng)新精神和實踐能力。

實施方法

該教學(xué)團隊在《高分子化學(xué)》課程中的翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式的改革的具體做法主要包括以下四個方面：

1.總結(jié)以往《高分子化學(xué)》課程教學(xué)過程中的問題，對癥下藥

隨著學(xué)分制的改革不斷深入，傳統(tǒng)教學(xué)的課時逐年被壓縮，就《高分子化學(xué)》

這門課程而言，課堂教學(xué)從48學(xué)時減少到32個學(xué)時，要想在這么短的時間保質(zhì)保量講授潘祖仁教材的全部九章內(nèi)容，幾乎是不可能的事情?？偨Y(jié)以往的教學(xué)過程和經(jīng)歷，發(fā)現(xiàn)教學(xué)中主要存在的問題如下。問題1：“教”與“學(xué)”失衡 !課程教學(xué)以“教”為中心，教學(xué)效率低下，教與學(xué)的體驗差，學(xué)生停留在淺層次學(xué)習(xí)，創(chuàng)新能力培養(yǎng)不足。問題 2 ：課程評價以“教”為中心，重教輕學(xué)、重知識輕能力、重課內(nèi)輕課外、重主觀輕客觀、可操作性差。問題 3 ：教師教學(xué)改革以“教”為中心，沒有形成與學(xué)生間的良性互動，收效不顯著，導(dǎo)致教師對追求卓越教學(xué)的原動力不足，甚至出現(xiàn)職業(yè)倦怠。

2.構(gòu)建功能強大、內(nèi)容豐富、鏈條完整的網(wǎng)絡(luò)平臺，為學(xué)生個性化學(xué)習(xí)提供便利途徑

圖1 知識點視頻在課程中的應(yīng)用

針對第一個問題，利用超星爾雅網(wǎng)絡(luò)平臺，建立了《高分子化學(xué)》教學(xué)空間，在這門課程的教學(xué)空間里，包含了該課程的教學(xué)大綱、教學(xué)設(shè)計、課堂使用的PPT、理論教學(xué)視頻、學(xué)科前沿、實驗視頻、教學(xué)參考書、相關(guān)趣味知識應(yīng)用、章節(jié)測試題、習(xí)題、作業(yè)等等，并隨時更新，提供給老師和學(xué)生在課上、課中、課后隨時使用，把學(xué)生的學(xué)習(xí)延伸到任何可以聯(lián)網(wǎng)的零碎時空，真正做到了“人人皆學(xué)、處處能學(xué)、時時可學(xué)”；同時，為了提高學(xué)生的學(xué)習(xí)效率，我們將原來每堂課45分鐘的課堂教學(xué)視頻碎片化，以知識點為單元，制作了110個5～10分鐘的小視頻（如圖1所示），方便了學(xué)生的隨時學(xué)習(xí)。根據(jù)學(xué)生就業(yè)、升學(xué)等不同需求，在網(wǎng)絡(luò)空間中充實相關(guān)內(nèi)容，滿足學(xué)生個性化學(xué)習(xí)。

3.增加師生互動，增進情感交流，構(gòu)建“以學(xué)生為中心”的新型的師生關(guān)系，創(chuàng)新大學(xué)生的學(xué)習(xí)新模式

針對第二個問題，我們在開課前一個月推送《高分子化學(xué)》課程的內(nèi)容，以問題導(dǎo)向的方式，給學(xué)生提出要完成的任務(wù)。通過師生溝通，共同確定探究的問題，學(xué)生以個人或團隊的形式來解決問題。在課堂上，師生協(xié)作開展探究式活動，組織學(xué)生進行成果展示與交流，以教學(xué)相互評價與反饋等方式來完成知識的內(nèi)化。教師根據(jù)評價反饋結(jié)果，來調(diào)整下一步的教學(xué)計劃和確定接下來課程的探究內(nèi)容。經(jīng)過五年多探索積累，我們利用多媒體技術(shù)制作了《高分子化學(xué)》網(wǎng)絡(luò)課程及立體化教材。課程組成如圖2所示。

4.利用大數(shù)據(jù)，對學(xué)生的整個學(xué)習(xí)過程進行把握，學(xué)生的學(xué)習(xí)成果評價得到全程掌控，創(chuàng)新了教學(xué)評價的機制

針對第三個問題， 在翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)改革實踐中，我們不僅關(guān)注課堂教學(xué)的結(jié)果，通過網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺大數(shù)據(jù)的統(tǒng)計功能，教師可以對每個選課學(xué)生的學(xué)習(xí)過程、看視頻的進度、時間長短、作業(yè)中的問題、參與討論、知識擴展等學(xué)習(xí)活躍程度進行全程掌握，完全做到了對學(xué)生學(xué)習(xí)的評價由“終結(jié)性”評價向“全過程”評價的轉(zhuǎn)變。同時，在這個大數(shù)據(jù)統(tǒng)計中，不僅可以進行教師評價學(xué)生，也可學(xué)生間的互相評價以及學(xué)生對任課教師的評價， 實現(xiàn)了由教師對學(xué)生的單向評價向師生、生生相互評價轉(zhuǎn)變。這種多元的、全過程的評價機制，對學(xué)生學(xué)習(xí)態(tài)度的根本改變以及教師角色的轉(zhuǎn)變，都起著重大的導(dǎo)向作用。

圖2 立體化課程制作

截止目前，山東科技大學(xué)的《高分子化學(xué)》課程，已經(jīng)完成了學(xué)校五個輪次的網(wǎng)絡(luò)在線課程授課，在2017下半年訪問也已達 45924人次。

《高分子化學(xué)》在線課程的翻轉(zhuǎn)課堂式教學(xué)，在該校應(yīng)用化學(xué)專業(yè)分別被2011、2012、2013、2014和2015級的學(xué)生使用，五屆受益學(xué)生300余人，被其他院校相關(guān)專業(yè)和社會人員學(xué)習(xí)達700余人。

階段性創(chuàng)新

總結(jié)五年多的教學(xué)改革實踐，筆者認(rèn)為，山東科技大學(xué)《高分子化學(xué)》翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式的改革，實現(xiàn)了以下創(chuàng)新：

1. 理念創(chuàng)新

提出了“突出工科特色，增強信息化應(yīng)用，加深理論與實踐融合，培養(yǎng)創(chuàng)新性復(fù)合人才”理念。

2. 教學(xué)模式和評價模式創(chuàng)新

混合式教學(xué)和翻轉(zhuǎn)課堂式教學(xué)。前者是指教師利用平臺上的各種工具來為學(xué)生開發(fā)各種資源（文字、聲音、圖像和動畫等），學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中，教師以指導(dǎo)者的身份出現(xiàn)，學(xué)生可以利用平臺上的各個模塊工具來自主地學(xué)習(xí)，并隨時與老師交流；后者是指教師以啟發(fā)式來講解基本內(nèi)容，在講解中注意與學(xué)生討論互動，同時鼓勵和引導(dǎo)學(xué)生轉(zhuǎn)換身份，以教師的姿態(tài)和老師、同學(xué)共同學(xué)習(xí)，鍛煉其語言表達、組織協(xié)調(diào)等綜合能力。

3. 大學(xué)生學(xué)習(xí)模式的創(chuàng)新

翻轉(zhuǎn)課堂的教學(xué)方式、組織方式的創(chuàng)新和教學(xué)過程的優(yōu)化，促進了大學(xué)生們學(xué)習(xí)方式的改變，提高了學(xué)習(xí)效率，學(xué)生的素質(zhì)也從“考試型”向“全能型”發(fā)展。

具體的創(chuàng)新表現(xiàn)可以總結(jié)為四個方面：

（1）教師乃至學(xué)校的課程建設(shè)新模式的創(chuàng)新。人才培養(yǎng)模式的改革和內(nèi)涵的提升關(guān)鍵要落實到課程建設(shè)上。如果所有課程資源得到匯集，那將是學(xué)校課程建設(shè)最寶貴的資源。所以，優(yōu)質(zhì)的、不斷生成的、更有價值的資源就在我們每個教師與教育工作者的頭腦和學(xué)習(xí)空間中。

（2）學(xué)科教學(xué)模式的創(chuàng)新?；诰W(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)空間的翻轉(zhuǎn)課堂混合教學(xué)模式，實現(xiàn)在線課程與實體課堂“同步”互動。這種互動與“翻轉(zhuǎn)課堂”，使得“老師更興奮，學(xué)生更積極?！?/p>

（3）大學(xué)生學(xué)習(xí)模式的創(chuàng)新。翻轉(zhuǎn)課堂的教學(xué)方式，促進了大學(xué)生們由“被動型”向“主動型”學(xué)習(xí)方式改變，提高了學(xué)習(xí)效率，學(xué)生的素質(zhì)也從“考試型”向“全能型”發(fā)展。

（4）教學(xué)評價機制的創(chuàng)新。老師與學(xué)生的相互評價，形成了由終結(jié)性評價向全過程評價的轉(zhuǎn)變。這種多元的、全過程的評價機制和評價方法促進了教學(xué)質(zhì)量的提升。

通過五年多的網(wǎng)絡(luò)課堂教學(xué)改革和教材資源建設(shè)，該課程團隊主持和參與省級和校級教學(xué)改革項目10余項，獲省級和校級教學(xué)成果7項，得到了兄弟學(xué)校、超星泛雅網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺公司相關(guān)領(lǐng)導(dǎo)員工的一致好評?！陡叻肿踊瘜W(xué)》在線課程作為化學(xué)、化工類以及材料類本科生的專業(yè)核心課程，將在我國理工科院校的輔助教學(xué)中有較為廣泛的應(yīng)用前景。