基于信息技術(shù)的高分子化學(xué)立體化教學(xué)資源的構(gòu)建

葉秀芳，陳東初，樊 婷

（佛山科學(xué)技術(shù)學(xué)院材料科學(xué)與能源工程學(xué)院，廣東 佛山528000）

所謂教學(xué)資源，一般是指在學(xué)校教育活動中，為了實現(xiàn)一定的教學(xué)目標，圍繞提升教學(xué)品質(zhì)而開展的所有教學(xué)要素的總和[1-2]。在教學(xué)系統(tǒng)的整體架構(gòu)下，所有的教學(xué)資源要素如何各自發(fā)揮其作用和價值，并形成教學(xué)合力，最終實現(xiàn)教學(xué)目標并優(yōu)化教學(xué)效果的過程被稱為教學(xué)資源運行機制[2]。優(yōu)質(zhì)的課程教學(xué)資源的建設(shè)和開發(fā)是教學(xué)改革和課程建設(shè)工作的重要內(nèi)容，優(yōu)質(zhì)教學(xué)資源運行機制的形成是教學(xué)品質(zhì)提升的核心，因此，如何形成優(yōu)質(zhì)的、開放共享的課程教學(xué)資源及其運行機制，已成為廣大教育工作者的研究熱點。

本文以佛山科學(xué)技術(shù)學(xué)院“高分子化學(xué)”課程為例，從課程教學(xué)團隊建設(shè)、數(shù)字化課程教學(xué)資源的構(gòu)建和課程實踐教學(xué)資源的開發(fā)角度，對教學(xué)團隊近年來在教學(xué)資源建設(shè)方面的探索和實踐進行總結(jié)。

1 課程教學(xué)團隊的建設(shè)

按照不同的劃分標準，教學(xué)資源可以分為不同的存在形態(tài)，“教師”和“教材”分別對應(yīng)教學(xué)資源中的“人本”資源和“文本”資源[2]，其中，教師在教學(xué)資源的配置中是最具能動的主體，課程的教材（傳統(tǒng)教材+數(shù)字化教材）在教學(xué)資源的配置中是最顯性的“物性”資源。教師作為教學(xué)活動的組織者和實施者，其教學(xué)資源意識的養(yǎng)成在整個教學(xué)資源的開發(fā)與運用過程中起著關(guān)鍵的引領(lǐng)作用。如何通過“人本”資源的能動作用，將“文本”資源有效地轉(zhuǎn)化成為真正的教學(xué)資源，是教學(xué)資源建設(shè)規(guī)劃首先需要考慮的問題。

基于此背景，“高分子化學(xué)”課程團隊近年來注重建設(shè)和優(yōu)化自身隊伍建設(shè)，課程主講教師均為長期從事教學(xué)及相關(guān)的科研工作、具有扎實的基礎(chǔ)知識、豐富的理論教學(xué)和實踐經(jīng)驗的教師；同時，注重青年教師和后備師資的培養(yǎng)。目前，“高分子化學(xué)”課程教學(xué)師資隊伍課程團隊成員組成結(jié)構(gòu)合理：在教學(xué)團隊中有高級職稱教師2 名，中級職稱教師1 名，初級職稱教師1 名；40 歲以下中青年教師3 名；100%的教師具有研究生學(xué)歷。課題組在“高分子化學(xué)”課程教學(xué)期間，積極探索課程教學(xué)改革，積累了豐富的課程教學(xué)改革經(jīng)驗，教學(xué)效果良好，優(yōu)良率100%。

2 數(shù)字化課程教學(xué)資源建設(shè)

數(shù)字化課程學(xué)習(xí)資源正成為傳統(tǒng)課程學(xué)習(xí)資源的重要補充[4-5]。隨著信息技術(shù)的發(fā)展，集數(shù)字化學(xué)習(xí)資源與傳統(tǒng)課程資源為一體的立體化課程教學(xué)資源的構(gòu)建成為課程建設(shè)的主流趨勢。在充分考察“高分子化學(xué)”課程體系設(shè)置的基礎(chǔ)上，基于信息技術(shù)的支持，構(gòu)建了包括“高分子化學(xué)”網(wǎng)絡(luò)課程、“高分子化學(xué)”虛擬仿真實驗項目等在內(nèi)的“高分子化學(xué)”數(shù)字化課程教學(xué)資源。

2.1 “高分子化學(xué)”網(wǎng)絡(luò)課程的構(gòu)建

“高分子化學(xué)”是一門專業(yè)基礎(chǔ)課，在高分子材料品種日新月異、新的高分子合成方法推陳出新的時代背景下，需要教師隨時掌握高分子學(xué)科的發(fā)展新動態(tài)，在課堂教學(xué)中及時反映學(xué)科的最新理論成果和發(fā)展動向。因此，作為教學(xué)資源配置中最不可缺失的“文本”資源——教材，必須根據(jù)學(xué)科發(fā)展及時更新。鑒于傳統(tǒng)的課本受制于各種因素影響，其更新?lián)Q代的周期有一定滯后性。為避免造成學(xué)生所學(xué)知識的滯后性，佛山科學(xué)技術(shù)學(xué)院“高分子化學(xué)”課程團隊教師根據(jù)所選教材，在多年課程教學(xué)和教改的工作基礎(chǔ)上，自主制作了“高分子化學(xué)”多媒體課件用于輔助教學(xué)，注重在教學(xué)實踐中，及時更新教學(xué)內(nèi)容，不斷優(yōu)化完善課件內(nèi)容，力爭將最新“高分子化學(xué)”理論和理念傳授給學(xué)生。

為進一步推進“高分子化學(xué)”教學(xué)資源的數(shù)字化建設(shè)工作，基于現(xiàn)代信息技術(shù)的支持，課程團隊根據(jù)課程教學(xué)中的重點、難點和高分子行業(yè)發(fā)展新動態(tài)，自主研究開發(fā)了“高分子化學(xué)”網(wǎng)絡(luò)課程，并堅持網(wǎng)絡(luò)課程內(nèi)容的不斷更新與優(yōu)化，“高分子化學(xué)”網(wǎng)絡(luò)課程的構(gòu)建也已成為“高分子化學(xué)”課程教學(xué)資源數(shù)字化的標志。

此外，課程團隊教師還結(jié)合自己的科研背景，完成了“The application of thermal insulation coatings in energy saving”（MEMBRANE TECHNOLOGY-ENERGY EFF ICIENCY AND SUSTAINABILITY，ISBN 978953516710 5，2019，Open Access）等專著的編著工作，為“高分子化學(xué)”課程提供了更多的數(shù)字化教學(xué)資源。

2.2 高分子化學(xué)虛擬仿真實驗項目的建設(shè)

化學(xué)是一門以實驗為基礎(chǔ)的學(xué)科，作為現(xiàn)代化學(xué)五個二級學(xué)科之一的“高分子化學(xué)”課程的教學(xué)自然也離不開配套實驗。但由于歷史原因，目前佛山科學(xué)技術(shù)學(xué)院沒有開設(shè)專門的“高分子化學(xué)”實驗課程，限制了學(xué)生對“高分子化學(xué)”基礎(chǔ)理論的理解和掌握。在此背景下，“高分子化學(xué)”課程教學(xué)團隊積極探索，合理配制資源，籌建了材料科學(xué)與工程學(xué)院虛擬仿真實驗中心，并建設(shè)了包括拉伸虛擬實驗、壓縮虛擬實驗、扭轉(zhuǎn)虛擬實驗、彎曲與扭轉(zhuǎn)組合變形虛擬實驗、彈性模量與泊松比虛擬實驗在內(nèi)的一批“高分子化學(xué)”網(wǎng)上虛擬仿真實驗項目，成為“高分子化學(xué)”數(shù)字化教學(xué)資源的又一大亮點。

通過虛擬仿真實驗可不受儀器和場地的限制，學(xué)生可以隨時隨地，無限次重復(fù)操作使用，不僅節(jié)約了學(xué)校硬件購買及維修上的費用，更利于學(xué)生全面認識和操作儀器設(shè)備。而且，在虛擬仿真實驗教學(xué)中設(shè)置了學(xué)生操作中容易犯的錯誤及操作注意事項，當(dāng)學(xué)生有錯誤操作時就會觸發(fā)系統(tǒng)，自動給出溫馨提示，這樣學(xué)生做實驗相當(dāng)于身邊有一個老師在提供實時的指導(dǎo)，一方面有效減少老師工作量，另一方面也鍛煉了學(xué)生的動手能力。通過現(xiàn)有“高分子化學(xué)”虛擬仿真實驗項目的學(xué)習(xí)，加深了學(xué)生對相關(guān)理論知識的理解和應(yīng)用能力，培養(yǎng)了學(xué)生的工程專業(yè)素質(zhì)。

3 課程實踐教學(xué)資源的開發(fā)

作為材料化學(xué)專業(yè)的一門專業(yè)基礎(chǔ)課，從材料化學(xué)專業(yè)籌備工程教育認證工作伊始，“高分子化學(xué)”教學(xué)團隊為支撐工程師核心能力培養(yǎng)，針對材料化學(xué)專業(yè)目前沒有開設(shè)專門的“高分子化學(xué)”實驗課程的局面，積極探索，完成了以下課程實踐教學(xué)資源的開發(fā)工作：

（1）課程團隊教師結(jié)合自己的高分子化學(xué)科研背景，完成了“隔熱涂料的制備及其性能測試綜合實驗開發(fā)”等新型綜合性高分子化學(xué)實驗開發(fā)工作，充實了“高分子化學(xué)”課程實驗、實踐教學(xué)資源。

（2）課程教學(xué)團隊在2012 版《材料加工實驗》教材（校內(nèi)使用）的基礎(chǔ)上，為適應(yīng)佛山科學(xué)技術(shù)學(xué)院工程教育改革與發(fā)展的需要，結(jié)合高分子材料產(chǎn)業(yè)發(fā)展新形勢，對新型高分子材料的發(fā)展和技術(shù)更新進行了廣泛的調(diào)研，總結(jié)多年的教學(xué)經(jīng)驗并征求了企業(yè)對工科人才培養(yǎng)的建議，團隊成員群策群力編寫并出版了《高分子材料加工實驗》教材（北京，化學(xué)工業(yè)出版社，2017），是“高分子化學(xué)”課程實踐教學(xué)資源開發(fā)的又一成果。

（3）與佛塑集團等近20 家高分子行業(yè)企業(yè)合作，建設(shè)了校外實習(xí)實踐或產(chǎn)學(xué)研合作基地，依托認識實習(xí)、生產(chǎn)實習(xí)、畢業(yè)實習(xí)和畢業(yè)論文（設(shè)計）等開展實踐性教學(xué)，滿足“高分子化學(xué)”課程的實踐性教學(xué)的需求。