“功能高分子材料”課程線上線下混合式教學(xué)改革的探究

羅 軍，劉 淵，謝向宇，聶勝強(qiáng)

（貴陽學(xué)院 化學(xué)與材料工程學(xué)院，貴州 貴陽 550005）

功能高分子材料是指應(yīng)用于航空航天、食品、醫(yī)療、化工等領(lǐng)域，對(duì)物質(zhì)、信息、能量具有傳輸、轉(zhuǎn)換或貯存作用的特種高分子材料[1]。“功能高分子材料”課程既是材料專業(yè)、應(yīng)用化學(xué)及其相關(guān)專業(yè)的必修課程，也是一門具有多學(xué)科交叉性的綜合課程，學(xué)術(shù)性較強(qiáng)，同時(shí)兼具實(shí)用性。面對(duì)疫情常態(tài)化防控，為保證課堂教學(xué)的順利進(jìn)行，線上教學(xué)成為傳統(tǒng)線下授課的主要載體。在全國高教處長(zhǎng)會(huì)暨高等學(xué)校教學(xué)指導(dǎo)委員會(huì)工作會(huì)議上，教育部高等教育司司長(zhǎng)吳巖深刻指出：“在后疫情時(shí)代，如何吸收線上教學(xué)的成功經(jīng)驗(yàn)，完善其不足之處，以推進(jìn)混合式教學(xué)的開展，是所有教育者需要思考的問題?！?/p>

混合式教學(xué)的顯著優(yōu)勢(shì)在于將線下教學(xué)和線上教學(xué)相結(jié)合，一方面可以發(fā)揮教師的教學(xué)引導(dǎo)作用，另一方面能拓寬學(xué)生獲取知識(shí)的渠道，進(jìn)一步提升學(xué)生的學(xué)習(xí)效果，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)主動(dòng)性[2]。據(jù)統(tǒng)計(jì)，截至2022年上半年，疫情前高校教師使用混合式教學(xué)的比例為34.8%，疫情后混合式教學(xué)的使用比例已提升至84.2%[3]。由此可見，混合式教學(xué)已成為高等教育教學(xué)過程中的新常態(tài)，是必不可少的教學(xué)方式。在此背景下，本研究對(duì)“功能高分子材料”課程線上線下混合式教學(xué)過程中遇到的相關(guān)問題及教學(xué)模式進(jìn)行探討，以期優(yōu)化教學(xué)內(nèi)容，提升教學(xué)效果，更好地服務(wù)于高分子材料專業(yè)人才培養(yǎng)環(huán)節(jié)。

1 課程教學(xué)的現(xiàn)狀

“功能高分子材料”課程內(nèi)容主要包括功能高分子材料的概念、結(jié)構(gòu)、組成、功能性應(yīng)用等，知識(shí)面較廣，教師要想在32學(xué)時(shí)內(nèi)面面俱到地講解該門課程涉及的所有知識(shí)點(diǎn)是不切實(shí)際的，首先必須從優(yōu)選教材和相關(guān)數(shù)字資源著手，在實(shí)際教學(xué)中，選取化學(xué)工業(yè)出版社的《功能高分子材料》教材（羅祥林教授于2018年編著）。

“功能高分子材料”課程覆蓋功能高分子材料的結(jié)構(gòu)與性能特點(diǎn)、應(yīng)用領(lǐng)域和思路，注重培養(yǎng)學(xué)生根據(jù)應(yīng)用目標(biāo)正確選用高分子材料的基本能力，這對(duì)材料方向的本科生而言十分重要。然而，“功能高分子材料”課程的線下教學(xué)模式易受傳統(tǒng)“灌輸式”教學(xué)的影響，主要原因是課程內(nèi)容多，包括電功能高分子材料、反應(yīng)型功能高分子材料、光功能高分子材料、生物醫(yī)用功能高分子材料等四大類，內(nèi)容分散，概念多且復(fù)雜，知識(shí)點(diǎn)與知識(shí)點(diǎn)的關(guān)聯(lián)較弱，學(xué)生難以深入掌握“功能高分子材料”課程內(nèi)容的精髓。在疫情防控階段，若僅依賴線上教學(xué)，易受平臺(tái)服務(wù)器、網(wǎng)絡(luò)和所處視聽環(huán)境的影響，導(dǎo)致授課進(jìn)展不連續(xù)、延遲或者內(nèi)容缺失，難以達(dá)到預(yù)期的線上授課效果，亟待教師改變常規(guī)授課模式，絕對(duì)不能簡(jiǎn)單地將線下課程照搬到線上，一方面要以多元化手段幫助學(xué)生更好地理解“功能高分子材料”課程相關(guān)知識(shí)點(diǎn)，另一方面應(yīng)盡可能避免盲目講課。隨著經(jīng)濟(jì)社會(huì)的發(fā)展，功能高分子材料日新月異，新方法、新材料不斷涌現(xiàn)，教材中的部分知識(shí)更新不及時(shí)會(huì)導(dǎo)致教材無法體現(xiàn)功能高分子領(lǐng)域的最新研究進(jìn)展。此外，該課程一般面向高年級(jí)本科生開設(shè)，此時(shí)學(xué)生面臨各種升學(xué)或就業(yè)準(zhǔn)備等現(xiàn)實(shí)問題，加之基礎(chǔ)理論線上教學(xué)的師生互動(dòng)性不足，學(xué)生容易產(chǎn)生抵觸心理。

2 課程教學(xué)改革

2.1 線上教學(xué)

“功能高分子材料”課程設(shè)置應(yīng)涵蓋高分子材料的制備工藝、表征手段及制備特性，例如反應(yīng)型功能高分子的結(jié)構(gòu)與性能、原理與表征、應(yīng)用等關(guān)鍵內(nèi)容。由于功能高分子材料的制備原理、工藝比較復(fù)雜，化學(xué)反應(yīng)具有較強(qiáng)的抽象性，通過板書將這些內(nèi)容呈現(xiàn)給學(xué)生是一個(gè)難題，會(huì)提高學(xué)生吸收消化所學(xué)知識(shí)點(diǎn)的難度。課前預(yù)習(xí)是提高學(xué)生的學(xué)習(xí)效率、激發(fā)學(xué)生的內(nèi)生動(dòng)力，提升學(xué)生課堂學(xué)習(xí)主動(dòng)性的重要方法。經(jīng)調(diào)查，學(xué)生在宿舍上網(wǎng)課時(shí)明顯感覺學(xué)習(xí)氛圍較差，面對(duì)枯燥的理論知識(shí)容易精力分散。慕課（MOOC）、愛課程等平臺(tái)以總結(jié)教學(xué)視頻的方式展示了一些重要且關(guān)鍵的知識(shí)點(diǎn)，這也是學(xué)習(xí)方式的一種創(chuàng)新，能幫助學(xué)生更快速、更精準(zhǔn)地掌握知識(shí)點(diǎn)，這種總結(jié)性的教學(xué)視頻往往短小精悍，使知識(shí)點(diǎn)模塊化、可視化、趣味化、專業(yè)化，具有較強(qiáng)的針對(duì)性，能幫助學(xué)生提高學(xué)習(xí)效率。

教師還可以利用在線直播平臺(tái)的便利性，實(shí)時(shí)共享展示功能高分子材料關(guān)鍵技術(shù)及應(yīng)用內(nèi)容，通過分屏技術(shù)將擬展示內(nèi)容與所選課本或課件中的理論知識(shí)點(diǎn)銜接配合，讓“功能高分子材料”教學(xué)更加形象化，進(jìn)一步激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和討論的積極主動(dòng)性。這種方式能有效彌補(bǔ)傳統(tǒng)線下教學(xué)的不足，充分利用線上教學(xué)的優(yōu)勢(shì)，互相補(bǔ)充，使教學(xué)效果達(dá)到最優(yōu)。例如教師在講解“吸附分離功能高分子的制備及表征”時(shí)，可以利用在線直播平臺(tái)放映整個(gè)制備流程的視頻，生動(dòng)形象直觀地呈現(xiàn)制備過程中所涉及的一系列問題，如聚丙烯酸酯系、聚烯烴系、聚丙烯酸系高吸油性樹脂。教師可以隨時(shí)根據(jù)教學(xué)需要調(diào)整視頻的播放進(jìn)度，便于闡明吸附分離高分子材料作為環(huán)境凈化、緩釋材料的控制及原理，讓學(xué)生感覺知識(shí)可感可觸，提升學(xué)習(xí)質(zhì)效。當(dāng)然，在線直播平臺(tái)并非完全不可挑剔。由于“功能高分子材料”課程的特性，很多合成公式及相關(guān)計(jì)算過程的單一線上教學(xué)會(huì)讓學(xué)生感覺難以集中精力來理解記憶?；旌鲜浇虒W(xué)可以在線上教學(xué)的基礎(chǔ)上，結(jié)合“課件+板書”演示的線下模式，發(fā)揮線上線下同步結(jié)合展示的優(yōu)勢(shì)[4]。在混合式教學(xué)過程中，教師如果能將功能高分子材料工業(yè)產(chǎn)業(yè)應(yīng)用或科研實(shí)例通過具體形象的音頻、視頻等多元化形式呈現(xiàn)，有助于加強(qiáng)學(xué)生的理解記憶，提升學(xué)習(xí)效果。

2.2 線下教學(xué)

近年來，功能高分子材料逐漸朝著多功能化方向發(fā)展，“功能高分子材料”課程的線下教學(xué)內(nèi)容和形式需要實(shí)時(shí)更新，緊跟高速發(fā)展的新科技、新趨勢(shì)。電磁材料、導(dǎo)電材料、光熱材料等相繼出現(xiàn)，業(yè)界對(duì)高分子材料結(jié)構(gòu)與性能之間關(guān)系的研究越來越深入，特殊功能的新型功能高分子材料也越來越多，比如隱身高分子材料、生物高分子材料等，進(jìn)一步擴(kuò)大了功能高分子材料的范圍。針對(duì)新材料的發(fā)展趨勢(shì)，教師可以組織學(xué)生對(duì)感興趣的功能高分子材料領(lǐng)域組織報(bào)告研討會(huì)，小組成員查閱文獻(xiàn)資料，整理研究論文、視頻和圖片信息，制作成PPT，在課堂上做口頭報(bào)告，臺(tái)下教師與學(xué)生進(jìn)行提問討論，讓學(xué)生在討論中學(xué)習(xí)，可增強(qiáng)課程教學(xué)的趣味性，提升“功能高分子材料”課程的教學(xué)效果。這一線下教學(xué)環(huán)節(jié)的設(shè)置讓學(xué)生由被動(dòng)聽講轉(zhuǎn)為主動(dòng)學(xué)習(xí)，并且活躍了課堂學(xué)習(xí)氣氛，有助于提升學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性和學(xué)習(xí)興趣。在給學(xué)生布置任務(wù)時(shí)，教師要充分引導(dǎo)學(xué)生了解和使用各類校內(nèi)外數(shù)字資源，如中國知網(wǎng)（CNKI）、EBSCO全文數(shù)據(jù)庫、Springer、Web of Science等中外學(xué)術(shù)資源，極大地豐富課程教學(xué)內(nèi)容。

除了“功能高分子材料”課程知識(shí)的講授，教師應(yīng)適當(dāng)訓(xùn)練學(xué)生分析不同功能高分子材料的原理和性能之間的邏輯關(guān)系，引導(dǎo)學(xué)生分析內(nèi)在結(jié)構(gòu)和外在條件對(duì)高分子材料的作用。在課堂交流過程中，教師要著重鍛煉學(xué)生的交流能力以及質(zhì)疑提問的意識(shí)，讓學(xué)生更加直觀地認(rèn)識(shí)“功能高分子材料”這門課程。在上述知識(shí)點(diǎn)的講授和內(nèi)容設(shè)置過程中，應(yīng)遵循3個(gè)基本原則：一是要契合教學(xué)大綱、總的教學(xué)目標(biāo)，二是要主動(dòng)適應(yīng)地方行業(yè)的需求，三是要以學(xué)生的知識(shí)儲(chǔ)備為基礎(chǔ)，力求在有限的學(xué)時(shí)內(nèi)，讓學(xué)生更好、更深刻地掌握功能高分子材料相關(guān)知識(shí)點(diǎn)。教師深入淺出地闡釋各種功能高分子材料共性的理化基礎(chǔ)和各自的特殊科學(xué)原理，使學(xué)生既能從普遍的科學(xué)原理高度認(rèn)識(shí)各種高分子材料，又能從合成條件發(fā)現(xiàn)高分子材料結(jié)構(gòu)與性能關(guān)系的方法和基本規(guī)律。

2.3 混合式教學(xué)的教學(xué)反饋

在“功能高分子材料”課程的混合式教學(xué)中，教師可以布置線上線下的實(shí)踐任務(wù)，讓學(xué)生提交任務(wù)設(shè)計(jì)，加強(qiáng)學(xué)生對(duì)知識(shí)的鞏固和運(yùn)用。例如，針對(duì)常規(guī)塑料制件耐磨、耐溶劑性能差，容易刮傷、起霧、表面受損等問題，運(yùn)用光化學(xué)功能高分子材料類型的塑料涂料可以對(duì)塑料制件進(jìn)行表面裝飾及保護(hù)，因此，光化學(xué)功能高分子材料在日常生活中比比皆是。教師安排學(xué)生查找身邊應(yīng)用場(chǎng)景中耐老化性能較差的塑料材料，調(diào)研如何通過穩(wěn)定化的塑料涂料進(jìn)行涂覆保護(hù)，防止或延緩塑料基材的老化。由于塑料基材的種類很多，化學(xué)和物理性質(zhì)也不盡相同，教師要引導(dǎo)學(xué)生區(qū)別涂料配方，判斷學(xué)生能否將所學(xué)“功能高分子材料”課程的知識(shí)運(yùn)用于實(shí)踐。在線上教學(xué)中，教師可以安排學(xué)生拍攝視頻記錄實(shí)踐任務(wù)的執(zhí)行過程并上傳到平臺(tái)中，以便追蹤學(xué)生實(shí)施情況并給予指導(dǎo)，讓學(xué)生在實(shí)踐的反饋中加強(qiáng)對(duì)知識(shí)的鞏固和運(yùn)用，提升學(xué)生的專業(yè)能力。

在“功能高分子材料”課程的混合式教學(xué)中，線下教學(xué)可以讓師生面對(duì)面交流，教師通過學(xué)生的回答了解學(xué)生對(duì)知識(shí)點(diǎn)的掌握情況，為學(xué)生提供及時(shí)的學(xué)習(xí)指導(dǎo)，也可以就學(xué)生的觀點(diǎn)或回答作出當(dāng)面回復(fù)、評(píng)價(jià)及進(jìn)一步探討。在“功能高分子材料”課程的線上教學(xué)中，由于時(shí)空的差異，師生面對(duì)面交流的機(jī)會(huì)有限，缺乏教師反饋或反饋不及時(shí)，難以了解學(xué)生對(duì)知識(shí)點(diǎn)的掌握情況。教師要充分利用教學(xué)平臺(tái)的優(yōu)勢(shì)，多關(guān)注學(xué)生的學(xué)習(xí)過程與動(dòng)態(tài)，例如對(duì)課件的瀏覽次數(shù)、停留時(shí)間等，了解學(xué)生在當(dāng)前階段是否遇到困難；教師還可以使用在線通信交流工具，主動(dòng)為學(xué)生提供學(xué)習(xí)指導(dǎo)。針對(duì)學(xué)生存在的“功能高分子材料”課程問題或疑惑，教師可以與學(xué)生約定在某個(gè)時(shí)間專門答疑解惑并提供反饋，讓學(xué)生再次學(xué)習(xí)。教師還可以通過加強(qiáng)師生聯(lián)系來提升反饋的頻率和及時(shí)性，讓學(xué)生能更有針對(duì)性地學(xué)習(xí)，明確和定向突破知識(shí)盲點(diǎn)。

2.4 考核評(píng)價(jià)方式

混合式教學(xué)的考核不是對(duì)現(xiàn)有線上和線下教學(xué)的簡(jiǎn)單微調(diào)和合并，而是在確立合適的課程核心學(xué)習(xí)目標(biāo)之后，合理分配線下教學(xué)與線上教學(xué)的時(shí)間及學(xué)習(xí)任務(wù)。在“功能高分子材料”課程教學(xué)中，教師可以從線上測(cè)試與線下考核兩個(gè)方面開展教學(xué)考核。對(duì)于線上測(cè)試，教師既可以利用學(xué)習(xí)通平臺(tái)靈活布置各種類型的作業(yè)，還可以根據(jù)實(shí)際情況合理設(shè)置作業(yè)提交時(shí)間。對(duì)于“功能高分子材料”課程的客觀題，該平臺(tái)有自動(dòng)批改作業(yè)的功能，能極大地節(jié)約教師的工作時(shí)間，讓教師把更多的精力放在教學(xué)質(zhì)量提升方法的思考上；針對(duì)主觀題，教師可以布置課后作業(yè)，學(xué)生以附件的形式上傳提交，不拘泥于所處位置，方便教師批閱；教師通過平臺(tái)發(fā)起在線測(cè)試，讓學(xué)生自主完成，教師根據(jù)測(cè)試結(jié)果的統(tǒng)計(jì)與分析，動(dòng)態(tài)掌控學(xué)生的知識(shí)掌握水平，適當(dāng)調(diào)整下一階段的教學(xué)內(nèi)容，進(jìn)一步明確教學(xué)重點(diǎn)。

傳統(tǒng)“功能高分子材料”課程的考核往往以線下閉卷考試的成績(jī)?yōu)橹饕己酥笜?biāo)，以平時(shí)成績(jī)?yōu)檩o[5]。學(xué)生通常在考前突擊復(fù)習(xí)應(yīng)對(duì)閉卷考試，這種考核模式往往難以客觀全面地反映學(xué)生真實(shí)的掌握程度以及實(shí)踐應(yīng)用所學(xué)知識(shí)的能力。因此，該課程的考核需要全方位多元化的評(píng)價(jià)指標(biāo)，教師可以根據(jù)教學(xué)計(jì)劃組織線下測(cè)驗(yàn)活動(dòng)，要充分考慮學(xué)生的個(gè)性因素，因人施教、因材施教。每次完成一般教學(xué)任務(wù)后，教師要及時(shí)記錄學(xué)生的測(cè)驗(yàn)成績(jī)。平時(shí)成績(jī)的考核指標(biāo)主要包括平時(shí)的測(cè)驗(yàn)分?jǐn)?shù)、課堂出勤率、課堂問答等方面，教師可以適當(dāng)提升平時(shí)成績(jī)?cè)诳偝煽?jī)中所占比例，確保綜合客觀地評(píng)定學(xué)生的平時(shí)成績(jī)。完成該學(xué)期該課程的教學(xué)任務(wù)后，教師要組織期末測(cè)驗(yàn)。教師最后需綜合考慮學(xué)生在本學(xué)期“功能高分子材料”課程線上線下教學(xué)中的表現(xiàn)及教學(xué)效果進(jìn)行客觀評(píng)價(jià)，按照優(yōu)秀、良好、中等、及格、不及格5個(gè)檔次進(jìn)行分類，對(duì)學(xué)生的成績(jī)?cè)u(píng)價(jià)歸檔。對(duì)比與評(píng)價(jià)往屆學(xué)生的學(xué)習(xí)情況，有助于教師更加全面地了解學(xué)生對(duì)“功能高分子材料”課程所涉及知識(shí)點(diǎn)的掌握程度及該門課程的教學(xué)效果，為下一階段的教學(xué)提供支撐。

3 結(jié)語

在疫情防控常態(tài)化的大背景下，“功能高分子材料”課程有必要深化混合式教學(xué)模式改革，實(shí)現(xiàn)線上線下教學(xué)的深度融合，取長(zhǎng)補(bǔ)短，進(jìn)一步強(qiáng)化教師在教學(xué)中的主導(dǎo)作用，加強(qiáng)學(xué)生主動(dòng)學(xué)習(xí)的能力，促使學(xué)生構(gòu)建完整的功能高分子材料理論及應(yīng)用知識(shí)體系，可在一定程度上促進(jìn)線上線下教學(xué)的改革和發(fā)展，為學(xué)生步入社會(huì)后盡快將基礎(chǔ)理論知識(shí)應(yīng)用于生產(chǎn)、科研工作實(shí)踐提供一定的實(shí)踐基礎(chǔ)。