基于信息技術的高分子化學立體化教學資源的構建

葉秀芳，陳東初，樊 婷

（佛山科學技術學院材料科學與能源工程學院，廣東 佛山528000）

所謂教學資源，一般是指在學校教育活動中，為了實現一定的教學目標，圍繞提升教學品質而開展的所有教學要素的總和[1-2]。在教學系統的整體架構下，所有的教學資源要素如何各自發揮其作用和價值，并形成教學合力，最終實現教學目標并優化教學效果的過程被稱為教學資源運行機制[2]。優質的課程教學資源的建設和開發是教學改革和課程建設工作的重要內容，優質教學資源運行機制的形成是教學品質提升的核心，因此，如何形成優質的、開放共享的課程教學資源及其運行機制，已成為廣大教育工作者的研究熱點。

本文以佛山科學技術學院“高分子化學”課程為例，從課程教學團隊建設、數字化課程教學資源的構建和課程實踐教學資源的開發角度，對教學團隊近年來在教學資源建設方面的探索和實踐進行總結。

1 課程教學團隊的建設

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

基于此背景，“高分子化學”課程團隊近年來注重建設和優化自身隊伍建設，課程主講教師均為長期從事教學及相關的科研工作、具有扎實的基礎知識、豐富的理論教學和實踐經驗的教師；同時，注重青年教師和后備師資的培養。目前，“高分子化學”課程教學師資隊伍課程團隊成員組成結構合理：在教學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歷。課題組在“高分子化學”課程教學期間，積極探索課程教學改革，積累了豐富的課程教學改革經驗，教學效果良好，優良率100%。

2 數字化課程教學資源建設

數字化課程學習資源正成為傳統課程學習資源的重要補充[4-5]。隨著信息技術的發展，集數字化學習資源與傳統課程資源為一體的立體化課程教學資源的構建成為課程建設的主流趨勢。在充分考察“高分子化學”課程體系設置的基礎上，基于信息技術的支持，構建了包括“高分子化學”網絡課程、“高分子化學”虛擬仿真實驗項目等在內的“高分子化學”數字化課程教學資源。

2.1 “高分子化學”網絡課程的構建

“高分子化學”是一門專業基礎課，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科的發展新動態，在課堂教學中及時反映學科的最新理論成果和發展動向。因此，作為教學資源配置中最不可缺失的“文本”資源——教材，必須根據學科發展及時更新。鑒于傳統的課本受制于各種因素影響，其更新換代的周期有一定滯后性。為避免造成學生所學知識的滯后性，佛山科學技術學院“高分子化學”課程團隊教師根據所選教材，在多年課程教學和教改的工作基礎上，自主制作了“高分子化學”多媒體課件用于輔助教學，注重在教學實踐中，及時更新教學內容，不斷優化完善課件內容，力爭將最新“高分子化學”理論和理念傳授給學生。

為進一步推進“高分子化學”教學資源的數字化建設工作，基于現代信息技術的支持，課程團隊根據課程教學中的重點、難點和高分子行業發展新動態，自主研究開發了“高分子化學”網絡課程，并堅持網絡課程內容的不斷更新與優化，“高分子化學”網絡課程的構建也已成為“高分子化學”課程教學資源數字化的標志。

此外，課程團隊教師還結合自己的科研背景，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”課程提供了更多的數字化教學資源。

2.2 高分子化學虛擬仿真實驗項目的建設

化學是一門以實驗為基礎的學科，作為現代化學五個二級學科之一的“高分子化學”課程的教學自然也離不開配套實驗。但由于歷史原因，目前佛山科學技術學院沒有開設專門的“高分子化學”實驗課程，限制了學生對“高分子化學”基礎理論的理解和掌握。在此背景下，“高分子化學”課程教學團隊積極探索，合理配制資源，籌建了材料科學與工程學院虛擬仿真實驗中心，并建設了包括拉伸虛擬實驗、壓縮虛擬實驗、扭轉虛擬實驗、彎曲與扭轉組合變形虛擬實驗、彈性模量與泊松比虛擬實驗在內的一批“高分子化學”網上虛擬仿真實驗項目，成為“高分子化學”數字化教學資源的又一大亮點。

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

3 課程實踐教學資源的開發

作為材料化學專業的一門專業基礎課，從材料化學專業籌備工程教育認證工作伊始，“高分子化學”教學團隊為支撐工程師核心能力培養，針對材料化學專業目前沒有開設專門的“高分子化學”實驗課程的局面，積極探索，完成了以下課程實踐教學資源的開發工作：

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

（2）課程教學團隊在2012 版《材料加工實驗》教材（校內使用）的基礎上，為適應佛山科學技術學院工程教育改革與發展的需要，結合高分子材料產業發展新形勢，對新型高分子材料的發展和技術更新進行了廣泛的調研，總結多年的教學經驗并征求了企業對工科人才培養的建議，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，化學工業出版社，2017），是“高分子化學”課程實踐教學資源開發的又一成果。

（3）與佛塑集團等近20 家高分子行業企業合作，建設了校外實習實踐或產學研合作基地，依托認識實習、生產實習、畢業實習和畢業論文（設計）等開展實踐性教學，滿足“高分子化學”課程的實踐性教學的需求。