高聚物合成工藝學課程中“翻轉(zhuǎn)課堂”的教學設(shè)計及應用

金洗郎，馬愛潔

(西安工業(yè)大學 材料與化工學院，陜西 西安 710032)

高聚物合成工藝學是高分子材料與工程專業(yè)一門重要的專業(yè)課，使學生進一步熟悉高分子化合物的生產(chǎn)過程及技術(shù)工藝[1]。該課程實現(xiàn)了將理論運用到實踐中，能夠進一步提高學生實際應用能力和技術(shù)創(chuàng)新能力，與當代高校教育中培養(yǎng)高素質(zhì)創(chuàng)新性、應用型人才的理念相契合[2]。課程教學實施大綱要求學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，各種聚合方法進行工業(yè)化生產(chǎn)的認識，將理論與實際相結(jié)合，提高處理和解決實際問題的能力，為今后從事科研和生產(chǎn)工作打下扎實的基礎(chǔ)。

翻轉(zhuǎn)課堂是學生課前利用教學資源進行自主學習，教師在課堂上組織學生通過小組協(xié)作的方式開展課堂教學的一種教學模式[3-4]。翻轉(zhuǎn)課堂又叫顛倒課堂或顛倒教室，將原先的教師課堂教，學生被動聽，課后完成作業(yè)的傳統(tǒng)教學模式，改變?yōu)椋簩W生先課前自學，師生在課堂上完成答疑、探究、互動交流等的一種新型教學模式[5]。

高聚物合成工藝學課程與實踐生產(chǎn)結(jié)合緊密，采用翻轉(zhuǎn)課堂教學，能夠?qū)崿F(xiàn)“于實踐中提出問題、以理論所學回答問題”的教學目標。輔助以移動教學平臺及虛擬實驗教學等現(xiàn)代化教學手段，進行高聚物合成工藝學課程“翻轉(zhuǎn)課堂”的具體教學設(shè)計及多個教學輪次應用。基于近年來高聚物合成工藝學進行翻轉(zhuǎn)課堂的應用成效，本論文對翻轉(zhuǎn)課堂教學模式進行了深入研究和探索，圍繞教學對象、教學模式、教學資源等要素，對聚合物合成工藝學翻轉(zhuǎn)課堂的具體實施方案進行了分析及闡述。

1 教學對象及課程概況

實施高聚物合成工藝學翻轉(zhuǎn)課堂的教改實驗班為我校高分子材料與工程專業(yè)2016級高分子材料與工程實驗班，學生人數(shù)共計30人(男12人，女18人)。采用教材為化學工業(yè)出版社張進、趙德仁等主編的《高聚物合成工藝學》(2015年，第三版)。教學內(nèi)容主要分為聚合方法和工藝過程、合成樹脂與塑料、合成橡膠三部分，圍繞上述三部分教學內(nèi)容，教材細分為20章，授課總學時為40課時，存在課程內(nèi)容繁多而課時有限的問題。此外，教材章節(jié)內(nèi)容排序為抽象理論在前、工業(yè)化工藝生產(chǎn)過程及具體產(chǎn)品在后，而在校學生的實際學習情況是從未接觸實際生產(chǎn)過程、對大型生產(chǎn)設(shè)備認識有限，章節(jié)時序不易于學生完成學習過程中具象化的理解，若固守教材與傳統(tǒng)教學方法，將導致學生學習興趣有限、認知困難、接受度低等困境，無法完成預期教學效果。

2 課程教學模式改革

2.1 “翻轉(zhuǎn)課堂”模式構(gòu)建

基于我院“陜西省材料工程實驗教學中心”、“陜西省工程化學實驗教學中心”等現(xiàn)代化教學平臺及移動教學技術(shù)，建設(shè)學生所需的交流平臺、提供在線輔導幫助；研究在線學習與課堂教學結(jié)合的混合式教學方案，豐富在線教學資源，構(gòu)建問題導向、靈活多變的教學模式，以實踐需求傳遞理論信息，并有效利用課堂時間，建立一整套協(xié)作學習、練習、實踐、掌握和交流的“翻轉(zhuǎn)課堂”模式。模型如圖1所示。

圖1 實踐教學翻轉(zhuǎn)課堂模型

這種模式增加了教師學生之間互動交流的時間，同時，由于教師授課內(nèi)容、學生作業(yè)均上傳網(wǎng)上，可以讓所有的內(nèi)容存檔，便于復習或補課。

2.2 建設(shè)精品教學資源

包括相關(guān)的教學大綱、教學視頻、教學課件、參考資料等，首先明確學生必須掌握的目標，以及視頻最終需要表現(xiàn)的內(nèi)容，收集資料，創(chuàng)建視頻。在制作過程中應考慮學生的想法和要求，以適應不同學生的學習方法和習慣。視頻和課件制作應短小精悍、有較強的針對性，儀器、設(shè)備使用講解詳細，長度盡量控制在學生注意力能集中的時間范圍內(nèi)。要求通過網(wǎng)絡(luò)發(fā)布的視頻，具有暫停、回放等多種功能，可以自我控制，有利于學生的自主學習和復習。

2.3 “學習任務單”的構(gòu)建

“學習任務單”是教師設(shè)計的幫助學生在課前明確自主學習的內(nèi)容、目標和方法，并提供相應的學習資源，以表單為呈現(xiàn)方式的學習路徑文件包，具體如圖2所示。學習任務單的設(shè)計應包含學習指南、學習任務、問題設(shè)計、建構(gòu)性學習資源、學習測試、問題檔案和學習反思共7個板塊。以培養(yǎng)創(chuàng)新型人才為根本目標，以任務驅(qū)動、問題導向為基本方式，注重發(fā)展學生自主創(chuàng)新的思維能力。

圖2 學習任務單項目設(shè)計例圖

1)學習指南由學習主題、達成目標、學習方法建議等組成。通過學習指南，使學生明確自己的學習主題和目標，以學習方法建議為基礎(chǔ)，根據(jù)情況選擇適合自己的學習方式進行學習，并不斷反思和總結(jié)，形成個性化學習。

2)學習任務由整體把握、重難點把握、創(chuàng)設(shè)寫作探究情境等組成。“整體把握”以結(jié)構(gòu)圖形式提出任務，使學生了解課程得提綱挈領(lǐng)，從整體上把握知識內(nèi)容，促進獨立思考得自主學習能力。具體把握即具體知識點得把握，提出把握具體知識點的要求。

3)問題設(shè)計是“學習任務單”設(shè)計的核心。把教學重難點等知識點轉(zhuǎn)變?yōu)閱栴}提出，讓學生在解決問題的同時，掌握教學知識的重難點和其他知識點。該板塊將傳統(tǒng)的灌輸式教學模式，轉(zhuǎn)化為任務驅(qū)動、問題導向的自主式學習，培養(yǎng)學生解決問題的能力。

4)建構(gòu)性學習資源指幫助學生為達成學習目標而創(chuàng)設(shè)的情境。由于本門課程與大量工程實踐結(jié)合，所以這個板塊是課程的重點。通過對真實工廠生產(chǎn)情景的模擬，激發(fā)學生的興趣，將理論和生產(chǎn)實踐相結(jié)合，達到掌握教學重難點的目的。

5)此外，學習任務單還包括學習測試、問題檔案和學習反思三個板塊，使學生在自主學習之后能夠即時評測實踐效果。同時發(fā)現(xiàn)問題，建立問題檔案，方便時刻反思學習過程，總結(jié)修正學習方法，學會學習。

2.4 優(yōu)化考核方式

改變以往的單一依靠考試成績的考核模式，制定相應的合理、科學、規(guī)范、客觀的成績考核及評價方法，調(diào)整平時成績權(quán)重、至總評的40%，使之涵蓋課堂討論、科研論文、資料查閱等各環(huán)節(jié)學習及實踐。評定方法全面體現(xiàn)學生實際能力的差異，將學生課堂參與過程納入考核體系，提升學生參與課堂教學的積極性，鍛煉學生獨立獲取知識的能力。

3 結(jié)束語

通過翻轉(zhuǎn)課堂，改變現(xiàn)階段普遍采用的教師講解、示范，學生被動接受、按部就班操作的模式，建構(gòu)以培養(yǎng)學生主動思維模式的新型教學模式和流程，讓學生學會主動學習、養(yǎng)成主動、獨立思考的習慣，從根本上解決學生創(chuàng)新能力差、專業(yè)思維匱乏的問題。同時，將大量“休眠”的精品課、開放課等網(wǎng)絡(luò)資源充分利用起來，優(yōu)化課堂教學，建為主題的“開放性”教學設(shè)計，為新型教育方式的改革提供參考。