新形態立體化課程建設的改革與實踐

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”規劃中，高分子材料作為新興產業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劃。高分子材料是人們日常生活中的四大基礎材料之一，其身影隨處可見。隨著高分子材料更新換代速度的加快，對今后從事高分子材料的技術人員也提出了更高的專業素養和技能的要求。因此，在承擔著產業人才培養任務的工科高校，就應該更加融合當代的網絡技術，在“互聯網+”的條件下，構建新型高分子教學模式，打造出更加適應產業發展的新型人才。

《高分子化學》課程作為以無機化學、有機化學、分析化學、物理化學、物理學、材料學等為基礎知識的一門工科化工類、材料類專業的核心課程，既是一門理論學科，又是一門應用學科，涉及到理論和實驗教學的兩個方面。 山東科技大學的《高分子化學》課程，主要針對該校化學工程與工藝、應用化學、高分子材料與工程和材料化學等專業的本科學生，每屆學習的人數總和有300多人。

在《高分子化學》這門課程的學習中，學生們不僅能了解到高分子領域發展的歷史背景和前沿科技成果，同時在有機化學的基礎上，能掌握高分子化合物的基本概念、合成反應原理、反應動力學、熱力學以及聚合方法等知識。通過《高分子化學》課程的學習及相關實驗技能的訓練，還可以培養學生們的探索精神和創新意識，為接下來《功能高分子材料》、《聚合物加工》等課程的學習、畢業論文（設計） 及工作奠定了良好的基礎。

2013年春季學期開始，山東科技大學《高分子化學》教學團隊，在網絡信息中心的領導和老師的積極配合協助下，基于“突出工科特色，增強信息化應用，加深理論與實踐融合，培養創新性復合人才”目標，開展了網絡在線開放課程與新形態立體化教材建設的改革與實踐。探索了工科高校的專業課《高分子化學》翻轉課堂教學模式的改革，主要解決了人才培養與需求脫節，培養模式、類型結構單一的問題；尋找信息技術與教學深度融合的方式；探索提高學生學習成效的方法和策略；研究教學、考試方法與教學評價、教學方式改革的措施。該在線課程在彌補傳統教學短板的同時，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，注重培養學生的社會責任感、法治意識、創新精神和實踐能力。

實施方法

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

1.總結以往《高分子化學》課程教學過程中的問題，對癥下藥

隨著學分制的改革不斷深入，傳統教學的課時逐年被壓縮，就《高分子化學》

這門課程而言，課堂教學從48學時減少到32個學時，要想在這么短的時間保質保量講授潘祖仁教材的全部九章內容，幾乎是不可能的事情。總結以往的教學過程和經歷，發現教學中主要存在的問題如下。問題1：“教”與“學”失衡 !課程教學以“教”為中心，教學效率低下，教與學的體驗差，學生停留在淺層次學習，創新能力培養不足。問題 2 ：課程評價以“教”為中心，重教輕學、重知識輕能力、重課內輕課外、重主觀輕客觀、可操作性差。問題 3 ：教師教學改革以“教”為中心，沒有形成與學生間的良性互動，收效不顯著，導致教師對追求卓越教學的原動力不足，甚至出現職業倦怠。

2.構建功能強大、內容豐富、鏈條完整的網絡平臺，為學生個性化學習提供便利途徑

圖1 知識點視頻在課程中的應用

針對第一個問題，利用超星爾雅網絡平臺，建立了《高分子化學》教學空間，在這門課程的教學空間里，包含了該課程的教學大綱、教學設計、課堂使用的PPT、理論教學視頻、學科前沿、實驗視頻、教學參考書、相關趣味知識應用、章節測試題、習題、作業等等，并隨時更新，提供給老師和學生在課上、課中、課后隨時使用，把學生的學習延伸到任何可以聯網的零碎時空，真正做到了“人人皆學、處處能學、時時可學”；同時，為了提高學生的學習效率，我們將原來每堂課45分鐘的課堂教學視頻碎片化，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），方便了學生的隨時學習。根據學生就業、升學等不同需求，在網絡空間中充實相關內容，滿足學生個性化學習。

3.增加師生互動，增進情感交流，構建“以學生為中心”的新型的師生關系，創新大學生的學習新模式

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

4.利用大數據，對學生的整個學習過程進行把握，學生的學習成果評價得到全程掌控，創新了教學評價的機制

針對第三個問題， 在翻轉課堂教學改革實踐中，我們不僅關注課堂教學的結果，通過網絡教學平臺大數據的統計功能，教師可以對每個選課學生的學習過程、看視頻的進度、時間長短、作業中的問題、參與討論、知識擴展等學習活躍程度進行全程掌握，完全做到了對學生學習的評價由“終結性”評價向“全過程”評價的轉變。同時，在這個大數據統計中，不僅可以進行教師評價學生，也可學生間的互相評價以及學生對任課教師的評價， 實現了由教師對學生的單向評價向師生、生生相互評價轉變。這種多元的、全過程的評價機制，對學生學習態度的根本改變以及教師角色的轉變，都起著重大的導向作用。

圖2 立體化課程制作

截止目前，山東科技大學的《高分子化學》課程，已經完成了學校五個輪次的網絡在線課程授課，在2017下半年訪問也已達 45924人次。

《高分子化學》在線課程的翻轉課堂式教學，在該校應用化學專業分別被2011、2012、2013、2014和2015級的學生使用，五屆受益學生300余人，被其他院校相關專業和社會人員學習達700余人。

階段性創新

總結五年多的教學改革實踐，筆者認為，山東科技大學《高分子化學》翻轉課堂教學模式的改革，實現了以下創新：

1. 理念創新

提出了“突出工科特色，增強信息化應用，加深理論與實踐融合，培養創新性復合人才”理念。

2. 教學模式和評價模式創新

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

3. 大學生學習模式的創新

翻轉課堂的教學方式、組織方式的創新和教學過程的優化，促進了大學生們學習方式的改變，提高了學習效率，學生的素質也從“考試型”向“全能型”發展。

具體的創新表現可以總結為四個方面：

（1）教師乃至學校的課程建設新模式的創新。人才培養模式的改革和內涵的提升關鍵要落實到課程建設上。如果所有課程資源得到匯集，那將是學校課程建設最寶貴的資源。所以，優質的、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習空間中。

（2）學科教學模式的創新。基于網絡學習空間的翻轉課堂混合教學模式，實現在線課程與實體課堂“同步”互動。這種互動與“翻轉課堂”，使得“老師更興奮，學生更積極。”

（3）大學生學習模式的創新。翻轉課堂的教學方式，促進了大學生們由“被動型”向“主動型”學習方式改變，提高了學習效率，學生的素質也從“考試型”向“全能型”發展。

（4）教學評價機制的創新。老師與學生的相互評價，形成了由終結性評價向全過程評價的轉變。這種多元的、全過程的評價機制和評價方法促進了教學質量的提升。

通過五年多的網絡課堂教學改革和教材資源建設，該課程團隊主持和參與省級和校級教學改革項目10余項，獲省級和校級教學成果7項，得到了兄弟學校、超星泛雅網絡教學平臺公司相關領導員工的一致好評。《高分子化學》在線課程作為化學、化工類以及材料類本科生的專業核心課程，將在我國理工科院校的輔助教學中有較為廣泛的應用前景。