“互聯網+”時代O2O教學模式的應用研究
——以高分子物理課程為例

鄧 偉 董麗敏 崔巍巍 朱興松

哈爾濱理工大學材料科學與工程學院，黑龍江 哈爾濱 150040

時代在發展，科技在進步，信息技術對教育發展的影響不可忽視，“推進信息技術與高等教育的深度融合，創新人才培養模式”已成為高等教育信息化的核心任務。在“互聯網+”時代背景下的O2O（線上線下）教學模式整合了傳統教學和互聯網學習的優勢，通過線下的面授教學與線上的網絡教學相結合，充分調動師生教與學的積極性、主動性和互動性，滿足“教學相長、因材施教”的教學本質，使知識教學由“授受”向“內化”轉變，因此其近年來備受關注。

一、高分子物理課程的傳統教學現狀

（一）注重知識傳授，但內化不足

高分子物理研究高分子材料結構與性能之間的內在聯系和基本規律，上承高分子化學，下啟高分子材料成型加工，是高分子科學的三大支柱之一，也是高分子專業的重要核心課程。隨著學科間的交叉滲透，高分子物理已成為材料、化工、電氣等學科必須掌握的相關知識。高分子物理課程有限的教學學時和繁雜的教學內容之間的矛盾，使得傳統教學多采用“滿堂灌”，即“老師講、學生聽”的教學模式，知識的傳授占據了大部分的課堂教學時間，學生大多停留在知識的基本理解階段，缺乏融會貫通，難以將知識內化為分析問題、解決問題的能力，導致在后續的學習和實踐中相關知識用不上、用不好，甚至不會用。

（二）教學內容經典，但缺乏時代性、個性化

傳統的教學內容多依賴且局限于教材知識和課堂傳授，其固定的框架和教學模式對知識的邏輯規律和學生的認知規律整合不足，削弱了學習的方向感，阻礙了深度的通透式學習。傳統的教學內容雖然經典，但無法及時引入高分子物理領域的新思維、新理論和新技術，不能很好地反映學科專業發展前沿，限制了學生視野的擴展和知識的延伸。統一的教學內容和教學方法無法兼顧每個學生對知識的渴求程度、認知水平和學習習慣的差異，難以實現“以學生為中心”的教育理念，不能滿足不同層次學生的需求。

（三）師生交流有限，評價不夠科學

大學課堂有五重境界：沉默、問答、對話、質疑和辯論。傳統的課堂教學時間有限，通常是在知識傳授的間隙穿插少量的點名提問并布置討論，課堂氣氛乏味沉悶，討論流于表面，師生缺乏對話交流，教師無法及時準確了解學生對知識的掌握情況和存在的問題，也無法激發學生學習的主體性、能動性和創新性。交流的有限也導致評價方式的單一，以期末考試為主、以考代評的評價方式忽略了學生作為評價主體對教學評價的參與，也不能全面考查學生學習的全部過程和真實效果，導致以評促學成為紙上談兵，難以科學有效地發揮評價對于學習的診斷、反饋、激勵和導向功能。

二、線上線下混合式教學模式的構建

O2O 教學模式絕不是簡單的、割裂的線下課堂授課和線上在線自學，而是一條完整的線上線下學習鏈條。因此，課程組構建了設計導學、資源自學、交流互學、總結思學四個彼此銜接、相互融合的線上線下教學階段，每個階段都有作為學習主體的學生和作為學習主導的教師需要進行的教學活動，如圖1所示。首先，教師進行教學設計，提煉知識點形成知識單元，同時選取、收集、整理、制作、上傳線上教學資源。然后通過提出問題引導學生主動完成線上預習或自學，有問題可以在線進行師生之間、學生之間的互動討論。每個學生都帶著線上學習的收獲，在線下的課堂中分組討論、交流分享，教師對討論進行總結，通過新知識的講授反饋釋疑。課后，無論是教師和學生都要進行總結思考。學生完成知識的內化，甚至進行延伸、擴展的個性化學習，部分學生在學習中發現優秀的教學資源也可以參與到線上資源的教學設計中，以學促學；課后教師隨時對知識點的教學效果進行分析評價，及時調整教學進度和教學策略。應構建能充分發揮線上資源共享和線下課堂講授融合優勢的模式，在教師的啟發、引導和監督下，讓學生充分發揮其作為學習主體的主體性、能動性和創新性。

（一）設計導學

良好的教學設計是提高教學效率和教學質量、有效開展線上線下教學的前提。首先，教師在課程的教學之初，要根據學校的辦學定位和高分子專業人才培養目標以及以往的教學反饋，制訂本門課程的教學目標，包括知識的掌握、能力的鍛煉和素質的提升。其次，在教學目標和“新三中心”、布魯姆認知模型、課程五要素等相關思想的指導下，對教學內容進行梳理并形成知識單元。教師必須根據高分子物理課程概念多、內容雜、理論抽象和推導復雜的特點，抓住教學主線，即高分子的結構和性能，利用分子運動規律將高分子的微觀結構和宏觀性能串聯而展開知識單元教學。再針對不同知識單元進行教學設計，內容包括必要的學情分析、明確的學習目的、突出的重點、明晰的難點，合理的教學過程分配和體現高階性的思考擴展等。最后，根據教學設計，收集篩選整理相關學習資料，尤其是動畫、視頻、學科最新進展等資源，制作并上傳適合本校學生特點的教學課件。

（二）資源自學

“互聯網+”時代的資源共享使學習不再受到時間和空間的限制，為學生的主動學習創造了便利的條件，但需要注意的是，海量的、紛繁的資源在缺乏有效監督和指導的情況下，不但會加重學生的學習負擔，而且易使學習流于表面和碎片化。問題式學習（Problem-Based Learning,PBL）以學生為中心，以問題為導向，圍繞問題進行小組討論。教師提出問題，讓學生做到有的放矢，在問題的引導下，主動利用線上課程資源去探尋和學習問題背后的高分子物理相關知識理論，這有利于激發學生的學習興趣，提升學生的自我學習和團隊協作能力，培養學生作為高分子專業人才應具備的素質。線上課程教學主要以超星學習通和自建微信公眾號為兩大載體。作為學校網絡教學平臺的超星學習通由專業團隊開發與維護，技術成熟、模塊清晰，教師只需按照指引添加相應內容就可以完成課程的建設，并可以通過在線學習的數據統計及時了解學生的學習動態。微信是當代年輕人最喜歡的溝通方式，學生們總是“在線”，信息永遠可以“秒回”。教師對微信公眾號的使用，可以體現所授課程的專業性和個性化，教師又可一鍵轉發或推送關于高分子物理的前沿知識，在輕松的氛圍中進行實時在線輔導，實現師生、生生的充分溝通交流。此外，微信的智能應答模式，也大大提高了信息傳遞的效率，是對學校網絡教學平臺的有益補充。

（三）交流互學

線下教學是線上前期教學活動的延伸，是基于線上的前期學習成果而開展的更加深入的教學活動。學生提前自主學習和討論，帶著成果和問題來到教室；教師通過分析學生在線學習情況，了解學生學習過程中遇到的難點，進而調整教學策略，為課堂講授做好充足準備。實際教學過程中，學生和教師都是有備而來的，不再是課堂完全展示PPT、作業交給課后題、交流時眼神躲避，而是在教師的組織引導下，學生以小組為單位各抒己見，在對話、質疑和辯論中碰撞出知識的火花，形成綜合意見。教師針對學生的共性問題進行集中反饋釋疑，針對不同的知識單元采用不同的教學方法，有效突破教學重點和難點，達成教學目標。例如，高分子鏈結構部分的“構象”知識點，可以通過與“構型”比較，用“意大利面、麻花、鋸齒”類比，加深學生對構象的理解；高分子性能部分的“剪切變稀”知識點，與實際聯系緊密，可結合口香糖經過咀嚼變軟才能吹泡泡的實例，進行理論聯系實際的相關教學。

（四）總結思學

“編筐編簍重在收口”，課堂總結雖然在教學中用時很短，卻是教學完整性的點睛之筆，是通過歸納梳理構建學生認知內化的重要環節，是引領學生深化擴展知識的教學活動。好的課堂總結能醍醐灌頂，幫助學生厘清思路、鞏固所學；好的課堂總結能收到“課結束，趣猶存”的教學效果，激發學生主動探究，完成個性化學習。教學總結是教師對教育教學活動的重新認識和理性反思。線上平臺可以便捷地實現對學生學習效果的統計分析，獲得全體學生對教學效果的評價，教師基于數據和評價結果尋找不足、積累經驗，開展有效教學反思，這將有利于課程線上線下的持續改進。

三、O2O教學模式在高分子物理課程中的應用實例

高分子的晶態比小分子的晶態有序程度差很多，結晶聚合物中同時包含晶區和非晶區，結晶度作為結晶部分含量的量度，對高分子的密度、光學性質和力學性能有著重要的影響。

學生在學習結晶態的知識單元之前已經掌握了高分子的非晶態和取向態，教師就可以將信息化教學與課堂教學相結合，讓學生通過對本知識單元的學習，掌握結晶度概念和測試方法，并能夠圍繞加工—結構—性能的關系對高分子材料進行分析設計，同時關注環境和可持續發展。根據教學目標和教學內容，教師收集整理了關于“介紹聚乙烯不同用途”和“X 射線分析”的微視頻，并制作了動靜結合的微課和多媒體課件。教師先在學習平臺提出問題：“同樣是聚乙烯，為什么有些用來做塑料袋，有些用來做酸奶瓶？”然后導入本知識單元內容，布置自學任務：“掌握結晶度的概念和測試方法，理解結晶度對高分子性能的影響”。學生圍繞問題和任務，利用學習平臺資源，以自己喜歡的時間、地點和方式進行自學，遇到疑點、難點在平臺討論區與教師和其他同學交流探討，之后進行線上測驗，完成線上學習。

課堂授課過程中，教師首先組織學生上講臺分享其線上學習成果，可以是布置的學習任務的完成情況，即用結晶度對高分子性能的影響解釋聚乙烯的不同用途，也可以是對本知識點進行延伸擴展，如結晶度的不同測試方法、結晶度對其他性能的影響等。臺下的學生針對自己感興趣的問題進行提問或發表不同的看法，臺上的學生予以解答，在質疑和辯論中提升交流溝通能力，加深對理論知識的理解，甚至提出創新性的見解和思路。教師對分享及辯論中涉及的教學內容進行集中點評，按照“加工方式影響高分子材料結晶度的大小”“結晶度需要測試方法定量表征”和“結晶度大小對高分子材料的性能有重要影響”進行邏輯串聯和梳理，針對線上學生交流多、測驗中問題多的內容“結晶度對力學性能的影響，要視非晶區處于玻璃態或橡膠態而定”進行重點講解、答疑解惑。在回答聚乙烯用來做塑袋和酸奶瓶的問題時，結合有關“白色污染”令人觸目驚心的圖片，提醒學生在研發新材料的同時也要注重高分子材料的回收和再利用，強化環境保護和可持續發展的意識。最后進行課堂總結，針對某工程實例布置思考題：“從結構角度分析，為什么聚三氟乙烯可用于化工容器的表面防腐？應采取什么加工工藝提高聚三氟乙烯作為防腐表面的使用性能？”以此引導學生將以往所學內容和本知識單元結合，將理論與實際結合，自主地探尋新知識，完成知識的融會貫通、學以致用和延伸擴展。

課堂教學結束后，開展線上問卷調查進行學生評教，了解本知識單元教學設計、教學活動的優點與不足；通過線上討論、課上發言和課后作業進行教師評學，了解教學目標的達成情況。教師綜合評教與評學結果，及時進行線上線下教學的調整和改進，以期進一步提高教學質量，激發學生的學習興趣，使他們獲得更好的學習效果。

四、結語

經過近幾年互聯網教學資源的整理和建設，以及兩個學年的O2O 混合式教學模式在高分子物理課程中的實踐，學生對課程非常滿意的評價度提高了3%，平均成績高于70 分的比例提高了近7%，師生互動率達到人均1.83 次，課堂學習氣氛活躍，學習效果提升明顯。“教學有法，教無定法，貴在得法”。“互聯網+”背景下的線上網絡教學和線下課堂授課的有機結合，是實現現代信息化和傳統教學融合的契機，對提高學生學習的主觀能動性，培養優秀的創新型人才具有重要意義。