“高分子合成工藝設計”案例式教學模式的探討

摘 要：“高分子合成工藝設計”是高分子材料與工程專業畢業環節之前開設的一門工程實踐性課程。然而，教學過程中存在學時少、內容枯燥、理論與實踐脫節等問題，教學質量不佳。文章提出了案例式教學模式，配合多向考核體系，探討了該模式的實施方法和效果，為進一步開展教學改革提供了思路。

關鍵詞：“高分子合成工藝設計”；案例式教學；考核體系

“高分子合成工藝設計”是在高分子材料與工程專業學生學習“高分子化學”“高分子物理”“化工原理”“相關化工設備知識”等專業課程后，畢業設計之前開設的一門工程實踐性課程[1]。該課程綜合運用了所學專業基礎知識，并將其與工程實踐緊密結合，提供了理論與實踐相結合的方法與過程。因此，該課程的學習對材料類專業學生畢業環節和畢業以后的實際工作都具有重要的現實意義。

由于“高分子合成工藝設計”課程具有很強的工程實踐性，其教學目的就是要培養學生綜合應用各種專業知識解決工程實際問題的能力，這是完成實際工作必不可少的，也能使學生走上社會后盡快適應迅猛發展的科學技術[2]。然而，在目前的教學過程中，往往存在以下3種問題。

（1）“高分子合成工藝設計”課程的知識容量較大，但理論學時從36學時被縮減至32學時，課堂教學時間受限導致很多內容無法進行有效擴展，學生學習無法深入[2]；

（2）“高分子合成工藝設計”課程內容較為枯燥，尤其是關于設計程序、設計步驟、設計原則的部分，往往很難調動學生的學習興趣，影響教學效果[3-4]；

（3）目前，教師對這門課程的教學大多以線下課堂講授為主，忽略了與實際生產的關聯度，造成理論與實踐分離的問題，不利于學生未來投身到工作中。

因此，本研究采用案例式教學模式，通過在課堂中引入實際案例將比較枯燥的內容以具象實例反映出來，調動學生主動分析的積極性，再配合線上教學平臺建立多向考核體系，全方位了解和管理學生各階段的學習狀況。研究結果表明，這種教學模式和考核體系的配合能有效調動學生學習的積極性，達到提高教學質量的目的。具體實施方案如下。

1 " 案例式教學模式的建立

為了解決上述3種教學問題，本研究對“高分子合成工藝設計”主要教學內容進行解析，針對每一環節尋找相應的教學實例以供參考，如表1所示。

針對內容比較枯燥的設計環節，如“設計內容與設計程序”[5]，可研讀具體某一個項目的可行性研究報告并提出設計優點和可改進的方案，通過學生分組討論的形式，將設計內容和程序條例融入該報告中，比刻板的條目講述更容易激發學生的學習興趣；對于“工藝路線的選擇”這部分內容，可結合后續“工藝流程的優化”整體考慮，選擇以一氯甲烷為例，先分析兩種工藝路線該如何選，再針對已選擇的路線進行優化，這樣不僅能使知識點連貫，還容易讓學生理解和消化；對于“工藝流程圖的繪制”，可通過比較同一系統的不同圖紙類型，深化學生對圖紙繪制方法的理解；對于計算類內容，如“物料衡算”“熱量衡算”“設備工藝計算”，可運用具體的計算例題，通過一步步演算推導，引導學生進行設計計算。

將具體案例落實到各個知識點中可以有效提高知識點的利用率，深化學生對知識點的理解，提高課堂互動性和教學相長的程度。

2 " 多向考核體系的建立

教學方式的改變必然會引起考核制度的調整，針對案例式教學模式和目前普遍采取的“線上+線下”混合式教學形式，應設立多向考核體系，具體舉措有3種：首先，可在線下對學生進行分組，方便在案例式教學過程中進行討論，根據學生活躍程度和發言次數記錄平時成績；其次，可在線上設置課件學習時長、學習進度、單元小測、話題討論和作業等考核標準，通過線上教學平臺自動核算課外學習成績；最后，通過期末考試評定課程成績。最終成績由這3個部分綜合評測，具體比例可由任課老師自行控制，可參考的考核體系如圖1所示。

3 " 教學效果分析

3.1 "課程互動情況

本次教學改革在案例式教學實施過程中發現，在講授案例時，學生的學習興趣被激發，參與實例分析的積極性也明顯提升。在本次教學改革中，線下教學共引入了10個具體案例，同時線上共發布7次話題討論，學生總回帖數有300余條。話題回帖數的排名如圖2所示，反映了學生比較感興趣的內容，有利于后期對教學內容進行進一步調整。相比于傳統灌輸式教學，案例式教學的互動性實現了質的飛躍。

3.2 "課程拓展情況

本次教學改革采用“線下+線上”混合式教學模式，案例教學在線下能很好地鍛煉學生對實際問題的分析能力，在線上則利用網絡資源拓展學生的專業知識，彌補因課堂教學時間受限而無法進行知識拓展的缺陷。學生可直接通過電腦或手機觀看相關教學視頻，對線下所學知識進行擴充。這種形式對各種學習環境下的學生都很友好，學生可根據自己的實際情況選擇合適的時間、有側重點地進行學習。系統會自動記錄教學視頻的觀看次數，如圖3所示，幫助老師更好地擴充知識內容。

3.3 "課程考核情況

“高分子合成工藝設計”通過一學期的教學改革實踐，采用多向考核體系計算得到的課程成績如圖4所示。由圖4可知，全班同學均能達到70分，平均成績在80分以上，相比于以往的70分左右有明顯的提高。通過分析分數段分布可知，成績主要集中在80～90分，說明大部分學生對本課程內容的掌握情況較好。

結合網絡資源學習和話題討論參與度，綜合測評本次教學改革后學生的成績，這種考核體系能更加全面地反映學生學習的情況，有利于打破只看卷面成績的局限。

圖4 "“高分子合成工藝設計”期末考試成績統計情況

4 " 方案的優化

雖然通過以上分析可以看出案例式教學模式配合多向考核體系能有效解決“高分子合成工藝設計”課程教學困難、學生積極性不高的問題，但仍然存在一些需要注意和改善的地方。例如在監管方面，本次教學改革將一部分學習資源上傳至網絡，需要學生進行自主學習，形式比較新穎，因此，學生參與度較高，但如何長期保持學生參與度和積極性是一個值得深思的問題；在案例更新方面，隨著新材料產業的發展，可引入的案例也應同步更新，否則會出現教學與實際脫離的問題；在考核方面，教師在日后的教學過程中除了提高話題參與度、完善課件學習方案、加強單元小測，還應探索更多方面的評測，加強能力的培養。

5 " 結語

通過本次“高分子合成工藝設計”案例式教學的實踐和探索可知，案例的引入可以有效提高學生學習的積極性；通過拓展線上教學資源、增設討論話題可大幅度擴展學科知識、提升學生的互動性；多向考核體系可以幫助老師更好地掌握學生的關注點和學習情況，為下一步教學改革提供支撐。

[參考文獻]

[1]袁新強，蔣鵬，郝曉麗，等.關于聚合物合成工藝設計的課堂教學思考[J].廣東化工，2020（12）：2.

[2]周亞軍，劉建秀，蔣愛云，等.地方高校材料專業創新應用型人才培養模式改革的探究[J].現代教育前沿，2021（1）：30-34.

[3]袁新強，郝曉麗，包維維，等.聚合物合成工藝設計教學現狀與課程考核建議[J].廣州化工，2021（4）：149-151.

[4]徐環斐，高傳慧，劉月濤，等.淺談化工設計課程教學資源庫的建設研究[J].化工時刊，2019（11）：50-53.

[5]陳昀.聚合物合成工藝設計[M].北京：化學工業出版社，2004.

Discussion on the case-teaching model of “Polymer Synthesis Process Design”

Wei Duanli， Du Ni， Tang Jing， Wang Ying

（The College of Post and Telecommunication of WIT， Wuhan 430073， China）

Abstract：“Polymer Synthesis Process Design” is an engineering practical course before the graduation process of polymer materials and engineering major. However， there are problems in the teaching process， such as less class hours， boring content， a disconnect between theory and practice， and the teaching quality is not good. This paper puts forward the case teaching model， and discusses the implementation method and effect of this model combined with the multi-directional assessment system， which provides ideas for further teaching reform.

Key words： “Polymer Synthesis Process Design”; case-teaching; assessment system