罗 艳,杜 鹃,张 煊,汪娇宁
(东华大学 化学化工与生物工程学院,上海 201620)
中国是纺织化学品生产大国,也是消费大国。未来几年,我国纺织化学品出口比重将逐年增长,特别是东南亚国家纺织服装工业的迅速发展,将快速拉动我国纺织化学品出口的增长[1]。我校(东华大学)应用化学专业源于20年前的精细化工专业,当时的精细化工专业围绕纺织化学品开设了很多具有典型纺织品特色的课程,包括“助剂化学”“有机硅化学”“表面活性剂化学”等。目前开设的“表面活性剂化学及应用”课程即起源于早期的“助剂化学”课程,并于20世纪90年代分离出来,独立开设课程,成为精细化学品合成及其应用方向的专业基础课。1998年精细化工专业更名为应用化学专业,由于学科发展多样性的需要以及专业方向的增设,使该专业一度失去了原有的纺织特色。近年来,为了凸显我校应用化学专业在纺织及高端衍生产业相关纺织化学品方面的优势,培养能够解决行业领域内相关问题且富有发展潜力的创新人才,对专业进行了重新定位,并对相关纺织化学品系列课程进行了重新设计,该系列包括两门专业课“纺织助剂化学”“表面活性剂化学及应用”以及一门专业实验课,建立了从课堂教学到实验教学、从理论到实践的完整系统。
纺织化学品系列课程具有鲜明的纺织特色。但在课堂教学过程中,一般采用传统的授课手段,按照教学大纲讲授设定的教学内容,授课内容与形式未能紧跟纺织行业实际发展情况,使得知识体系相对陈旧。此外,教学时过于关注理论,忽视实际产品的发展、应用和革新,导致学生只会纸上谈兵,不会学以致用。
以往的教学过程是教师将教学大纲和教学日历挂在教务处网页上,学生在前一个学期参考教学培养计划选择修读课程。教学时教师在课堂上以板书或PPT授课,学生被动地听课和做笔记;教师根据学生的课堂表现和测验来了解学生对课程知识的理解程度,并据此调整教学策略以达到预期的教学目的。这种教学方式虽然有利于教师发挥主导作用,易于组织教学以及调控教学过程,并且对教学环境的要求比较低,相对教学效率比较高,可在课堂教学环境中建立教师与学生之间的人际交流。但缺点是作为认知主体的学生在整个教学过程中始终处于被动接受知识的角色,忽视了学生学习的主动性[2],也不利于提高学生的学习兴趣。
混合式教学是将面对面传授的课堂教学与在线学习相结合的一种教学方式,该教学方法不仅可以为学生的个性化学习提供良好机会,也可以提高学生的学习兴趣[3]。
自2008年MOOC(Massive Open Online Course,大规模开放式在线课程)出现以来,这种新型教学模式就以其兼具多媒体网络资源、快速便捷的协同交流、实时友好的教学互动等众多优势,在教学领域掀起一股不小的浪潮,但其在教学实践中因缺乏教师的深度参与而降低了学习绩效。进而基于MOOC技术,出现了SPOC(Small Private Online Courses,小规模限制性在线课程)这种规模更小且更为灵活的在线开放课程,它融合了MOOC和传统课堂教学的优势,弥补了两者的不足。但SPOC在实践过程中也存在着对授课人员的信息技术素质要求较高等问题,故需进一步探索[4]。
而混合式学习可以将传统学习方式和网络化学习的优势结合起来,也就是说,既可发挥教师引导、启发、监控教学过程的主导作用,又可充分发挥学生作为学习过程主体的主动性、积极性与创造性,这样就能获得最佳的学习效果[5],所以是一种值得推广的新型教学模式。将混合式教学法融入纺织化学品系列课程教学是值得尝试的。
纺织化学品系列课程从化学基本原理出发,结合实验合成应用及表征,并基于来自生产第一线的实践,将具有表面活性的纺织助剂进行分类,阐述影响其应用性能的因素,从而提高学生在纺织助剂及表面活性剂的研究、开发及应用方面分析问题和解决问题的能力。在纺织化学品系列课程教学中采用混合式教学法,重点在于将课堂讲授、课后互动、网络资源、实验教学及实践应用有机结合,使学生课内课外、线上线下都有机会了解和深入接触所学的知识,从而提高学习兴趣,培养专业能力。
充分调动学生在课堂内外的学习积极性,给学生提供更多的质疑和思考空间,以学生为中心,要求学生进行主动探索式学习。如:鼓励学生参与课内分小组专题讨论;借助在线学习平台进行网上学习,开展线上线下专题讨论;开设课程微信公众号,将学习参考资料等内容上传至公众号内,并进行在线答疑;鼓励学生在线讨论及分享资料,同时发布纺织化学品最新进展,建立师生互动群;根据纺织产业对人才培养的要求,组织教学团队教师参加行业举办的各类纺织化学品包括纺织助剂、表面活性剂等学术年会,鼓励学生参加校内外行业专家专题讲座,参与或关注行业年度活动;鼓励学生自行制备并应用新产品。
混合式教学法既有课堂的理论教学,包括课堂讲授、师生互动、小组讨论等,又有实践教学,包括校内实验课程、专题讲座,了解行业企业相关发展动态,使理论结合实际,提高了学生的学习能力和专业水平。
师生共同收集各种最新行业信息并发布在线上供师生共享,建立“一站式”学习平台,提高学生参与课程教学的主动性。除了教材、课程PPT、网络共享资料外,还可以摄制纺织化学品生产及应用企业的现场视频,供课堂教学时播放或上传到共享平台,提高学生对课程内容的感性认识。此外,还可以与“认识实习”及“工业化学设计”等实践环节相结合,进一步提升学生对系列课程专业特色的认同感。
纺织助剂是纺织品生产加工过程中必需的化学品,纺织助剂不仅能赋予纺织品各种特殊功能和风格,如柔软、防皱、防缩、防水、抗菌、抗静电、阻燃等,还可改进染整工艺,起到节约能源和降低加工成本的作用。按照应用化学专业目前开设的实践教学,如“认识实习”或“化学工业设计”等可以让学生亲临生产第一线外,有些纺织化学品的应用效果还可以随堂演示,如渗透剂、防水剂等的应用。但是大部分纺织化学品则不能课堂演示,如阻燃剂、抗皱整理剂、抗紫外整理剂等,这就需要在应用化学专业实验中增添相应的实验内容,包括纺织化学品制备、应用、表征及性能测试等,可将“合成与制备”“应用与表征”“分离与分析”三方面内容结合起来开设新的实验,以提高学生的实验操作技能。
通过开设综合性、设计性实验,使学生将纺织化学品的理论知识转化为实践技能,以满足未来社会及企业发展的需要。基于应用化学专业实验室的“本硕一体化实验平台建设”,结合“第二课堂”、大学生创新实验项目或东华大学科学商店项目,鼓励学生自行研究开发具有一定功能的纺织化学新产品,对具有一定创意的新型纺织化学品实验,鼓励学生申请国家发明专利或发表学术论文。
课程考核是检验教师教学质量和学生学习效果的重要手段,科学的考核方法是激发学生学习积极性的催化剂,也是教师检测教学内容是否选择得当、教学方法是否正确的重要参考依据。除了闭卷考试外,可增加学生通过查阅资料、线上贡献资料、小组汇报、自主设计实验、检验纺织化学品等自主动手能力的应用效果来考核学生学习及知识拓展的总体情况。此外,还要把在线学习情况纳入期末考核,线上线下考核比例可制定在一个范围内,线上考核主要评价学生的课程参与度,没有参与任何在线学习的学生则不得参加考核。邀请纺织行业资深专家来校做讲座及座谈,鼓励学生积极参与,并给予一定的平时成绩,促进教师和学生了解行业技术现状和发展趋势。
经过两个学期的教学实践,混合式教学法用于纺织化学品系列课程教学取得了较好的效果,提高了学生的专业学习兴趣,提升了学生对纺织化学品系列课程专业特点的认知及实践能力,学生的学习态度从“要我学”转变成了“我要学”。这对于培养具有扎实化学理论基础和较强实验操作技能,并能够灵活解决与纺织及高端衍生产业相关的纺织化学品领域研发问题且富有发展潜力的创新人才起到了推动作用。
参考文献:
[1] 康宝祥.2016年全国纺织印染助剂进出口情况分析[J].精细与专用化学品,2017,25(4):1-4.
[2] 溪利亚,刘智珺.以优势互补构建混合式实践教学[J].产业与科技论坛,2017,16(22):151-152.
[3] 李逢庆,韩晓玲.混合式教学质量评价体系的构建与实践[J].中国电化教育,2017(11):108-113.
[4] 杜湘红,张涛.“互联网+”时代成人教育线上线下混合教学模式探索[J].当代教育实践与教学研究,2017(9):8-9.
[5] 段珊珊.基于翻转课堂理念线上线下混合式教学实践探索[J].高教学刊,2017(9):124-125.