新能源材料与器件专业高分子课程教学改革和实践分析

赵春霞　武元鹏

摘要：论文以新能源材料与器件专业的《高分子物理与化学》课程为基础，采用“基于问题”和“微课”辅助两种教学模式，对课堂教学进行改革。探讨了课程知识点难易程度、课程学时以及选课人数对两种教学改革效果的影响。分析了教学改革中遇到的问题，并给出适当的解决办法。结合改革效果和实际问题，为后续优质课程建设提出了基本建议。

关键词：新能源材料与器件；高分子课程；教学改革；“微课”

中图分类号：G642.0 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2018）29-0112-02

一、引言

随着信息和网络时代的到来和发展，人们的生活方式、交往方式以及学习方式都逐渐发生着变化。教育行业也随之出现微课、慕课和翻转课堂等典型的改革成功案例，深刻影响着教育教学形态的发展[1]。网络课程改变了传统教学以“教师讲授”为中心，学生被动接受的尴尬状态。网络课程的建设和实施，需要根据特定专业的人才培养目标以及该专业理论课程的具体内容，进行合理定制，并灵活运用。本论文主要针对新能源材料与器件专业《高分子物理与化学》课程教学改革和实践中遇到的问题和现象进行讨论分析，并提出适当的解决方案。

二、新能源材料与器件专业高分子课程教学改革的必然性

煤、石油和天然气等资源为不可再生资源，为维持社会和人文环境的可持续发展，新能源逐渐被开发和利用。新材料或能源的发展必然会带动相应行业的快速发展。近几年，高校新能源类专业数量明显增多。例如，西南石油大学主要以石油工程和地质等为核心专业，自2011年开始，逐渐建立起新能源研究中心、新能源材料与器件专业和光伏研究院。不可再生资源的匮乏和社会发展对能源的需求，是新能源行业、学科和专业发展的机遇和挑战。新能源类专业，主要是开发利用或积极研究有待工业化推广的新型能源，如太阳能、风能、生物质能和核能巨变等在各行业中的应用技术。新能源材料与器件专业是国家战略新兴产业专业，高分子材料是新能源专业的重要研究内容，同时也是新能源材料与器件专业教学内容中的重要环节，新能源材料的研究离不开高分子材料。但是新能源材料与器件专业的《高分子物理与化学》课程，学时少、内容多。目前，只有48学时，包括了高分子化学、高分子物理的主要内容，还包括2个综合实验。如何在较少的学时条件下，尽量给学生传授更多的高分子内容，同时要求取得较好的教学效果，是该专业授课教师需要解决的重要问题，也是新能源材料与器件专业高分子课程教学改革的推动力。

三、课堂教学改革实践和分析

（一）“基于问题的教学模式”教学改革

在《高分子物理及化学》的48学时中，选取安排14学时的教学内容，进行“基于问题的教学模式”的教学改革探索。其中，自由基聚合中选取4学时、逐步聚合中选取2学时、高分子溶液中选取4学时、高分子的分子量中选取2学时、高分子结构中选取2学时，进行教学改革。提高学生的课堂参与度，强化学生学习的积极性、主动性，提高教学效果。对教学改革内容的授课，将授课内容提前布置给学生，让学生以小组（4人）为单位有计划地收集资料、分组讨论、进行成果总结，并通过学生讲授部分内容的方式来实现，强化学生学习的主动性和积极性，让学生在独立学习、讨论和参与中构建自己的思维体系和知识结构。在课堂上，以小组为单位，采用Powerpoint（PPT）的方式进行授课，根据讲授情况，老师进行及时点评和补充；最后老师进行授课总结，检验学习效果，补充学生遗漏的知识点，强调重点和难点知识，并布置作业，进一步通过学生的作业练习，提高学生对知识的掌握程度。

“基于问题的教学模式”教学过程中，“教师讲授为中心”的传统教学模式替换为“教师为导向、学生为中心”的教学形态，可以较好地提高学生的学习兴趣和积极性。但是，“基于问题的教学模式”在实际教学实施过程中，仍然会存在一些弊端和不足之处。首先，在课程内容上的限制。《高分子物理及化学》多数章节涉及大量理论推导和数理计算，较难直观的去理解，像“缩聚反应动力学”“缩聚反应平衡常数”“体型缩聚凝胶点计算”“各聚合动力学方程”“共聚物组成”等，均难以做到以学生为中心的授课改革。其次，学生选课人数的限制。选课人数高于60的班级，在“基于问题的教学模式”执行过程中，会存在无法让所有学生参与的问题。这样一来，不能参与问题讨论的学生会有明显的惰性，并且最终卷面成绩也会偏低。

（二）“微课”辅助教学改革

为解决“基于问题的教学模式”实施中遇到的实际问题，《高分子物理及化学》进行了“微课”辅助教学改革。将难以理解掌握的知识点，拍摄成5-8分钟的微视频，以“微课”形式方便学生们课前预习、课堂讨论和课后复习。“微课”具有主题突出、目标明确和使用方便等特点，符合视觉和精力驻留规律[2，3]。“微课”辅助教学改革中，将“凝胶渗透色谱（GPC）测定聚合物分子量分离原理”、“GPC普适关系”、“自由基聚合动力学方程”和“缩聚反应平衡常数”这四个知识点做成微视频，用于学生预习和复习，得到学生的认可和好评。在期末考试中，与上述四个知识点相应的考题，得分率均在85%以上。对学生来讲，“微课”能更好地满足不同知识点的个性化学习。学生根据需要可选择性学习，尤其是课后知识点的查漏补缺和强化巩固，是“教师为中心”课堂授课的重要补充。对教师来讲，在“微课”制作过程中，能更好地体会知识点延伸内容，同时可以反思资源应用的实效性，节约学习和研究时间，为后续课堂改革提供重要的经验积累和资源。在新能源专业的《高分子物理与化学》“微课”辅助课堂教学改革中，“微课”的重要作用是辅助学生课后复习巩固知识点。课堂授课时，制作成“微课”的知识点，仍是教师授课为主、学生互动为辅。这样避免在课堂上播放微视频时，教师成为旁观者。

四、结束语

每一種授课方式都存在各自的优缺点，关键是能够进行优势互补整合运用。同时，课程中各章节难易程度也有明显不同。教师可以根据课程内容、授课学时以及选课人数，进行适宜的授课改革。网络课程的大背景自然会推动以教师为主的课程的改革。优势资源利用，是每一位教师应该掌握的必备技能。PPT、“微课”以及“慕课”的制作均需要大量的人力和物力。教师教学水平的差异，就需要优秀教师和新进教师在课堂教学中团结合作、资源共享，努力共同建设出优秀课程。

参考文献：

[1]王秋月.“慕课”“微课”与“翻转课堂”的实质及其应用[J].上海教育科研，2014，（8）.

[2]郑小军，张霞，微课的六点质疑及回应[J].现代远程教育研究，2014，（2）.

[3]桂耀荣.微课及微课的制作和意义[J].化学教与学，2013，（5）.