高聚物合成工艺学课程中“翻转课堂”的教学设计及应用

金洗郎，马爱洁

(西安工业大学 材料与化工学院，陕西 西安 710032)

高聚物合成工艺学是高分子材料与工程专业一门重要的专业课，使学生进一步熟悉高分子化合物的生产过程及技术工艺[1]。该课程实现了将理论运用到实践中，能够进一步提高学生实际应用能力和技术创新能力，与当代高校教育中培养高素质创新性、应用型人才的理念相契合[2]。课程教学实施大纲要求学生掌握高分子合成的具体实施方法，重要品种的生产工艺，各种聚合方法进行工业化生产的认识，将理论与实际相结合，提高处理和解决实际问题的能力，为今后从事科研和生产工作打下扎实的基础。

翻转课堂是学生课前利用教学资源进行自主学习，教师在课堂上组织学生通过小组协作的方式开展课堂教学的一种教学模式[3-4]。翻转课堂又叫颠倒课堂或颠倒教室，将原先的教师课堂教，学生被动听，课后完成作业的传统教学模式，改变为：学生先课前自学，师生在课堂上完成答疑、探究、互动交流等的一种新型教学模式[5]。

高聚物合成工艺学课程与实践生产结合紧密，采用翻转课堂教学，能够实现“于实践中提出问题、以理论所学回答问题”的教学目标。辅助以移动教学平台及虚拟实验教学等现代化教学手段，进行高聚物合成工艺学课程“翻转课堂”的具体教学设计及多个教学轮次应用。基于近年来高聚物合成工艺学进行翻转课堂的应用成效，本论文对翻转课堂教学模式进行了深入研究和探索，围绕教学对象、教学模式、教学资源等要素，对聚合物合成工艺学翻转课堂的具体实施方案进行了分析及阐述。

1 教学对象及课程概况

实施高聚物合成工艺学翻转课堂的教改实验班为我校高分子材料与工程专业2016级高分子材料与工程实验班，学生人数共计30人(男12人，女18人)。采用教材为化学工业出版社张进、赵德仁等主编的《高聚物合成工艺学》(2015年，第三版)。教学内容主要分为聚合方法和工艺过程、合成树脂与塑料、合成橡胶三部分，围绕上述三部分教学内容，教材细分为20章，授课总学时为40课时，存在课程内容繁多而课时有限的问题。此外，教材章节内容排序为抽象理论在前、工业化工艺生产过程及具体产品在后，而在校学生的实际学习情况是从未接触实际生产过程、对大型生产设备认识有限，章节时序不易于学生完成学习过程中具象化的理解，若固守教材与传统教学方法，将导致学生学习兴趣有限、认知困难、接受度低等困境，无法完成预期教学效果。

2 课程教学模式改革

2.1 “翻转课堂”模式构建

基于我院“陕西省材料工程实验教学中心”、“陕西省工程化学实验教学中心”等现代化教学平台及移动教学技术，建设学生所需的交流平台、提供在线辅导帮助；研究在线学习与课堂教学结合的混合式教学方案，丰富在线教学资源，构建问题导向、灵活多变的教学模式，以实践需求传递理论信息，并有效利用课堂时间，建立一整套协作学习、练习、实践、掌握和交流的“翻转课堂”模式。模型如图1所示。

图1 实践教学翻转课堂模型

这种模式增加了教师学生之间互动交流的时间，同时，由于教师授课内容、学生作业均上传网上，可以让所有的内容存档，便于复习或补课。

2.2 建设精品教学资源

包括相关的教学大纲、教学视频、教学课件、参考资料等，首先明确学生必须掌握的目标，以及视频最终需要表现的内容，收集资料，创建视频。在制作过程中应考虑学生的想法和要求，以适应不同学生的学习方法和习惯。视频和课件制作应短小精悍、有较强的针对性，仪器、设备使用讲解详细，长度尽量控制在学生注意力能集中的时间范围内。要求通过网络发布的视频，具有暂停、回放等多种功能，可以自我控制，有利于学生的自主学习和复习。

2.3 “学习任务单”的构建

“学习任务单”是教师设计的帮助学生在课前明确自主学习的内容、目标和方法，并提供相应的学习资源，以表单为呈现方式的学习路径文件包，具体如图2所示。学习任务单的设计应包含学习指南、学习任务、问题设计、建构性学习资源、学习测试、问题档案和学习反思共7个板块。以培养创新型人才为根本目标，以任务驱动、问题导向为基本方式，注重发展学生自主创新的思维能力。

图2 学习任务单项目设计例图

1)学习指南由学习主题、达成目标、学习方法建议等组成。通过学习指南，使学生明确自己的学习主题和目标，以学习方法建议为基础，根据情况选择适合自己的学习方式进行学习，并不断反思和总结，形成个性化学习。

2)学习任务由整体把握、重难点把握、创设写作探究情境等组成。“整体把握”以结构图形式提出任务，使学生了解课程得提纲挈领，从整体上把握知识内容，促进独立思考得自主学习能力。具体把握即具体知识点得把握，提出把握具体知识点的要求。

3)问题设计是“学习任务单”设计的核心。把教学重难点等知识点转变为问题提出，让学生在解决问题的同时，掌握教学知识的重难点和其他知识点。该板块将传统的灌输式教学模式，转化为任务驱动、问题导向的自主式学习，培养学生解决问题的能力。

4)建构性学习资源指帮助学生为达成学习目标而创设的情境。由于本门课程与大量工程实践结合，所以这个板块是课程的重点。通过对真实工厂生产情景的模拟，激发学生的兴趣，将理论和生产实践相结合，达到掌握教学重难点的目的。

5)此外，学习任务单还包括学习测试、问题档案和学习反思三个板块，使学生在自主学习之后能够即时评测实践效果。同时发现问题，建立问题档案，方便时刻反思学习过程，总结修正学习方法，学会学习。

2.4 优化考核方式

改变以往的单一依靠考试成绩的考核模式，制定相应的合理、科学、规范、客观的成绩考核及评价方法，调整平时成绩权重、至总评的40%，使之涵盖课堂讨论、科研论文、资料查阅等各环节学习及实践。评定方法全面体现学生实际能力的差异，将学生课堂参与过程纳入考核体系，提升学生参与课堂教学的积极性，锻炼学生独立获取知识的能力。

3 结束语

通过翻转课堂，改变现阶段普遍采用的教师讲解、示范，学生被动接受、按部就班操作的模式，建构以培养学生主动思维模式的新型教学模式和流程，让学生学会主动学习、养成主动、独立思考的习惯，从根本上解决学生创新能力差、专业思维匮乏的问题。同时，将大量“休眠”的精品课、开放课等网络资源充分利用起来，优化课堂教学，建为主题的“开放性”教学设计，为新型教育方式的改革提供参考。