慕课背景下材料科学与工程专业基础课教学的翻转课堂探索——以《高分子化学》为例

（安徽农业大学林学与园林学院 安徽·合肥 230036）

自材料科学与工程专业在我国高校创办以来，高分子化学一直是材料科学与工程专业的专业基础课，更是一门承上启下的一门衔接课程。它需要学生在已有的有机化学知识的基础上，建立起高分子合成的理论框架，是进一步学习和掌握功能材料等专业课程的基础，因此该课程的教学要求是很高的。但是，在当前的农林高校（包括安徽农业大学）材料科学与工程专业中高分子化学的教学工作中仍存在着只重教而不重学，只重教法的研究而忽视学法的探讨，只重教师的主导作用而忽视学生主体作用的倾向，教学方法单一，没有充分调动学生的学习积极性，结果造成教学质量普遍下降。目前，在教学方法中普遍存在着以下几个问题：

1 教师为主体的课堂教学模式，降低了学生学习的积极性，阻碍了良好教学效果的取得

教师往往从自己的主观意愿出发，按照教材或讲稿的内容机械地进行宣读或背诵，形成一种照本宣科式的教学方式，这是一种落后、呆板的教学方式。将教材内容搬上PPT，教学内容始终围绕教材进行，而学生则被眼前各种聚合反应机理和动力学过程弄得头晕眼花，根本不知其然，更不知其所以然，因此经常发现学生上课看课外书、睡觉、玩手机消磨时光，甚至找各种理由缺课。造成这种状况，一方面是由于学校对该学科没有足够重视，投入不足；除此之外，与授课教师的自身专业素质有关，缺乏从事本学科教学应有的专业知识，采用机械刻板的教学方式，可以避免在授课过程中出现差错。

2 “满堂灌”的传统课堂不利于学生自主学习能力、探究能力的培养

对学生来说，上课被动灌输多，主动讨论少，无需动脑思考，凭借记忆读书，理解实践往往较少，从而导致课堂效率不对的降低。同时教师在课堂上过于主动，总是一个人滔滔不绝地讲解知识点，缺少与学生之间的良性互动，经常是一“灌”到底。长时间保持这种教学方法，教师的备课热情也会懈怠，甚至出现同一个教学设计用五六年的情况，专业技能和教学能力很难得到提高。这种以教师为主的教学方法往往只能使学生被动地接受书本知识，抑制了学生的学习能动性，更谈不上对学生主动探究能力和创新能力的培养，而这两种能力正是新时代材料科学与工程专业学生所不可或缺的。

3 传统的讲授式教学方式，不利于学生学习兴趣和良好思维能力的培养

在教学过程中教师往往习惯于对教材内容进行注释性的讲解，采用这种方式虽然教材讲解非常清楚明晰，能够紧扣教学大纲，但往往由于采用单调的讲解，过于单一，缺乏结构的变化，学生思维往往趋向于“一根筋”，感觉课程过于死板，没什么好学的，会逐渐失去学习的兴趣。自 2013年大型开放式网络课程，即MOOC（Massive Open Online Courses）进入亚洲,传统的课堂受到了强烈的冲击。MOOC是通过网络组织教学的全过程,特点是自由、开放、自主和交互性，对传统教育教学带来了革命性的影响。学生可以通过网络获取大量公开免费线上的精品课程，上述机械、呆板的教学方式很难再被学生喜欢和接收。

针对高分子化学在教学中由于传统教学方式和方法原因导致教学效果不佳的现状，一些材料科学与工程专业教育工作者在这方面进行了一些有益的探索，也积累了一些宝贵的经验。如北京化工大学程珏教授和其团队录制了《高分子化学》MOOC课程，为从事高分子科学研究和生产人员提供必备的知识。在教学方式上，摈弃“填鸭式”教学，大力提倡启发式教学，从培养学生志趣出发，努力调动学习的积极性，并充分培养学生的理解能力和分析能力。他们倡导“案例教学法”，在聚合理论教学中穿插相关生产实践案例来加深理论。这些理论探讨以及实践案例的运用提高了学生学习的兴趣，增强了教学过程的互动性，同时也在一定程度上培养了学生的创造力。

在此基础上，我积极把握住慕课和翻转课堂所带来的课程改革的机遇，结合自己的教学内容和教学对象的具体情况，进行着一些课程改革的尝试，旨在有效提高教学效果。翻转课堂，是指重新调整课堂内外的时间，将学习的主动权从老师转移给学生。这种教学方法有利于发挥学生学习的主动性和积极性，往往课堂的效果会更佳也得到了广泛的好评。具体举措如下：

3.1 积极利用慕课课程，引导学生自主搜寻资源，提高学生的搜集信息的能力和自主学习的能力

慕课给高校课堂带来的巨大红利是它强大的包容性和共享性。它是互联网+教育的产物。传统的课堂是老师给什么，学生学什么，课前学生几乎不会主动做预习，也没有便捷的方式激发学生提前了解学习内容的积极性。而慕课所包含的丰富教学资源就能够有效解决这一问题。因为教学对象是大学生，他们普遍是有着较强的自学能力。我在教学前会给学生列出一些自学提纲，并提供一些优秀的慕课课程供学生参考，同时还引导学生了解国内外好的慕课平台。如：国内的慕课中国、学堂在线和中国大学MOOC平台，国外的Coursera和edX。这些慕课平台中的课程内容丰富，专业性强，更重要的是它是免费的。这样学生就能够针对课程内容，借助慕课课程，先自行解决一些问题。而不能自行解决的问题，将会在我的课堂中进行分享讨论和针对性的教学点拨。这不仅提高了学生搜集信息，解决问题的能力，还能够有效培养他们自主独立学习的意识和能力。同时在不同慕课课程中的思想碰撞，也能够有效提高学生的问题意识和批判意识，这对于他们的自主探究和创新能力的培养也有着重要的作用。

3.2 充分发挥翻转课堂优势，目标精准，针对性教学，有效提高教学效果

与慕课紧密结合的就是新型的课堂模式——翻转课堂。在课前，我将录制教学内容的视频发给学生，让学生对照我的教学视频和所列的问题提纲进行自学，同时学生还可以通过我发送的和他们自己在网上搜索的慕课资源进行补充学习。通过这样的提前学习，学生就可以提前解决上课需要解决的一些问题，还未解决的就将成为我上课教学的重点。我会提前收集所有学生已解决的和未解决的问题，并针对性的准备教学材料。因为学生的个体差异性，他们课前能够解决的问题和不能自行解决的问题也存着这差异。那么上课时，我就会利用较短的时间来考核学生们普遍已解决的问题，防止教学内容的遗漏。而教学的重点将是这些还未解决的问题，这些问题我会通过短视频的形式再回抛给学生，让他们互相答题解惑，我再适当地进行点拨。这样的课堂，学生学习的内容都是自己想要解决的问题，而不是被动地，盲目地去听老师讲授，不仅能实现课堂教学目标明确，同时也能促进学生带着目的来学习，有效促进学生课堂学习的积极性和主动性，大大提高了课堂教学效果。

3.3 慕课与翻转课堂相融合，促进线上教学高质量发展

2020年突如其来的疫情也给我们高校老师带来从未有过的机遇和挑战。疫情期间，学生不能到校上课，但一学期的教学任务需要按时按量完成。随着国家提出的“停课不停学”的提出，线上教学作为一个新型的教学手段，就显得尤为重要。但是，线上教学的作为一种新的教学方式，能否保证教学任务高质量完成，将是教学实践中的一个巨大挑战。线上教学不是简单地将传统课堂搬到线上进行，就能很好地完成。通过几节线上教学课的实践，我发现线上教学的高效完成更需要依赖于慕课课程的提供的大量学习资源，以及翻转课堂激发的学生主动自主学习的积极性。线上教学拥有众多的学习平台，如网络直播、腾讯会议、QQ课堂等等。在疫情期间，我主要采用了腾讯会议的直播形式进行线上直播课的教学，把教室搬到了线上。为了让学生的线上学习取得最优化的学习效果，我充分利用了慕课资源和翻转课堂模式。

我首先通过慕课课程资源让学生提前了解和解决相关学习内容，并引导学生制作学习报告，以便线上学习时进行资源分享。其次，我充分利用翻转课堂，引导学生在课前解决难度系数较低的学习内容。将课堂的有限时间用来解决重难点知识。在这个过程中，我主要利用腾讯会议中的“屏幕共享”功能，共享我的教学资源，分享学生们做的学习报告；利用“点名”和“举手发言”功能，积极调动学生参与课堂讨论。我发现，将慕课和翻转课堂融入到线上教学过程中，并借助线上教学平台中新的教学辅助工具，能够让学生紧跟课堂教学节奏，全身心投入课堂学习中，大大提高学生学习的主动性和积极性，真正成为了线上课堂学习的主人。最后，通过整学期的《高分子化学》线上教学，学生们在这门课的期末检测中，取得的成绩与上一学年的线下课堂教学所取得的效果没有明显区别。这样的教学实践结果也启发了我们，有效地利用慕课和翻转课堂能够大大提高线上教学的成效，也为我们后期线上教学的继续开展提供了一个可行的借鉴模式和成功的范例。

4 结束语

随着时代的发展，新兴的教学资源、教学模式和教学手段日益更新。由于我们教育对象的不断变化，尤其是他们的知识体系和思维方式，教师不仅需要不断地更新自己的知识体系，而且需要学习并熟练运用新的教学手段和方法，才能够实现教学活动的高效完成。积极利用慕课资源，提高学生的搜集信息的能力和自主学习的能力，充分发挥翻转课堂优势，目标精准地针对性教学从而有效提高教学效果，这是将丰富的网络教学资源和新兴的教学方法成功结合提升教学成效的一个典型成功范例。