新形态立体化课程建设的改革与实践

文/王冬梅 周俐军 张彬

在国家科技部、工信部等部委制定的“十三五”规划中，高分子材料作为新兴产业重要组成部分被纳入其中，并进一步被列为国家重点专项规划。高分子材料是人们日常生活中的四大基础材料之一，其身影随处可见。随着高分子材料更新换代速度的加快，对今后从事高分子材料的技术人员也提出了更高的专业素养和技能的要求。因此，在承担着产业人才培养任务的工科高校，就应该更加融合当代的网络技术，在“互联网+”的条件下，构建新型高分子教学模式，打造出更加适应产业发展的新型人才。

《高分子化学》课程作为以无机化学、有机化学、分析化学、物理化学、物理学、材料学等为基础知识的一门工科化工类、材料类专业的核心课程，既是一门理论学科，又是一门应用学科，涉及到理论和实验教学的两个方面。 山东科技大学的《高分子化学》课程，主要针对该校化学工程与工艺、应用化学、高分子材料与工程和材料化学等专业的本科学生，每届学习的人数总和有300多人。

在《高分子化学》这门课程的学习中，学生们不仅能了解到高分子领域发展的历史背景和前沿科技成果，同时在有机化学的基础上，能掌握高分子化合物的基本概念、合成反应原理、反应动力学、热力学以及聚合方法等知识。通过《高分子化学》课程的学习及相关实验技能的训练，还可以培养学生们的探索精神和创新意识，为接下来《功能高分子材料》、《聚合物加工》等课程的学习、毕业论文（设计） 及工作奠定了良好的基础。

2013年春季学期开始，山东科技大学《高分子化学》教学团队，在网络信息中心的领导和老师的积极配合协助下，基于“突出工科特色，增强信息化应用，加深理论与实践融合，培养创新性复合人才”目标，开展了网络在线开放课程与新形态立体化教材建设的改革与实践。探索了工科高校的专业课《高分子化学》翻转课堂教学模式的改革，主要解决了人才培养与需求脱节，培养模式、类型结构单一的问题；寻找信息技术与教学深度融合的方式；探索提高学生学习成效的方法和策略；研究教学、考试方法与教学评价、教学方式改革的措施。该在线课程在弥补传统教学短板的同时，强化融合理念在育人中的突出功能，特别是师生面对面的情感交流，注重培养学生的社会责任感、法治意识、创新精神和实践能力。

实施方法

该教学团队在《高分子化学》课程中的翻转课堂教学模式的改革的具体做法主要包括以下四个方面：

1.总结以往《高分子化学》课程教学过程中的问题，对症下药

随着学分制的改革不断深入，传统教学的课时逐年被压缩，就《高分子化学》

这门课程而言，课堂教学从48学时减少到32个学时，要想在这么短的时间保质保量讲授潘祖仁教材的全部九章内容，几乎是不可能的事情。总结以往的教学过程和经历，发现教学中主要存在的问题如下。问题1：“教”与“学”失衡 !课程教学以“教”为中心，教学效率低下，教与学的体验差，学生停留在浅层次学习，创新能力培养不足。问题 2 ：课程评价以“教”为中心，重教轻学、重知识轻能力、重课内轻课外、重主观轻客观、可操作性差。问题 3 ：教师教学改革以“教”为中心，没有形成与学生间的良性互动，收效不显著，导致教师对追求卓越教学的原动力不足，甚至出现职业倦怠。

2.构建功能强大、内容丰富、链条完整的网络平台，为学生个性化学习提供便利途径

图1 知识点视频在课程中的应用

针对第一个问题，利用超星尔雅网络平台，建立了《高分子化学》教学空间，在这门课程的教学空间里，包含了该课程的教学大纲、教学设计、课堂使用的PPT、理论教学视频、学科前沿、实验视频、教学参考书、相关趣味知识应用、章节测试题、习题、作业等等，并随时更新，提供给老师和学生在课上、课中、课后随时使用，把学生的学习延伸到任何可以联网的零碎时空，真正做到了“人人皆学、处处能学、时时可学”；同时，为了提高学生的学习效率，我们将原来每堂课45分钟的课堂教学视频碎片化，以知识点为单元，制作了110个5～10分钟的小视频（如图1所示），方便了学生的随时学习。根据学生就业、升学等不同需求，在网络空间中充实相关内容，满足学生个性化学习。

3.增加师生互动，增进情感交流，构建“以学生为中心”的新型的师生关系，创新大学生的学习新模式

针对第二个问题，我们在开课前一个月推送《高分子化学》课程的内容，以问题导向的方式，给学生提出要完成的任务。通过师生沟通，共同确定探究的问题，学生以个人或团队的形式来解决问题。在课堂上，师生协作开展探究式活动，组织学生进行成果展示与交流，以教学相互评价与反馈等方式来完成知识的内化。教师根据评价反馈结果，来调整下一步的教学计划和确定接下来课程的探究内容。经过五年多探索积累，我们利用多媒体技术制作了《高分子化学》网络课程及立体化教材。课程组成如图2所示。

4.利用大数据，对学生的整个学习过程进行把握，学生的学习成果评价得到全程掌控，创新了教学评价的机制

针对第三个问题， 在翻转课堂教学改革实践中，我们不仅关注课堂教学的结果，通过网络教学平台大数据的统计功能，教师可以对每个选课学生的学习过程、看视频的进度、时间长短、作业中的问题、参与讨论、知识扩展等学习活跃程度进行全程掌握，完全做到了对学生学习的评价由“终结性”评价向“全过程”评价的转变。同时，在这个大数据统计中，不仅可以进行教师评价学生，也可学生间的互相评价以及学生对任课教师的评价， 实现了由教师对学生的单向评价向师生、生生相互评价转变。这种多元的、全过程的评价机制，对学生学习态度的根本改变以及教师角色的转变，都起着重大的导向作用。

图2 立体化课程制作

截止目前，山东科技大学的《高分子化学》课程，已经完成了学校五个轮次的网络在线课程授课，在2017下半年访问也已达 45924人次。

《高分子化学》在线课程的翻转课堂式教学，在该校应用化学专业分别被2011、2012、2013、2014和2015级的学生使用，五届受益学生300余人，被其他院校相关专业和社会人员学习达700余人。

阶段性创新

总结五年多的教学改革实践，笔者认为，山东科技大学《高分子化学》翻转课堂教学模式的改革，实现了以下创新：

1. 理念创新

提出了“突出工科特色，增强信息化应用，加深理论与实践融合，培养创新性复合人才”理念。

2. 教学模式和评价模式创新

混合式教学和翻转课堂式教学。前者是指教师利用平台上的各种工具来为学生开发各种资源（文字、声音、图像和动画等），学生在学习过程中，教师以指导者的身份出现，学生可以利用平台上的各个模块工具来自主地学习，并随时与老师交流；后者是指教师以启发式来讲解基本内容，在讲解中注意与学生讨论互动，同时鼓励和引导学生转换身份，以教师的姿态和老师、同学共同学习，锻炼其语言表达、组织协调等综合能力。

3. 大学生学习模式的创新

翻转课堂的教学方式、组织方式的创新和教学过程的优化，促进了大学生们学习方式的改变，提高了学习效率，学生的素质也从“考试型”向“全能型”发展。

具体的创新表现可以总结为四个方面：

（1）教师乃至学校的课程建设新模式的创新。人才培养模式的改革和内涵的提升关键要落实到课程建设上。如果所有课程资源得到汇集，那将是学校课程建设最宝贵的资源。所以，优质的、不断生成的、更有价值的资源就在我们每个教师与教育工作者的头脑和学习空间中。

（2）学科教学模式的创新。基于网络学习空间的翻转课堂混合教学模式，实现在线课程与实体课堂“同步”互动。这种互动与“翻转课堂”，使得“老师更兴奋，学生更积极。”

（3）大学生学习模式的创新。翻转课堂的教学方式，促进了大学生们由“被动型”向“主动型”学习方式改变，提高了学习效率，学生的素质也从“考试型”向“全能型”发展。

（4）教学评价机制的创新。老师与学生的相互评价，形成了由终结性评价向全过程评价的转变。这种多元的、全过程的评价机制和评价方法促进了教学质量的提升。

通过五年多的网络课堂教学改革和教材资源建设，该课程团队主持和参与省级和校级教学改革项目10余项，获省级和校级教学成果7项，得到了兄弟学校、超星泛雅网络教学平台公司相关领导员工的一致好评。《高分子化学》在线课程作为化学、化工类以及材料类本科生的专业核心课程，将在我国理工科院校的辅助教学中有较为广泛的应用前景。