纤维化学与物理线上线下混合式教学改革实践

田俊莹 杨丽 李秋瑾

摘  要  为提升纤维化学与物理课程的教学质量，课程组对线上线下混合教学模式进行改革实践，改革教学方式，优化和更新教学内容，强调对学生素质和技能的培养；改变以往以教为主的教学思想，提高学生在整个教学过程中的主动性；增加师生课上课下互动环节，以适应新时代教育教学特点，培养综合素质高的专业人才。

关键词  纤维化学与物理；混合式教学；线上教学

中图分类号：G642.0    文献标识码：B

文章编号：1671-489X（2022）21-0114-04

0  引言

纤维化学与物理是轻化工程专业学生在学习专业课前必修的专业基础课，设在二年级的第二学期，包含理论课和实践课两大部分。其中，理论课课时为50学时，主要包括：

1）高分子化学基础，主要内容涉及高分子化合物的基本概念和特点、命名与分类、主要合成方法；

2）高分子物理基础，内容涉及高分子化合物的结构层次、分子运动与热转变，高分子化合物的性能；

3）纺织纤维，涉及纤维的基础知识、常见纺织纤维的结构与性能，包括纤维素纤维（棉、麻、粘胶纤维）、蛋白质纤维（羊毛和蚕丝）和合成纤维（聚酯纤维、聚酰胺纤维、聚丙烯腈纤维等），主要内容包括各类纤维的形态、分子结构以及超分子结构、主要力学性质和化学性质等，最后简单了解聚氨酯纤维等其他纤维。

课程的特点是涉及的知识面比较广、实践性与应用性较强。学生通过学习这门课，熟悉高分子化合物的基本概念及相关理论知识，重点掌握各种类型的纺织纤维的结构与性质，为后续染整工艺学等专业课程的学习及探索开发新型纤维奠定必要的理论基础，掌握应用技能。

课程的培养目标为获得知识、提高能力和素质，着重培养学生关于纺织纤维的扎实的理论基础，使学生能够利用所学的纤维基本理论分析解决纺织品的染整加工问题。

1  传统教学过程中存在的问题及混合式教学方法探讨

纤维化学与物理课程传统的教学方式是以教师在课堂上讲授为主，学生被动接受知识，教师需要在有限的上课时间内完成讲授学习内容。由于课时有限，課堂上比较注重理论知识的讲授，案例分析、新型技术及应用方面的知识拓展不足，造成与学科发展前沿及生产实际脱节严重，致使学生的学习兴趣不高，创新能力与应用能力方面训练较少，教学效果不理想。

传统课堂教学的优势是在课堂上教师和学生可以面对面直接交流，教师能够准确掌握学生的学习进度和状态，并根据学习情况调整侧重点；缺点是整个过程中以教师讲课为主，师生之间的互动比较少，学生主动参与度低。此外，传统教学过程中的考核方法主要是出勤、平时作业和期末考试成绩，考核指标比较单一，难以对知识能力进行准确评价，也难以有效进行教学的过程性检测与评价。

学生采用网络平台进行自主学习，可以不受时间和空间的限制，学习内容更加丰富，更加与时俱进，通过网络平台可以开阔视野，心甘情愿主动去学，产生学习兴趣，学习积极性有所提高。学生可以利用网络平台随时与教师进行讨论、互动，打破传统课堂的时空限制。教师可以通过网络平台进行个性化辅导及线上答疑，通过让学生完成线上练习和测验，检测学生对知识的掌握情况，及时评价学习效果。

2020年初的疫情防控期间，学生没有返校上课，课程组采取线上教学方式，利用超星泛雅学习通平台开展线上教学，实践表明：利用网络进行线上教学也存在一些缺点，比如完全线上教学，教师和学生不能见面，教师很难全面掌握学生的真实学习情况，对学生管理减弱；部分学生自我约束力比较弱，自主学习能力比较差，在缺乏监管的情况下，对线上学习持敷衍态度，在学习过程中容易开小差，存在刷课等情况，不能很好地掌握和理解所学的内容，使学习质量降低。因此，线上网络教学不利于对学生学习过程进行有效管控。

单独的线上教学模式或单独的线下教学模式无法完全满足培养具有扎实理论知识、广博的专业知识和良好创新能力的新时代高素质专业技术人才的要求，把传统的课堂线下教学与网络线上教学进行有机结合的混合式教学方法值得进一步尝试和完善，利用网络平台线上教学部分取代课堂教学，相当于可以延展学生学习的时间和空间，学生可以利用零散业余时间进行系统化学习，知识内容更为丰富。

本课程借助超星泛雅学习通教学平台，将一定比例的教学内容和拓展学习资料上传线上平台，教师利用上课时间重点讲解较难理解的理论知识和经典案例，学生在教师指导下利用学习通平台除学习必要的知识内容外，还可以在平台上选择感兴趣的拓展知识，拓宽视野。课堂上，通过案例分析和探究性讨论，学生养成分析专业问题的思维方式，在线上学习过程中产生的疑问可通过线下课堂师生互动等形式解决，以锻炼分析和解决问题的能力，提高学习兴趣。利用网络教学平台建立试题库、讨论话题，建立课程考核评价体系，通过学生完成各项学习任务情况对学生的学习过程进行跟踪和评价，将线上线下教学有机结合。并且通过在线上平台发布纤维前沿技术的自学材料，改变学生对课程的认知，提高学生对本课程乃至本专业领域的兴趣，培养学生在专业领域的创新思维和分析解决专业问题的能力，提高沟通和交流能力。总之，线上线下混合式教学有利于监督、管理、考核和评价学生的学习活动，提高整体教学质量[1-5]。

2  纤维化学与物理线上课程建设

基于课程组两年来的线上线下教学实践，对教学内容进行优化与整合，精简基础知识，把容易理解的内容交给学生自学，对教学内容进行拓展，增加学科前沿与发展动向方面的知识及案例，对部分知识点制作动画、视频演示，减少枯燥的理论讲解，在视觉上给学生新鲜感，使学生对课程感兴趣，从而愿意主动学习，通过学习开发学生的创新思维[6]。

线上教学利用超星泛雅学习通平台，线上课程建设内容主要包括：修改教学目标与任务，录制课程的视频教程，优选补充学习资料，建立试题库和讨论主题，建立教学效果评价体系。学生在学习通平台观看视频课件完成课前预习，课后再通过作业进行巩固，通过课上课下师生间的交流互动，让学生带着好奇心、带着疑问走进课堂教学中，强化学生思考和交流的能力。

2.1  视频课件录制

结合教学大纲规定的教学内容及工程实践要求，制作视频课件58个，共1 800分钟，如图1所示。通过视频课件学习，学生可以更形象和直观地掌握与理解学习内容，提高学习兴趣，增强学习效果。

2.2  建立习题及测验题库

针对每个知识模块，设置思考题及章节测验题，如图2所示。题型主要包括填空、选择、判断、简答、分析、论述等，通过课前课后练习及测验，使学生由浅到深、由简单到复杂，逐步掌握纤维相关理论知识及应用。

2.3  讨论主题

针对较难理解或容易混淆的知识点，设置讨论主题，主题内容涉及所学基础知识及应用实例，让学生通过主题讨论更好地理解和掌握所学知识，并进行相关问题的思考，锻炼分析专业问题的能力。

3  纤维化学与物理线上线下混合教学模式探讨

按照教学计划分配线上线下学习的内容，线上线下教学有机结合，学生预先在学习通平台观看视频课件，完成思考题。教师根据学生线上学习情况，设计课堂需要讲解的重点和难点，将线上布置的思考题作为课堂案例分析，并组织学生讨论。通过课前预习与思考、课堂讲解和讨论、课后作业与总结，通过线上线下学习，使学生对所学知识有更深入的理解与运用。

3.1  课前预习

课前预习在线上进行，教师预先在学习通发布学习任务、教学要求和目标、视频课件及拓展资料，让学生首先明确学习目标和任务，然后在课前观看视频课件，将学习过程中的疑问反馈给教师，师生通过微信群、QQ群进行互动。根据平台学情统计数据及预习过程中学生提出的问题，掌握学生对课程的掌握情况，调整课堂教学计划，确定课堂教学重点，做好课堂教学的准备工作。学生通过线上学习、思考问题、收集资料，按照自己的需求选择学习拓展资料，通过自主学习拓宽知识面，培养学习兴趣；通过课堂讨论，锻炼表达专业问题的能力。

3.2  课堂教学

课堂教学时，教师归纳总结重点学习内容，针对学生课前预习过程中反馈的较难理解的問题，在课堂上重点详细讲解，并且与课堂讨论相结合，通过提问和讨论的方式总结线上学习过程中出现的问题和疑惑，把精力放在知识点的归纳总结及重点难点的讲解上，并引入应用实例进行讨论和讲解，锻炼学生分析问题能力和实际应用能力。加强学习过程中的研学，师生、生生间协同学习。通过课堂小测验检查学生课堂学习效果，通过问题导向，学生在教师的组织下将分散的知识碎片组成系统化的知识体系。

3.3  课后作业、主题讨论

在学习通平台布置课后作业，并督促学生认真完成，对作业中出现的问题进行分析总结，并与学生进行沟通讨论。通过交流互动环节，将输入的知识消化和吸收，然后输出，推进自主学习、研究性学习，锻炼学生分析专业问题的能力。

3.4  教学反思

总结课前预习、课堂讲授与讨论、课后作业及与学生交流过程中的发现问题并进行分析，以此了解学生对知识点的掌握情况，对教学效果进行客观评价。

4  混合式教学考核评价

根据本课程的特点，建立以能力评价为核心的考核模式，如图3所示。利用线上平台进行过程跟踪和考核，形成全过程综合性评价模式和科学的课程考核体系[7]，包括平时成绩和期末成绩，分别占总成绩的40%和60%。其中，平时成绩主要包括签到、观看视频、作业、主题讨论、平时测验；期末成绩为线下考试成绩。细化考核评分标准，线上预先设定考核指标的权重比例，签到、线上视频学习、平时作业、课堂讨论、平时测验的权重分别设置为5%、10%、10%、5%、10%。教学平台根据学生对各评价指标的完成情况给出评判成绩，利用教学平台进行成绩管理和统计，及时了解学情，分析存在的问题，调整教学方法和内容。

5  结束语

纤维化学与物理是一门重要的专业基础课。纤维的物理化学性质是确定其纺织品染整加工方法和工艺的决定因素。因此，掌握好常见纺织纤维的结构和性质，对学生后续专业课的学习有重要意义。纤维化学与物理课程教学注重培养学生掌握扎实的理论基础知识，重视在工程应用方面和创新能力方面的锻炼，利用线上线下混合式教学，引发学生对这门课程的兴趣，增强学生学好课程的信心，教与学并重，以教为引导，以学为中心，采用多种教学手段，挖掘学生的学习潜力，同时锻炼学生的资料检索能力、专业交流和表达能力、应用创新能力等。

参考文献

[1] 杜金梅，许长海，孙昌，等.“纤维化学与物理”课程教学改革探索[J].纺织服装教育，2019，34（3）：245-247.

[2] 黎谦.基于轻化专业的纤维化学与物理课程教学新模式[J].纺织科技进展，2017（2）：57-59.

[3] 贾维尼，陈美云，张瑞萍.“纤维化学与物理”课程教学改革与实践[J].纺织服装教育，2015，30（2）：163-164，172.

[4] 陈美云.纤维化学与物理的课程教学改革实践[J].纺织科技进展，2010（2）：96-98.

[5] 凤权，侯大寅，魏安静.《纤维化学与物理》课程教学研究与探讨[J].轻纺工业与技术，2010，39（6）：90-91.

[6] 姜迎春，岳湘，冯龙龙，等.工程材料课程混合式教学模式构建及翻转课堂实践研究[J].高教学刊，2021（24）：89-92.

[7] 黄鑫，周伟涛，王少博，等.探索学习过程性考核评价体系在MOOC视域下《纤维化学与物理》课程的应用[J].高分子通报，2020（8）：74-79.

作者：田俊莹，天津工业大学，副教授，研究方向为清洁染整技术、功能纺织品；杨丽、李秋瑾，天津工业大学（300387）。