基于“三导向、五要素混合式教学”的“聚合物加工”课程改革.pdf

收稿日期：2022-05-20基金项目：西北民族大学教育教学改革研究一般项目（2021XJYBJG-25）；西北民族大学化学学科创新团队建设项目（1110130139，1110130141）；中央高校基本科研业务费专项资金项目(31920220044）作者简介：赵向飞（1982-），男，副教授，硕士生导师，研究方向：“聚合物加工”教学与改革，。基于“三导向、五要素混合式教学”的“聚合物加工”课程改革赵向飞，王彦斌，苏 琼，贺 媛，吴 尚，赵连彪，郭旭春（西北民族大学 化工学院，甘肃 兰州 730030）摘要：针对当前教学中课程导向不明确、教学方法单一的问题，在“聚合物加工”的课程教学中，创新性提出了以“工程、大材料、合作”作为教学导向，和国家综合性、工程性人才培养的定位有机契合。在教学实施中，创新性提出了“线上、线下、理论、案例、思政”五要素有机结合的教学方式，使得线上教学和线下教学有机互补，达到取长补短的作用；针对“聚合物加工”教学的实际，在理论教学的同时有机融入了案例教学，有助于学生理论联系实际，毕业后快速走向工程实际；在教学中，充分发掘思政元素，将思政贯穿于线上线下教学和理论案例教学始终。关键词：三要素；五导向；混合式教学；聚合物加工；教改doi：10.3969/j.issn.1008-553X.2023.02.045中图分类号：G642.0文献标识码：A文章编号：1008-553X（2023）02-0194-04安 徽 化 工ANHUI CHEMICAL INDUSTRYVol.49，No.2Apr.2023第49卷，第2期2023 年 4 月“聚合物加工”主要讲授聚合物成型加工的基本原理、成型加工方法和成型工艺、工艺参数控制等内容。课程内容广博庞杂，工程应用性强。传统的教学方式容易造成学生自我定位不准确，学生注意力容易分散，主观能动性差，不能很好地联系实际生产，理解起来比较困难，容易造成学生视觉疲劳，思维固化。鉴于此，在既定的知识体系下，通过教学导向和模式的改革，有效地提升了学生学习的积极性，极大地促进了教学发展。针对以上问题，我们在教学中提出了“三导向、五要素为一体的混合式教学”的教学方法，以“工程、大材料、合作”为导向，以“线上、线下、理论、案例、思政”为五要素，通过将三导向、五要素进行有机融合，提升了教学效果，实现了人才培养的具体目标。1 课程改革的必要性针对当前学生的专业认知问题，在课程教学中强化工程导向，针对学生以后面临工作就业中的实际问题，强化大材料导向；针对当前教学过程中的不足，强化合作导向。教学导向的实现需要借助一些着力点去贯彻实施。随着大数据、人工智能时代的到来以及“云、网、端”的运用，“互联网教育”已成为教育新常态。现代多媒体教学课件集文字、图像、声音、动画等多种信息于一体，多媒体教学具有形象、省时、高效和图文并茂的优势，进而实现教学决策数据化、评价反馈即时化、交流互动立体化、资源推送智能化，全面变革传统教学结构，构建大数据时代的信息化课堂教学模式，通过智慧的教与学，改进教学策略，最终建立一种高效、具有互动和思考、以学为主的教学模式，学生获取知识的渠道越来越多元化。因此，借助于线上线下的混合式教学，可以通过微课、短视频和MOOC等资源和平台，直观展现工程实际、材料的共性；通过智慧课堂、翻转课堂实现师生的实时互动，学生可以有选择性自主学习，更好地体现合作导向。“聚合物加工”的工程属性，决定了理论授课的同时，必须注重工程实际，而借助线上平台，以微课、短视频直观展现生产案例，学生更容易在脑中构建实际，有利于工程和材料导向的实现。通过线上教育的实施，以及线上线下的互动，有利于合作导向的实现。工程意识、大材料理念、合作理念的培养，本身就属于“聚合物加工”课程特有的思政元素。课程中，成型加工方法的改进过程、工艺优化的过程也属于“聚合物加工”课程独特的思政元素。因此，思政教学促进这些导向的实现，这些导向的实现本身也是思政元素，进而促进教学的发展。综上所述，在教学中创造性地提出了一种“三导向、五要素为一体的混合式教学”的教学新模式，该模式解决了旧有课程中的教学定位导向不明确、教学方法单一的问题，对于新时代综合性、工程性的人才培养具有重要意义。2 课程改革内容“三导向、五要素为一体的混合式教学”中的三个导向为“工程、大材料、合作”，五个要素为“线上、线下、理194论、案例、思政”，见图1。图1“三导向、五要素为一体的混合式教学”关系图三个导向：工程导向：高分子材料与工程专业授予的学位为工学学士学位，而“聚合物加工”课程是最能体现工学属性的专业必修课。所以，在课程讲授过程中，必须时刻坚持工学导向，为学生树立工程意识；学生学习的理论如何从实践中来，学习的知识怎么应用到实践中去。大材料导向：高分子材料与工程属于大材料的一种，大材料学科主要包括金属材料、无机非金属材料和高分子材料，材料发展的方向是由高分子材料逐步取代传统的金属材料和无机非金属材料，高分子材料是大材料发展的希望和未来。在学科发展中，学科融合成为教学和科研的一种趋势，材料之间因结构的相通性故结构研究可以相互借鉴，因属性的相似性具有类似的成型方法，因应用领域的相通性故可以相互借鉴工艺优化和产业升级。现代社会，材料的生产和应用已经走向复合化，在实际生产和应用中，经常会遇到高分子材料与其他材料混合生产和应用的实例，因此，高分子材料与工程专业的教学不能仅仅只局限于高分子材料本身的讲授和学习，在学习中应该有机融入金属和无机非金属材料的相关内容。合作导向：传统的教学突出老师“教”，老师在教学中处于中心位置，这会导致“教”和“学”脱节；学生和老师处于从属地位，很难很好地交流学习。在教学方法的改革和创新过程中，要坚持以学生为本，坚持师生平等和生生平等，强调教育主体间的沟通、交流、互动，使教师的角色从知识的提供者转变为学习的促进者，注重提升学生的合作意识，构建学习共同体，促使学生身心的健康发展，实现价值共建。五个要素：线上、线下：“聚合物加工”属于最能体现专业属性的必修课程，既要讲授成型原理，又要讲授成型方法、成型工艺和工艺控制，而由于材料种类众多，成型方法多而杂，课程内容多而课时少的矛盾，有限的线下课堂教学时间根本无法涵盖全部知识点。借助MOOC和雨课堂等平台，可以在课前课后开展有效的线上教学，将课堂教学延伸到课堂之外，弥补课堂教学时数的不足，也可以丰富教学方式，提高教学质量。在线下教学中，可以针对学生课前学习的难点和疑点进行重点讲解。通过线上线下互动，实时了解学生动态，让教学永远处于动态之中。理论、案例：理论教学是基础，但不是根本，教学的真正目的是应用理论于实践。“聚合物加工”的工程属性决定了课程讲授和工程实际紧密相关。因此，在课程的讲授过程中，除了讲授理论知识外，必要的实际生产和工程案例可以让学生了解实际生产情况和实际生产需要，达到理论和实际紧密结合的目的；而有效的线上线下教学的合理开展，实际生产的视频和微课的辅助，使教学效果得到有力提升。思政：课程思政是五要素混合式教学模式中其他四个方面的衔接点，贯穿于线上、线下、理论、案例教学环节。针对每个知识点及教学环节，充分挖掘其蕴含的思政元素，采取线上课前或课后自主学习和线下课堂教学活动渗透的方式，实现专业课学习与思想政治教育的有机融合，将德育贯穿于教学全过程。3 课程改革实施（1）多媒体教学与传统教学方式相结合混合式教学可以发挥传统教学言传身教、亲临亲授的作用，也可以发挥多媒体教学信息立体直观、实时互动、信息量大的优点，将二者有机结合，发挥二者的协同作用。在“聚合物加工”课程讲授过程中，突出工程和大材料导向，以ppt多媒体讲授为主，针对具体产品可以插入相应的图片，具体的成型加工方法可以插入一些动态flash动画，工艺控制适当安排一些具体案例进行讲解；需要重点掌握和强调的地方，通过板书书写，学生跟随老师书写的过程；也是再次记忆的过程；同时线上线下互动，突出合作导向。混合式教学有益于扬长避短，达到事半功倍的效果。（2）充分利用MOOC、快课和短视频延伸课堂教学因为“聚合物加工”的工程属性，课程的许多内容都与生产实际有很大的联系；而学生在大学期间所参加的实践实习非常有限，接触到的生产实际和案例相对较少。所以，在课程讲授过程中，一些成型加工方法和工程过程，学生无法在头脑中构建，课程中涉及的成型加工方法又比较多，导致学生感觉繁杂难懂，学习比较困难。现代多媒体的发展，特别是快课、短视频和MOOC的发展给教学提供了极大的便利。在“聚合物加工”的赵向飞，等：基于“三导向、五要素混合式教学”的“聚合物加工”课程改革195总第 242 期 2023 年第 2 期（第 49 卷）安 徽 化 工教学过程中，可以利用网络上的短视频、快课和MOOC视频等大量的影像资源作为课前预习内容，并适当进行课前考核。相对课本预习而言，MOOC、快课、短视频耗时少，直观性强，直面生产实际，学生脑中构建比较容易，可以达到事半功倍的作用。短视频、快课和MOOC视频使得课堂教学有效地延伸到课堂之外，节约了宝贵的课堂教学时间，易实现工程和大材料导向，有利于教学效果的提高。（3）运用现代信息技术进行线上线下互动近几年，“雨课堂”“腾讯课堂”“学习通”等在线教学软件等网络在线教学得到了迅猛发展。在线教学的线上线下及时互动，有助于及时解决学生的问题；线上线下的即时考核要求学生必须在特定的时限中完成，如果学生上课不专心听讲，将导致即时考核无法完成，影响学业成绩，有利于学生上课集中注意力；课堂的线上线下讨论，有利于发挥学生学习的主观能动性，激发学生的学习潜能。因此，在“聚合物加工”的教学过程中，拟采用“雨课堂”在线教学平台，合理安排课前预习、课堂讲授、课后复习，进行线上线下互动和即时考核，有利于实现合作导向。通过这些措施的实施，可以集中学生的课堂注意力，及时掌握学生学习动态，从而提高教学质量。（4）更合理地安排课前、课堂、课后教学采用混合式教学，可以合理安排教学内容和教学时间。在课前预习中，可以推送一些短视频、快课、MOOC链接，学生可以根据自己的喜好择优学习，并适当安排考核，教师在教学前可以实时掌握学生学习基础，对授课教案做出适当调整；在授课过程中，主要针对教学重点、学生学习难点和疑点进行课堂讲授，强化课堂讨论，并通过实时互动，达到及时掌握，答疑解惑；课后主要安排一些考核，检查学生学习情况，并安排适当作业，巩固课堂内容。在“聚合物加工”的教学中，拟采用“雨课堂”教学平台，将教学分为课前预习、课堂教学、课后教学三个环节进行合理规划，达到在有限的教学时间内教学最优化，有利于实现师生平等和生生平等。4 课程考核体系改革“三导向、五要素为一体的混合式教学”以“立德树人”为宗旨，更加注重对学生工程、大材料、合作能力和素养的培养。教师不仅是学生学习的引导者、同行者，更是激活者，当学生的学习主动性被激活后，学习讨论行为会更加积极，整个学习讨论过程更能体现学生能力、素养和学习成效。因此，学生的学习效果评估方法由过去的重期末考试成绩，转变为现在的重学习过程评估。“聚合物加工”的考核分为平时过程成绩、期中成绩和期末成绩，平时过程成绩的权重加大，平时过程成绩可分为考勤和课前预习、课堂和讨论考核、课后考核和作业。考勤和课前预习、课堂和讨论考核、课后考核和作业的分数，由雨课堂导出，进行适当加权得出。5 结论“三导向、五要素为一体的混合式教学”教学方法与传统教学方法有很大的不同。通过实施课程改革，可以促进学生能力提升和素养培养，以“立德树人”为宗旨，突出“工程、大材料、合作”教学导向。在教学实施中，采用“线上、线下、理论、案例、思政”五要素的有机结合，可促成教学导向的达成，优化课程教学体系和方式。统筹课本，依据“工程、大材料、合作”教学导向，可规划课堂章节的课时，每章教学重点、难点；依据“线上、线下、理论、案例、思政”五要素，落实每个教学内容碎片的授课方式和着力点，教学中采用的多媒体手段，教学需要的多媒体素材；可建立健全教学素材库。根据课程体系，可逐章在网络寻找相关短视频、快课、MOOC、fl