◆ 张英强 上海应用技术大学材料科学与工程学院 上海 201418;
李志杰 上海英科实业有限公司 上海 201417;单晓茜 上海应用技术大学材料科学与工程学院 上海 201418
摘 要:为了更好地利用教学资源,培养具有自主学习能力、创新精神的新一代大学生,通过高效、立体、多重交叉互动的线上线下混合模式提升学生们在高分子物理专业基础课的学习效果,本文从本课程人才培养要求、教学实践与改革、教学效果及体会等几个方面介绍了上海应用技术大学材料科学与工程学院“高分子物理”线上线下混合课程的建设实践和改革情况,以期为相关高分子专业人才的培养提供一些参考和借鉴。
关键词:高分子物理 教学改革 教学实践 线上线下混合式教学
高分子物理是材料科学与工程专业一门重要的专业基础课,学生通过高分子物理的学习能够了解高分子以及高分子材料的结构和性能间的关系。高分子材料的多重结构及其相互关系的公式推导具有复杂性,听一次课很难搞清楚,需要学生课下回去反复观看、区分、推导。另外高分子材料的性能指标的表述具有共性,各种新材料知识点学生都能看得明白,这就为线上学习创造了有利条件。相反,如果在课堂上平铺直叙地介绍各种新材料的特点用途,会因枯燥乏味而趴下一大片学生。一般来说,在传统的灌输式授课模式下,问题往往由老师发起,同学们在短时间来不及反应和消化,往往导致授课效果不好。同学们也非常容易出现溜号、精神不集中等现象,而高分子物理本身也比较难学和掌握,导致学生学习这门课的过程中比较吃力,学习效果不太理想。加上学生基础差、积极性不够、学习效果差等多种因素,总体来看,效果还远远不够理想。线下教学的重点是引领学生掌握获得新材料信息的途径、方法和手段,从而习得快速掌握不断更新和变化的新材料资源信息的能力和技巧。
如果将高分子物理这门课程采用“线上+线下”的混合式学习模式,能够实现课程理论和信息技术的融合,将数字化学习所具有的优势结合在一起,通过区别化的媒体实现对学习者学习的有效促进,最终实现、锻炼学生归纳总结、推陈出新的能力。把线上预习的课程视频和相关内容通过线下讨论交流,进行深化、融合,使学生可以实现系统化的学习和应用,从而有效提升绝大多数学生的学习深度和广度。
一、本课程人才培养要求
通过本课程的学习,学生应达到如下的价值、知识、能力水平,支撑材料类应用创新型人才培养方案要求:
1.树立社会主义核心价值观,逐步训练科学理性的思维方式,养成独立思考和合作交流的能力,建立工程意识和国家情怀,促进素质全面发展。
2.系统掌握高分子物理的基本概念、基本理论和高分子结构-性能分析方法,能较好地掌握高分子及其相关材料的结构-性能关系,了解本课程所涉及的聚合物结构-性能研究方法在高分子材料研究和开发领域中的具体应用,并在学习过程中形成较好的分析问题、解决问题的能力,为后续高分子材料的学习打下坚实的基础。
3.通过讲授高分子链的结构、高分子聚集态结构、高聚物的溶解、高分子的分子量及其分布、高聚物的分子运动与转变等内容,使学生对高分子材料科学研究的基础理论与工程方法进行讨论和分析。
4.能对高分子材料物理科学中的共性规律进行描述,即高分子材料的组成、制备工艺条件、微观结构、性能、材料用途之间的相互关系及制约规律的解释,能够识别和判断高分子材料科学与工程领域复杂工程问题的关键环节。
二、教学实践与改革
1.课程与教学改革要解决的重点问题。
作为专业基础课,为体现本课程在材料科学与工程专业 (高分子方向)卓越工程师人才培养体系中的重要作用,本课程在不断的教学改革中,重点突出解决教学资源的建设、网上教学资源的完善、教学内容与教学方法的优化、教学过程评价以及教学效果提升等问题,通过线上线下混合式教学、过程考核、专业思政等教学考核模式,重点培养同学们的专业基础知识、创新意识和工程技术创新能力。
2.课程内容与资源建设及应用情况。
经过多轮建设,已经整合了多种教学资源:本课程基本信息 (大纲、教案、师资队伍)、网络课件、课程电子教案、课程实践教学、学科竞赛与相关大学生创新课题、习题与解答、教学成果汇总、教研论文、部分授课录像、评价意见等各种教学资源、优秀任务案例均放于网上,各种高分子物理动态内容制成动画等教学资源都已整合到网络中,学生可随时访问学习。上述教学资源的运用极大地方便了学生和老师对于课程内容的把控和学习,极大地提升了同学们的学习效果。
3.课程教学内容及组织实施情况。
高分子物理课程中涉及的理论知识面相对较广,包括材料学、大学物理、有机化学、物理化学、高等数学、高分子材料学等各个方面,是一门思维能力要求较高的综合性基础课程。针对这一特点,教师和学生可以在课堂教学的实施过程中充分利用授课老师的教学经验,由教师引出问题,并从高分子的结构、性能等不同角度给予讲解,让学生能够在欣赏中结合、拓展自己的学习思路,从而更好地、更有效地提升课堂教学效率。
三、教学效果及体会
混合式教学过程着重围绕应用型本科材料科学与工程专业人才培养目标和课程体系,对《高分子物理》的课程目标、教学内容、教学方法进行改革,开展线上线下教学模式以及过程考核和专业思政教育,极大地提升了学生的工程创新能力、分析问题解决问题的能力和自学能力。教学内容紧跟学科发展的前沿,突出高分子材料的最新发展动态,及时更新教学内容,很好地体现了学科发展的态势,大大丰富了教学资源及素材,学生对于该课程的学习有了更好的把控和学习兴趣。学生学习体验和教学评价优异,大大提升了同学们的学习效果。线上线下混合式教学方式非常灵活,在后续的工作中,将对以上工作进一步细化、完善和落实,以及进一步协调以上工作中出现的问题。具体来说:
1.《高分子物理》作为高分子专业的基础课,兄弟院校广泛开设,线上资源比较丰富,线上教学资源的整合需加强。
2.“线上+线下”的混合方式及课程授课方面的切入点及推进需进一步整合,需进一步尝试效果更好的授课方式。
参考文献
[1]叶帅华 “互联网+”背景下高校教育教学方式改革思考[J].高教学刊,2019, (16),149-151。
[2]邓伟 董丽敏 崔巍巍 等 “互联网+”时代O2O教学模式的应用研究—以高分子物理课程为例[J].大学教育,2022, (7),105-107。
[3]陈娅冰 赵志豪 线上线下混合教学的便捷模式探讨[J].教育现代化,2018, (20),123-130。
[4]邓萌 方征平 闫红强 等 “互联网+”背景下高分子物理线上/线下混合课程建设实践[J].高分子通报,2022, (4),84-88。
[5]郑红娟 程巧换 徐善弘 等 《高分子物理》课程的混合教学模式初探[J].山东化工,2020,49, (2),169-171。
[6]王万杰 曹艳霞 刘文涛 等 浅谈《高分子物理》课程的学习方法[J].广东化工,2018,46, (18),133-134。
[7]李国平 王晓青 罗运军 等 “举一反三”在《高分子物理教学》授课中的应用[J].高分子通报,2019, (5),77-30。
[8]罗春燕 陈卫星 杨晶晶 《高分子物理》课程混合式教学模式探索.2021,48, (21),180-181。