鄧 偉 董麗敏 崔巍巍 朱興松

哈爾濱理工大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)院，黑龍江 哈爾濱 150040

時(shí)代在發(fā)展，科技在進(jìn)步，信息技術(shù)對(duì)教育發(fā)展的影響不可忽視，“推進(jìn)信息技術(shù)與高等教育的深度融合，創(chuàng)新人才培養(yǎng)模式”已成為高等教育信息化的核心任務(wù)。在“互聯(lián)網(wǎng)+”時(shí)代背景下的O2O（線上線下）教學(xué)模式整合了傳統(tǒng)教學(xué)和互聯(lián)網(wǎng)學(xué)習(xí)的優(yōu)勢(shì)，通過(guò)線下的面授教學(xué)與線上的網(wǎng)絡(luò)教學(xué)相結(jié)合，充分調(diào)動(dòng)師生教與學(xué)的積極性、主動(dòng)性和互動(dòng)性，滿足“教學(xué)相長(zhǎng)、因材施教”的教學(xué)本質(zhì)，使知識(shí)教學(xué)由“授受”向“內(nèi)化”轉(zhuǎn)變，因此其近年來(lái)備受關(guān)注。

一、高分子物理課程的傳統(tǒng)教學(xué)現(xiàn)狀

（一）注重知識(shí)傳授，但內(nèi)化不足

高分子物理研究高分子材料結(jié)構(gòu)與性能之間的內(nèi)在聯(lián)系和基本規(guī)律，上承高分子化學(xué)，下啟高分子材料成型加工，是高分子科學(xué)的三大支柱之一，也是高分子專(zhuān)業(yè)的重要核心課程。隨著學(xué)科間的交叉滲透，高分子物理已成為材料、化工、電氣等學(xué)科必須掌握的相關(guān)知識(shí)。高分子物理課程有限的教學(xué)學(xué)時(shí)和繁雜的教學(xué)內(nèi)容之間的矛盾，使得傳統(tǒng)教學(xué)多采用“滿堂灌”，即“老師講、學(xué)生聽(tīng)”的教學(xué)模式，知識(shí)的傳授占據(jù)了大部分的課堂教學(xué)時(shí)間，學(xué)生大多停留在知識(shí)的基本理解階段，缺乏融會(huì)貫通，難以將知識(shí)內(nèi)化為分析問(wèn)題、解決問(wèn)題的能力，導(dǎo)致在后續(xù)的學(xué)習(xí)和實(shí)踐中相關(guān)知識(shí)用不上、用不好，甚至不會(huì)用。

（二）教學(xué)內(nèi)容經(jīng)典，但缺乏時(shí)代性、個(gè)性化

傳統(tǒng)的教學(xué)內(nèi)容多依賴(lài)且局限于教材知識(shí)和課堂傳授，其固定的框架和教學(xué)模式對(duì)知識(shí)的邏輯規(guī)律和學(xué)生的認(rèn)知規(guī)律整合不足，削弱了學(xué)習(xí)的方向感，阻礙了深度的通透式學(xué)習(xí)。傳統(tǒng)的教學(xué)內(nèi)容雖然經(jīng)典，但無(wú)法及時(shí)引入高分子物理領(lǐng)域的新思維、新理論和新技術(shù)，不能很好地反映學(xué)科專(zhuān)業(yè)發(fā)展前沿，限制了學(xué)生視野的擴(kuò)展和知識(shí)的延伸。統(tǒng)一的教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)方法無(wú)法兼顧每個(gè)學(xué)生對(duì)知識(shí)的渴求程度、認(rèn)知水平和學(xué)習(xí)習(xí)慣的差異，難以實(shí)現(xiàn)“以學(xué)生為中心”的教育理念，不能滿足不同層次學(xué)生的需求。

（三）師生交流有限，評(píng)價(jià)不夠科學(xué)

大學(xué)課堂有五重境界：沉默、問(wèn)答、對(duì)話、質(zhì)疑和辯論。傳統(tǒng)的課堂教學(xué)時(shí)間有限，通常是在知識(shí)傳授的間隙穿插少量的點(diǎn)名提問(wèn)并布置討論，課堂氣氛乏味沉悶，討論流于表面，師生缺乏對(duì)話交流，教師無(wú)法及時(shí)準(zhǔn)確了解學(xué)生對(duì)知識(shí)的掌握情況和存在的問(wèn)題，也無(wú)法激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的主體性、能動(dòng)性和創(chuàng)新性。交流的有限也導(dǎo)致評(píng)價(jià)方式的單一，以期末考試為主、以考代評(píng)的評(píng)價(jià)方式忽略了學(xué)生作為評(píng)價(jià)主體對(duì)教學(xué)評(píng)價(jià)的參與，也不能全面考查學(xué)生學(xué)習(xí)的全部過(guò)程和真實(shí)效果，導(dǎo)致以評(píng)促學(xué)成為紙上談兵，難以科學(xué)有效地發(fā)揮評(píng)價(jià)對(duì)于學(xué)習(xí)的診斷、反饋、激勵(lì)和導(dǎo)向功能。

二、線上線下混合式教學(xué)模式的構(gòu)建

O2O 教學(xué)模式絕不是簡(jiǎn)單的、割裂的線下課堂授課和線上在線自學(xué)，而是一條完整的線上線下學(xué)習(xí)鏈條。因此，課程組構(gòu)建了設(shè)計(jì)導(dǎo)學(xué)、資源自學(xué)、交流互學(xué)、總結(jié)思學(xué)四個(gè)彼此銜接、相互融合的線上線下教學(xué)階段，每個(gè)階段都有作為學(xué)習(xí)主體的學(xué)生和作為學(xué)習(xí)主導(dǎo)的教師需要進(jìn)行的教學(xué)活動(dòng)，如圖1所示。首先，教師進(jìn)行教學(xué)設(shè)計(jì)，提煉知識(shí)點(diǎn)形成知識(shí)單元，同時(shí)選取、收集、整理、制作、上傳線上教學(xué)資源。然后通過(guò)提出問(wèn)題引導(dǎo)學(xué)生主動(dòng)完成線上預(yù)習(xí)或自學(xué)，有問(wèn)題可以在線進(jìn)行師生之間、學(xué)生之間的互動(dòng)討論。每個(gè)學(xué)生都帶著線上學(xué)習(xí)的收獲，在線下的課堂中分組討論、交流分享，教師對(duì)討論進(jìn)行總結(jié)，通過(guò)新知識(shí)的講授反饋釋疑。課后，無(wú)論是教師和學(xué)生都要進(jìn)行總結(jié)思考。學(xué)生完成知識(shí)的內(nèi)化，甚至進(jìn)行延伸、擴(kuò)展的個(gè)性化學(xué)習(xí)，部分學(xué)生在學(xué)習(xí)中發(fā)現(xiàn)優(yōu)秀的教學(xué)資源也可以參與到線上資源的教學(xué)設(shè)計(jì)中，以學(xué)促學(xué)；課后教師隨時(shí)對(duì)知識(shí)點(diǎn)的教學(xué)效果進(jìn)行分析評(píng)價(jià)，及時(shí)調(diào)整教學(xué)進(jìn)度和教學(xué)策略。應(yīng)構(gòu)建能充分發(fā)揮線上資源共享和線下課堂講授融合優(yōu)勢(shì)的模式，在教師的啟發(fā)、引導(dǎo)和監(jiān)督下，讓學(xué)生充分發(fā)揮其作為學(xué)習(xí)主體的主體性、能動(dòng)性和創(chuàng)新性。

（一）設(shè)計(jì)導(dǎo)學(xué)

良好的教學(xué)設(shè)計(jì)是提高教學(xué)效率和教學(xué)質(zhì)量、有效開(kāi)展線上線下教學(xué)的前提。首先，教師在課程的教學(xué)之初，要根據(jù)學(xué)校的辦學(xué)定位和高分子專(zhuān)業(yè)人才培養(yǎng)目標(biāo)以及以往的教學(xué)反饋，制訂本門(mén)課程的教學(xué)目標(biāo)，包括知識(shí)的掌握、能力的鍛煉和素質(zhì)的提升。其次，在教學(xué)目標(biāo)和“新三中心”、布魯姆認(rèn)知模型、課程五要素等相關(guān)思想的指導(dǎo)下，對(duì)教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行梳理并形成知識(shí)單元。教師必須根據(jù)高分子物理課程概念多、內(nèi)容雜、理論抽象和推導(dǎo)復(fù)雜的特點(diǎn)，抓住教學(xué)主線，即高分子的結(jié)構(gòu)和性能，利用分子運(yùn)動(dòng)規(guī)律將高分子的微觀結(jié)構(gòu)和宏觀性能串聯(lián)而展開(kāi)知識(shí)單元教學(xué)。再針對(duì)不同知識(shí)單元進(jìn)行教學(xué)設(shè)計(jì)，內(nèi)容包括必要的學(xué)情分析、明確的學(xué)習(xí)目的、突出的重點(diǎn)、明晰的難點(diǎn)，合理的教學(xué)過(guò)程分配和體現(xiàn)高階性的思考擴(kuò)展等。最后，根據(jù)教學(xué)設(shè)計(jì)，收集篩選整理相關(guān)學(xué)習(xí)資料，尤其是動(dòng)畫(huà)、視頻、學(xué)科最新進(jìn)展等資源，制作并上傳適合本校學(xué)生特點(diǎn)的教學(xué)課件。

（二）資源自學(xué)

“互聯(lián)網(wǎng)+”時(shí)代的資源共享使學(xué)習(xí)不再受到時(shí)間和空間的限制，為學(xué)生的主動(dòng)學(xué)習(xí)創(chuàng)造了便利的條件，但需要注意的是，海量的、紛繁的資源在缺乏有效監(jiān)督和指導(dǎo)的情況下，不但會(huì)加重學(xué)生的學(xué)習(xí)負(fù)擔(dān)，而且易使學(xué)習(xí)流于表面和碎片化。問(wèn)題式學(xué)習(xí)（Problem-Based Learning,PBL）以學(xué)生為中心，以問(wèn)題為導(dǎo)向，圍繞問(wèn)題進(jìn)行小組討論。教師提出問(wèn)題，讓學(xué)生做到有的放矢，在問(wèn)題的引導(dǎo)下，主動(dòng)利用線上課程資源去探尋和學(xué)習(xí)問(wèn)題背后的高分子物理相關(guān)知識(shí)理論，這有利于激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，提升學(xué)生的自我學(xué)習(xí)和團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力，培養(yǎng)學(xué)生作為高分子專(zhuān)業(yè)人才應(yīng)具備的素質(zhì)。線上課程教學(xué)主要以超星學(xué)習(xí)通和自建微信公眾號(hào)為兩大載體。作為學(xué)校網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺(tái)的超星學(xué)習(xí)通由專(zhuān)業(yè)團(tuán)隊(duì)開(kāi)發(fā)與維護(hù)，技術(shù)成熟、模塊清晰，教師只需按照指引添加相應(yīng)內(nèi)容就可以完成課程的建設(shè)，并可以通過(guò)在線學(xué)習(xí)的數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)及時(shí)了解學(xué)生的學(xué)習(xí)動(dòng)態(tài)。微信是當(dāng)代年輕人最喜歡的溝通方式，學(xué)生們總是“在線”，信息永遠(yuǎn)可以“秒回”。教師對(duì)微信公眾號(hào)的使用，可以體現(xiàn)所授課程的專(zhuān)業(yè)性和個(gè)性化，教師又可一鍵轉(zhuǎn)發(fā)或推送關(guān)于高分子物理的前沿知識(shí)，在輕松的氛圍中進(jìn)行實(shí)時(shí)在線輔導(dǎo)，實(shí)現(xiàn)師生、生生的充分溝通交流。此外，微信的智能應(yīng)答模式，也大大提高了信息傳遞的效率，是對(duì)學(xué)校網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺(tái)的有益補(bǔ)充。

（三）交流互學(xué)

線下教學(xué)是線上前期教學(xué)活動(dòng)的延伸，是基于線上的前期學(xué)習(xí)成果而開(kāi)展的更加深入的教學(xué)活動(dòng)。學(xué)生提前自主學(xué)習(xí)和討論，帶著成果和問(wèn)題來(lái)到教室；教師通過(guò)分析學(xué)生在線學(xué)習(xí)情況，了解學(xué)生學(xué)習(xí)過(guò)程中遇到的難點(diǎn)，進(jìn)而調(diào)整教學(xué)策略，為課堂講授做好充足準(zhǔn)備。實(shí)際教學(xué)過(guò)程中，學(xué)生和教師都是有備而來(lái)的，不再是課堂完全展示PPT、作業(yè)交給課后題、交流時(shí)眼神躲避，而是在教師的組織引導(dǎo)下，學(xué)生以小組為單位各抒己見(jiàn)，在對(duì)話、質(zhì)疑和辯論中碰撞出知識(shí)的火花，形成綜合意見(jiàn)。教師針對(duì)學(xué)生的共性問(wèn)題進(jìn)行集中反饋釋疑，針對(duì)不同的知識(shí)單元采用不同的教學(xué)方法，有效突破教學(xué)重點(diǎn)和難點(diǎn)，達(dá)成教學(xué)目標(biāo)。例如，高分子鏈結(jié)構(gòu)部分的“構(gòu)象”知識(shí)點(diǎn)，可以通過(guò)與“構(gòu)型”比較，用“意大利面、麻花、鋸齒”類(lèi)比，加深學(xué)生對(duì)構(gòu)象的理解；高分子性能部分的“剪切變稀”知識(shí)點(diǎn)，與實(shí)際聯(lián)系緊密，可結(jié)合口香糖經(jīng)過(guò)咀嚼變軟才能吹泡泡的實(shí)例，進(jìn)行理論聯(lián)系實(shí)際的相關(guān)教學(xué)。

（四）總結(jié)思學(xué)

“編筐編簍重在收口”，課堂總結(jié)雖然在教學(xué)中用時(shí)很短，卻是教學(xué)完整性的點(diǎn)睛之筆，是通過(guò)歸納梳理構(gòu)建學(xué)生認(rèn)知內(nèi)化的重要環(huán)節(jié)，是引領(lǐng)學(xué)生深化擴(kuò)展知識(shí)的教學(xué)活動(dòng)。好的課堂總結(jié)能醍醐灌頂，幫助學(xué)生厘清思路、鞏固所學(xué)；好的課堂總結(jié)能收到“課結(jié)束，趣猶存”的教學(xué)效果，激發(fā)學(xué)生主動(dòng)探究，完成個(gè)性化學(xué)習(xí)。教學(xué)總結(jié)是教師對(duì)教育教學(xué)活動(dòng)的重新認(rèn)識(shí)和理性反思。線上平臺(tái)可以便捷地實(shí)現(xiàn)對(duì)學(xué)生學(xué)習(xí)效果的統(tǒng)計(jì)分析，獲得全體學(xué)生對(duì)教學(xué)效果的評(píng)價(jià)，教師基于數(shù)據(jù)和評(píng)價(jià)結(jié)果尋找不足、積累經(jīng)驗(yàn)，開(kāi)展有效教學(xué)反思，這將有利于課程線上線下的持續(xù)改進(jìn)。

三、O2O教學(xué)模式在高分子物理課程中的應(yīng)用實(shí)例

高分子的晶態(tài)比小分子的晶態(tài)有序程度差很多，結(jié)晶聚合物中同時(shí)包含晶區(qū)和非晶區(qū)，結(jié)晶度作為結(jié)晶部分含量的量度，對(duì)高分子的密度、光學(xué)性質(zhì)和力學(xué)性能有著重要的影響。

學(xué)生在學(xué)習(xí)結(jié)晶態(tài)的知識(shí)單元之前已經(jīng)掌握了高分子的非晶態(tài)和取向態(tài)，教師就可以將信息化教學(xué)與課堂教學(xué)相結(jié)合，讓學(xué)生通過(guò)對(duì)本知識(shí)單元的學(xué)習(xí)，掌握結(jié)晶度概念和測(cè)試方法，并能夠圍繞加工—結(jié)構(gòu)—性能的關(guān)系對(duì)高分子材料進(jìn)行分析設(shè)計(jì)，同時(shí)關(guān)注環(huán)境和可持續(xù)發(fā)展。根據(jù)教學(xué)目標(biāo)和教學(xué)內(nèi)容，教師收集整理了關(guān)于“介紹聚乙烯不同用途”和“X 射線分析”的微視頻，并制作了動(dòng)靜結(jié)合的微課和多媒體課件。教師先在學(xué)習(xí)平臺(tái)提出問(wèn)題：“同樣是聚乙烯，為什么有些用來(lái)做塑料袋，有些用來(lái)做酸奶瓶？”然后導(dǎo)入本知識(shí)單元內(nèi)容，布置自學(xué)任務(wù)：“掌握結(jié)晶度的概念和測(cè)試方法，理解結(jié)晶度對(duì)高分子性能的影響”。學(xué)生圍繞問(wèn)題和任務(wù)，利用學(xué)習(xí)平臺(tái)資源，以自己喜歡的時(shí)間、地點(diǎn)和方式進(jìn)行自學(xué)，遇到疑點(diǎn)、難點(diǎn)在平臺(tái)討論區(qū)與教師和其他同學(xué)交流探討，之后進(jìn)行線上測(cè)驗(yàn)，完成線上學(xué)習(xí)。

課堂授課過(guò)程中，教師首先組織學(xué)生上講臺(tái)分享其線上學(xué)習(xí)成果，可以是布置的學(xué)習(xí)任務(wù)的完成情況，即用結(jié)晶度對(duì)高分子性能的影響解釋聚乙烯的不同用途，也可以是對(duì)本知識(shí)點(diǎn)進(jìn)行延伸擴(kuò)展，如結(jié)晶度的不同測(cè)試方法、結(jié)晶度對(duì)其他性能的影響等。臺(tái)下的學(xué)生針對(duì)自己感興趣的問(wèn)題進(jìn)行提問(wèn)或發(fā)表不同的看法，臺(tái)上的學(xué)生予以解答，在質(zhì)疑和辯論中提升交流溝通能力，加深對(duì)理論知識(shí)的理解，甚至提出創(chuàng)新性的見(jiàn)解和思路。教師對(duì)分享及辯論中涉及的教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行集中點(diǎn)評(píng)，按照“加工方式影響高分子材料結(jié)晶度的大小”“結(jié)晶度需要測(cè)試方法定量表征”和“結(jié)晶度大小對(duì)高分子材料的性能有重要影響”進(jìn)行邏輯串聯(lián)和梳理，針對(duì)線上學(xué)生交流多、測(cè)驗(yàn)中問(wèn)題多的內(nèi)容“結(jié)晶度對(duì)力學(xué)性能的影響，要視非晶區(qū)處于玻璃態(tài)或橡膠態(tài)而定”進(jìn)行重點(diǎn)講解、答疑解惑。在回答聚乙烯用來(lái)做塑袋和酸奶瓶的問(wèn)題時(shí)，結(jié)合有關(guān)“白色污染”令人觸目驚心的圖片，提醒學(xué)生在研發(fā)新材料的同時(shí)也要注重高分子材料的回收和再利用，強(qiáng)化環(huán)境保護(hù)和可持續(xù)發(fā)展的意識(shí)。最后進(jìn)行課堂總結(jié)，針對(duì)某工程實(shí)例布置思考題：“從結(jié)構(gòu)角度分析，為什么聚三氟乙烯可用于化工容器的表面防腐？應(yīng)采取什么加工工藝提高聚三氟乙烯作為防腐表面的使用性能？”以此引導(dǎo)學(xué)生將以往所學(xué)內(nèi)容和本知識(shí)單元結(jié)合，將理論與實(shí)際結(jié)合，自主地探尋新知識(shí)，完成知識(shí)的融會(huì)貫通、學(xué)以致用和延伸擴(kuò)展。

課堂教學(xué)結(jié)束后，開(kāi)展線上問(wèn)卷調(diào)查進(jìn)行學(xué)生評(píng)教，了解本知識(shí)單元教學(xué)設(shè)計(jì)、教學(xué)活動(dòng)的優(yōu)點(diǎn)與不足；通過(guò)線上討論、課上發(fā)言和課后作業(yè)進(jìn)行教師評(píng)學(xué)，了解教學(xué)目標(biāo)的達(dá)成情況。教師綜合評(píng)教與評(píng)學(xué)結(jié)果，及時(shí)進(jìn)行線上線下教學(xué)的調(diào)整和改進(jìn)，以期進(jìn)一步提高教學(xué)質(zhì)量，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，使他們獲得更好的學(xué)習(xí)效果。

四、結(jié)語(yǔ)

經(jīng)過(guò)近幾年互聯(lián)網(wǎng)教學(xué)資源的整理和建設(shè)，以及兩個(gè)學(xué)年的O2O 混合式教學(xué)模式在高分子物理課程中的實(shí)踐，學(xué)生對(duì)課程非常滿意的評(píng)價(jià)度提高了3%，平均成績(jī)高于70 分的比例提高了近7%，師生互動(dòng)率達(dá)到人均1.83 次，課堂學(xué)習(xí)氣氛活躍，學(xué)習(xí)效果提升明顯。“教學(xué)有法，教無(wú)定法，貴在得法”?！盎ヂ?lián)網(wǎng)+”背景下的線上網(wǎng)絡(luò)教學(xué)和線下課堂授課的有機(jī)結(jié)合，是實(shí)現(xiàn)現(xiàn)代信息化和傳統(tǒng)教學(xué)融合的契機(jī)，對(duì)提高學(xué)生學(xué)習(xí)的主觀能動(dòng)性，培養(yǎng)優(yōu)秀的創(chuàng)新型人才具有重要意義。