王 麟,康星雅,王保營,張 巖,魏慶葆
(河南牧業(yè)經(jīng)濟(jì)學(xué)院 包裝與印刷工程學(xué)院,河南 鄭州 450046)
2020年初春,新冠肺炎疫情起于荊楚,蔓延全國,一時間山阻水?dāng)?,學(xué)子羈家而不得返。在教育部“停課不停教、停課不停學(xué)”的倡議下,各個高校的線上教學(xué)工作如火如荼地開展起來,如何保證線上教學(xué)的質(zhì)量、有效地進(jìn)行課程思政成為教師們需要首先思考的問題。作為地方普通高校的教師,筆者在本學(xué)期承擔(dān)學(xué)校包裝工程專業(yè)大二本科生的高分子化學(xué)課程教學(xué)任務(wù)。
對包裝工程專業(yè)而言,高分子化學(xué)是專業(yè)基礎(chǔ)課,是連接化學(xué)基礎(chǔ)課和包裝專業(yè)課之間的橋梁,起到承上啟下的作用。目前,學(xué)生已經(jīng)學(xué)過無機(jī)化學(xué)、有機(jī)化學(xué)等公共基礎(chǔ)課,但學(xué)生們的化學(xué)基礎(chǔ)仍相對薄弱,對高分子化學(xué)中涉及到的概念、聚合方法和機(jī)理等課程重點內(nèi)容理解起來比較吃力。此外,學(xué)生在家進(jìn)行線上學(xué)習(xí)時,缺乏課堂監(jiān)督,思想上存在懈怠。針對以上學(xué)情,如何有效地進(jìn)行線上教學(xué)工作、開展課程思政,從而搭建好這座橋梁,成了筆者一直思考的問題。經(jīng)過近兩個月的實踐、總結(jié),筆者提出了“以學(xué)生為中心、以目標(biāo)為導(dǎo)向、以學(xué)習(xí)效果為標(biāo)準(zhǔn)”的線上教學(xué)理念,并以配位聚合一章為例,從課前準(zhǔn)備、教學(xué)設(shè)計、課程思政和教學(xué)反饋等幾部分進(jìn)行闡述。
線上教學(xué)期間,高分子化學(xué)課程主要選用三個教學(xué)平臺進(jìn)行教學(xué)。第一是釘釘,主要用來課程直播,進(jìn)行課上直接互動;第二個是學(xué)習(xí)通,用來建設(shè)教學(xué)資源,進(jìn)行相關(guān)的學(xué)習(xí)活動,如考勤、作業(yè)提交、話題討論等;第三個是QQ,主要用來和學(xué)生課下保持交流,進(jìn)行答疑解惑。三個平臺的綜合應(yīng)用,能保證線上教學(xué)的順利開展。
在高分子化學(xué)授課過程中,針對不同難易程度的教學(xué)內(nèi)容,采取不同的線上教學(xué)形式。對于高難度的內(nèi)容,采取教師在釘釘平臺上進(jìn)行PPT講解直播、學(xué)生聽講記筆記的教學(xué)形式;對于中等難度的內(nèi)容,采取教師錄制視頻進(jìn)行串講、學(xué)生在學(xué)習(xí)通上觀看后在釘釘群里進(jìn)行分組討論的教學(xué)形式;對于低難度的內(nèi)容,采取學(xué)生在釘釘平臺上進(jìn)行PPT講解直播,并將PPT提交到學(xué)習(xí)通的教學(xué)形式。將這三種教學(xué)形式相融合,能突出了課程的重點、難點,提高學(xué)生課程參與度和學(xué)習(xí)積極性,讓學(xué)習(xí)做到有的放矢,實現(xiàn)線上教學(xué)向“50分鐘”要質(zhì)量。在高分子化學(xué)的授課大綱中,配位聚合屬于難度高的內(nèi)容,采用教師釘釘直播、學(xué)生聽講記筆記的教學(xué)形式,這一點是需要在課前向?qū)W生明確的。
良好的開端是成功的一半,精彩的課程導(dǎo)入是一堂課成功的關(guān)鍵[1]。在配位聚合一章中,筆者以“口罩的故事”進(jìn)行導(dǎo)入。先向?qū)W生展示一個醫(yī)用外科口罩,并提出“口罩的心臟是什么?是什么高分子材料?”這一問題,然后播放一段與口罩生產(chǎn)有關(guān)的小視頻,讓學(xué)生在看視頻的過程中尋找上述問題的答案。這種導(dǎo)入方法與當(dāng)前疫情防控緊密結(jié)合,能極大調(diào)動學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,激發(fā)學(xué)生思考。
重難點講解是一節(jié)課的核心部分,直接決定了學(xué)生的學(xué)習(xí)效果[2]。在配位聚合中,筆者采用了問題導(dǎo)向法、形象化教學(xué)法和案例教學(xué)法三種方法進(jìn)行教學(xué)。
首先是問題導(dǎo)向法。學(xué)生觀看“口罩的故事”視頻后,會得出“口罩的心臟是熔噴布,是由立構(gòu)規(guī)整度為99.5%的聚丙烯制成的”這一答案,這時提出課程中的第一個問題“立構(gòu)規(guī)整度為99.5%的聚丙烯是什么意思?”,并講解聚合物的立構(gòu)規(guī)整性知識點,學(xué)習(xí)后學(xué)生掌握了聚合物具有立構(gòu)規(guī)整性的原因、立構(gòu)規(guī)整度的定義及其對聚合物性能的影響;然后提出第二個問題“怎么合成立構(gòu)規(guī)整度為99.5%的聚丙烯?”,進(jìn)入配位聚合概述的學(xué)習(xí),主要講解Zieler-Natta引發(fā)劑;最后提出第三個問題“配位聚合是怎么實現(xiàn)聚丙烯的高度規(guī)整性?”,引出丙烯配位聚合的機(jī)理知識點,通過講解,學(xué)生就能明白丙烯是通過定向插入實現(xiàn)高度規(guī)整性的。通過“提出問題→解答問題”,可以將配位聚合的重難點總結(jié)成“三問、三答”,從而讓課程內(nèi)容活起來、教學(xué)環(huán)節(jié)活起來、學(xué)生思維活起來,提高學(xué)生分析問題的能力。
然后是形象化教學(xué)法。為加強(qiáng)學(xué)生對丙烯配位聚合機(jī)理的理解,以日常生活中的排隊、插隊為例進(jìn)行講解。在進(jìn)行鏈增長時,單體就像插隊的那個人一樣,插入到金屬活性中心上,從而進(jìn)行單體的聚合過程。通過這種方法,能將晦澀難懂的抽象概念用貼近生活的形象比擬描述出來,加深學(xué)生對知識點的理解。
最后是案例教學(xué)法。在講解立構(gòu)規(guī)整性對聚合物性能的影響時,以聚丙烯為例進(jìn)行說明。無規(guī)聚丙烯是非結(jié)晶聚合物,用途不大;全同聚丙烯和間同聚丙烯是高度結(jié)晶材料,用作塑料和合成纖維,特別是全同聚丙烯的熔點為175℃,可耐蒸汽消毒。通過這種講解,能使抽象問題具體化,復(fù)雜問題簡單化,使學(xué)生更直觀地學(xué)習(xí)。
作為高校教師,疫情期間將傳授專業(yè)知識和課程思政相結(jié)合是職責(zé)所在。在配位聚合一章時,課程思政緊密圍繞疫情防控背景,切入點主要有以下兩點:
一是將高分子材料與醫(yī)療器械相結(jié)合。戰(zhàn)“疫”過程中出現(xiàn)了眾多高分子材料的身影,如醫(yī)用口罩和一次性防護(hù)服中用的熔噴布和無紡布是由聚丙烯制造,防護(hù)目鏡和面罩是由聚甲基丙烯酸甲酯和聚碳酸酯制造,醫(yī)用手套是由天然乳膠、丁腈橡膠、聚氯乙烯、聚乙烯等材料制造,一次性輸液器和注塑針管是由聚氯乙烯、高性能聚烯烴熱塑彈性體(TPE)、聚丙烯制造等。
二是將高分子科學(xué)家與抗“疫”科研人物相結(jié)合。在配位聚合中,Zieler和Natta兩位科學(xué)家功不可沒,他們一生治學(xué)嚴(yán)謹(jǐn),對科研具有不怕苦、不怕累的精神,正是由于他們的精益求精,才實現(xiàn)了聚烯烴工業(yè)的跨越式發(fā)展。同樣地,在戰(zhàn)“疫”工作中,科研人員的身影也無處不在,如敢說真話的鐘南山院士、頻傳捷報的李蘭娟院士、“唯快不破”的陳薇院士、舉重若輕的張文宏博士等,他們潛心研發(fā)、攻堅克難,為疫情防控一線提供了有力支持。
通過以上兩點,能達(dá)到課程思政潤“生”細(xì)無聲的效果,使學(xué)生認(rèn)識到高分子材料的重要性,認(rèn)識到科學(xué)研究的重要性,激發(fā)學(xué)生對本課程的學(xué)習(xí)熱情,培養(yǎng)學(xué)生對科研的興趣,并教育學(xué)生應(yīng)有嚴(yán)謹(jǐn)細(xì)實、追求卓越的科研精神。
課程作業(yè)能直接反饋學(xué)生對知識的掌握程度,方便教師獲取學(xué)生學(xué)習(xí)的信息,是課堂教學(xué)中的重要環(huán)節(jié)[3]。此次作業(yè)內(nèi)容分兩部分:(1)思考由自由基引發(fā)劑和Ziegler-Natta引發(fā)劑引發(fā)制備的聚乙烯和聚丙烯在聚合機(jī)理和產(chǎn)物結(jié)構(gòu)方面有何不同?(2)查閱文獻(xiàn)資料,列出三種疫情防控中用到的高分子材料,并說明每種材料的聚合方法。以上作業(yè)在學(xué)習(xí)通上發(fā)布,并將作業(yè)提交時間設(shè)置為一周。
學(xué)生普遍反饋此次在線教學(xué)效果良好,通過問題導(dǎo)向法,把學(xué)生變成了在線教學(xué)的主體,學(xué)生會主動思考“這個問題該怎么回答?下個問題又會是什么?”,從而保質(zhì)保量地完成教學(xué)任務(wù)。在作業(yè)提交中,學(xué)生對思考題的回答基本都正確,說明通過形象化教學(xué)法,學(xué)生理解了自由基聚合和配位聚合的本質(zhì)區(qū)別;課堂延伸作業(yè)中,學(xué)生列出的聚合物有聚丙烯、聚乙烯、聚氯乙烯、聚酰胺等,聚合方法包括縮合聚合、自由基聚合、離子聚合和配位聚合等。通過此次課程延伸,學(xué)生不僅回顧復(fù)習(xí)了已學(xué)的高分子化學(xué)內(nèi)容,而且科普了疫情防控知識。
經(jīng)過兩個月的實踐、總結(jié),高分子化學(xué)的線上教學(xué)工作開展順利,基于“以學(xué)生為中心、以目標(biāo)為導(dǎo)向、以學(xué)習(xí)效果為標(biāo)準(zhǔn)”的線上教學(xué)理念,靈活采取不同的教學(xué)形式和教學(xué)手段,能讓學(xué)生身在家而心在學(xué),積極參與到課堂教學(xué)中,順利完成課程教學(xué)目標(biāo),從而從教育層面打贏這場疫情防控阻擊戰(zhàn)。