“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

邓 伟 董丽敏 崔巍巍 朱兴松

哈尔滨理工大学材料科学与工程学院，黑龙江 哈尔滨 150040

时代在发展，科技在进步，信息技术对教育发展的影响不可忽视，“推进信息技术与高等教育的深度融合，创新人才培养模式”已成为高等教育信息化的核心任务。在“互联网+”时代背景下的O2O（线上线下）教学模式整合了传统教学和互联网学习的优势，通过线下的面授教学与线上的网络教学相结合，充分调动师生教与学的积极性、主动性和互动性，满足“教学相长、因材施教”的教学本质，使知识教学由“授受”向“内化”转变，因此其近年来备受关注。

一、高分子物理课程的传统教学现状

（一）注重知识传授，但内化不足

高分子物理研究高分子材料结构与性能之间的内在联系和基本规律，上承高分子化学，下启高分子材料成型加工，是高分子科学的三大支柱之一，也是高分子专业的重要核心课程。随着学科间的交叉渗透，高分子物理已成为材料、化工、电气等学科必须掌握的相关知识。高分子物理课程有限的教学学时和繁杂的教学内容之间的矛盾，使得传统教学多采用“满堂灌”，即“老师讲、学生听”的教学模式，知识的传授占据了大部分的课堂教学时间，学生大多停留在知识的基本理解阶段，缺乏融会贯通，难以将知识内化为分析问题、解决问题的能力，导致在后续的学习和实践中相关知识用不上、用不好，甚至不会用。

（二）教学内容经典，但缺乏时代性、个性化

传统的教学内容多依赖且局限于教材知识和课堂传授，其固定的框架和教学模式对知识的逻辑规律和学生的认知规律整合不足，削弱了学习的方向感，阻碍了深度的通透式学习。传统的教学内容虽然经典，但无法及时引入高分子物理领域的新思维、新理论和新技术，不能很好地反映学科专业发展前沿，限制了学生视野的扩展和知识的延伸。统一的教学内容和教学方法无法兼顾每个学生对知识的渴求程度、认知水平和学习习惯的差异，难以实现“以学生为中心”的教育理念，不能满足不同层次学生的需求。

（三）师生交流有限，评价不够科学

大学课堂有五重境界：沉默、问答、对话、质疑和辩论。传统的课堂教学时间有限，通常是在知识传授的间隙穿插少量的点名提问并布置讨论，课堂气氛乏味沉闷，讨论流于表面，师生缺乏对话交流，教师无法及时准确了解学生对知识的掌握情况和存在的问题，也无法激发学生学习的主体性、能动性和创新性。交流的有限也导致评价方式的单一，以期末考试为主、以考代评的评价方式忽略了学生作为评价主体对教学评价的参与，也不能全面考查学生学习的全部过程和真实效果，导致以评促学成为纸上谈兵，难以科学有效地发挥评价对于学习的诊断、反馈、激励和导向功能。

二、线上线下混合式教学模式的构建

O2O 教学模式绝不是简单的、割裂的线下课堂授课和线上在线自学，而是一条完整的线上线下学习链条。因此，课程组构建了设计导学、资源自学、交流互学、总结思学四个彼此衔接、相互融合的线上线下教学阶段，每个阶段都有作为学习主体的学生和作为学习主导的教师需要进行的教学活动，如图1所示。首先，教师进行教学设计，提炼知识点形成知识单元，同时选取、收集、整理、制作、上传线上教学资源。然后通过提出问题引导学生主动完成线上预习或自学，有问题可以在线进行师生之间、学生之间的互动讨论。每个学生都带着线上学习的收获，在线下的课堂中分组讨论、交流分享，教师对讨论进行总结，通过新知识的讲授反馈释疑。课后，无论是教师和学生都要进行总结思考。学生完成知识的内化，甚至进行延伸、扩展的个性化学习，部分学生在学习中发现优秀的教学资源也可以参与到线上资源的教学设计中，以学促学；课后教师随时对知识点的教学效果进行分析评价，及时调整教学进度和教学策略。应构建能充分发挥线上资源共享和线下课堂讲授融合优势的模式，在教师的启发、引导和监督下，让学生充分发挥其作为学习主体的主体性、能动性和创新性。

（一）设计导学

良好的教学设计是提高教学效率和教学质量、有效开展线上线下教学的前提。首先，教师在课程的教学之初，要根据学校的办学定位和高分子专业人才培养目标以及以往的教学反馈，制订本门课程的教学目标，包括知识的掌握、能力的锻炼和素质的提升。其次，在教学目标和“新三中心”、布鲁姆认知模型、课程五要素等相关思想的指导下，对教学内容进行梳理并形成知识单元。教师必须根据高分子物理课程概念多、内容杂、理论抽象和推导复杂的特点，抓住教学主线，即高分子的结构和性能，利用分子运动规律将高分子的微观结构和宏观性能串联而展开知识单元教学。再针对不同知识单元进行教学设计，内容包括必要的学情分析、明确的学习目的、突出的重点、明晰的难点，合理的教学过程分配和体现高阶性的思考扩展等。最后，根据教学设计，收集筛选整理相关学习资料，尤其是动画、视频、学科最新进展等资源，制作并上传适合本校学生特点的教学课件。

（二）资源自学

“互联网+”时代的资源共享使学习不再受到时间和空间的限制，为学生的主动学习创造了便利的条件，但需要注意的是，海量的、纷繁的资源在缺乏有效监督和指导的情况下，不但会加重学生的学习负担，而且易使学习流于表面和碎片化。问题式学习（Problem-Based Learning,PBL）以学生为中心，以问题为导向，围绕问题进行小组讨论。教师提出问题，让学生做到有的放矢，在问题的引导下，主动利用线上课程资源去探寻和学习问题背后的高分子物理相关知识理论，这有利于激发学生的学习兴趣，提升学生的自我学习和团队协作能力，培养学生作为高分子专业人才应具备的素质。线上课程教学主要以超星学习通和自建微信公众号为两大载体。作为学校网络教学平台的超星学习通由专业团队开发与维护，技术成熟、模块清晰，教师只需按照指引添加相应内容就可以完成课程的建设，并可以通过在线学习的数据统计及时了解学生的学习动态。微信是当代年轻人最喜欢的沟通方式，学生们总是“在线”，信息永远可以“秒回”。教师对微信公众号的使用，可以体现所授课程的专业性和个性化，教师又可一键转发或推送关于高分子物理的前沿知识，在轻松的氛围中进行实时在线辅导，实现师生、生生的充分沟通交流。此外，微信的智能应答模式，也大大提高了信息传递的效率，是对学校网络教学平台的有益补充。

（三）交流互学

线下教学是线上前期教学活动的延伸，是基于线上的前期学习成果而开展的更加深入的教学活动。学生提前自主学习和讨论，带着成果和问题来到教室；教师通过分析学生在线学习情况，了解学生学习过程中遇到的难点，进而调整教学策略，为课堂讲授做好充足准备。实际教学过程中，学生和教师都是有备而来的，不再是课堂完全展示PPT、作业交给课后题、交流时眼神躲避，而是在教师的组织引导下，学生以小组为单位各抒己见，在对话、质疑和辩论中碰撞出知识的火花，形成综合意见。教师针对学生的共性问题进行集中反馈释疑，针对不同的知识单元采用不同的教学方法，有效突破教学重点和难点，达成教学目标。例如，高分子链结构部分的“构象”知识点，可以通过与“构型”比较，用“意大利面、麻花、锯齿”类比，加深学生对构象的理解；高分子性能部分的“剪切变稀”知识点，与实际联系紧密，可结合口香糖经过咀嚼变软才能吹泡泡的实例，进行理论联系实际的相关教学。

（四）总结思学

“编筐编篓重在收口”，课堂总结虽然在教学中用时很短，却是教学完整性的点睛之笔，是通过归纳梳理构建学生认知内化的重要环节，是引领学生深化扩展知识的教学活动。好的课堂总结能醍醐灌顶，帮助学生厘清思路、巩固所学；好的课堂总结能收到“课结束，趣犹存”的教学效果，激发学生主动探究，完成个性化学习。教学总结是教师对教育教学活动的重新认识和理性反思。线上平台可以便捷地实现对学生学习效果的统计分析，获得全体学生对教学效果的评价，教师基于数据和评价结果寻找不足、积累经验，开展有效教学反思，这将有利于课程线上线下的持续改进。

三、O2O教学模式在高分子物理课程中的应用实例

高分子的晶态比小分子的晶态有序程度差很多，结晶聚合物中同时包含晶区和非晶区，结晶度作为结晶部分含量的量度，对高分子的密度、光学性质和力学性能有着重要的影响。

学生在学习结晶态的知识单元之前已经掌握了高分子的非晶态和取向态，教师就可以将信息化教学与课堂教学相结合，让学生通过对本知识单元的学习，掌握结晶度概念和测试方法，并能够围绕加工—结构—性能的关系对高分子材料进行分析设计，同时关注环境和可持续发展。根据教学目标和教学内容，教师收集整理了关于“介绍聚乙烯不同用途”和“X 射线分析”的微视频，并制作了动静结合的微课和多媒体课件。教师先在学习平台提出问题：“同样是聚乙烯，为什么有些用来做塑料袋，有些用来做酸奶瓶？”然后导入本知识单元内容，布置自学任务：“掌握结晶度的概念和测试方法，理解结晶度对高分子性能的影响”。学生围绕问题和任务，利用学习平台资源，以自己喜欢的时间、地点和方式进行自学，遇到疑点、难点在平台讨论区与教师和其他同学交流探讨，之后进行线上测验，完成线上学习。

课堂授课过程中，教师首先组织学生上讲台分享其线上学习成果，可以是布置的学习任务的完成情况，即用结晶度对高分子性能的影响解释聚乙烯的不同用途，也可以是对本知识点进行延伸扩展，如结晶度的不同测试方法、结晶度对其他性能的影响等。台下的学生针对自己感兴趣的问题进行提问或发表不同的看法，台上的学生予以解答，在质疑和辩论中提升交流沟通能力，加深对理论知识的理解，甚至提出创新性的见解和思路。教师对分享及辩论中涉及的教学内容进行集中点评，按照“加工方式影响高分子材料结晶度的大小”“结晶度需要测试方法定量表征”和“结晶度大小对高分子材料的性能有重要影响”进行逻辑串联和梳理，针对线上学生交流多、测验中问题多的内容“结晶度对力学性能的影响，要视非晶区处于玻璃态或橡胶态而定”进行重点讲解、答疑解惑。在回答聚乙烯用来做塑袋和酸奶瓶的问题时，结合有关“白色污染”令人触目惊心的图片，提醒学生在研发新材料的同时也要注重高分子材料的回收和再利用，强化环境保护和可持续发展的意识。最后进行课堂总结，针对某工程实例布置思考题：“从结构角度分析，为什么聚三氟乙烯可用于化工容器的表面防腐？应采取什么加工工艺提高聚三氟乙烯作为防腐表面的使用性能？”以此引导学生将以往所学内容和本知识单元结合，将理论与实际结合，自主地探寻新知识，完成知识的融会贯通、学以致用和延伸扩展。

课堂教学结束后，开展线上问卷调查进行学生评教，了解本知识单元教学设计、教学活动的优点与不足；通过线上讨论、课上发言和课后作业进行教师评学，了解教学目标的达成情况。教师综合评教与评学结果，及时进行线上线下教学的调整和改进，以期进一步提高教学质量，激发学生的学习兴趣，使他们获得更好的学习效果。

四、结语

经过近几年互联网教学资源的整理和建设，以及两个学年的O2O 混合式教学模式在高分子物理课程中的实践，学生对课程非常满意的评价度提高了3%，平均成绩高于70 分的比例提高了近7%，师生互动率达到人均1.83 次，课堂学习气氛活跃，学习效果提升明显。“教学有法，教无定法，贵在得法”。“互联网+”背景下的线上网络教学和线下课堂授课的有机结合，是实现现代信息化和传统教学融合的契机，对提高学生学习的主观能动性，培养优秀的创新型人才具有重要意义。