...科学与工程专业应用型本科系列教材 高分子合成工艺学
苗琦 宫贵贞
摘要 翻转课堂是一种不同于传统教学方法的新的教学方式。翻转课堂应用于教学中能大大提高学生主动学习的积极性。高分子合成工艺学是高分子化学与工程专业的主要专业课，涵盖内容较多，用传统教学方法学生掌握较困难。将此教学组织形式在该门课程中进行应用，取得了良好的教学效果。
关键词 翻转课堂 高分子合成工艺学 实施 效果
“高分子合成工艺学”是高分子材料与工程专业的一门重要的专业课。学生在学习了“化工原理”、“高分子化学”和“高分子物理”等专业理论基础课程后，进一步研究高分子化合物生产工艺的重要课程。高分子合成工艺学承担着如何将理论运用到实践中去，并进一步提高学生实际应用能力和技术创新能力的任务，是培养高素质应用型人才的关键因素。要求学生掌握高分子合成的具体实施方法，重要品种的生产工艺，各种聚合方法进行工业化生产的特点、配方原理、流程组织原理。加深对于生产工艺观点的认识，将理论与实际相结合，提高处理和解决实际问题的能力，为今后从事的科研和生产工作打下坚实的基础。通过该门课的学习，培养学生的工程意识，使其掌握高分子合成的基础技能并初步具备从事高分子材料的研究和开发能力。具备分析问题和解决工程技术实际问题的能力，培养学生的工程素养和创新能力。
该门课程内容不仅涵盖大量高分子化学、高分子物理等较难理解的理论知识，还包括了许多具体产品品种在工业生产中有关具体实施方法。如自由基聚合包括本体聚合、悬浮聚合、溶液聚及乳液聚合四种实施方法。四种方法聚合原料组成、设备的选择、条件控制及影响因素各有区别。同一品种可用不同的方法去生产，但所得产品性能差别较大。如聚氯乙烯的生产，可用自由基本体聚合、溶液聚合、悬浮聚合及乳液聚合进行生产，但产品最终状态不同，性能不同。一具体的聚合物如何去选择实施方法，需要同学掌握较多的知识，每种聚合实施方法特点要了然于心。这就要求学生需掌握的内容较多，故无论对学生还是教师都有较高要求，在具体教学中存在较多问题。若以传统教学方法进行实施，其教学效果往往不尽理想。
翻转课堂（Flipping Classroom，颠倒课堂、颠倒教室）是近年来出现的一种新的课堂教学组织形式，不同于老师课堂教，学生被动听课、课后做作业的传统教学方法。该教学形式完全颠倒，学生先课前学，师生在课堂上共同完成答疑、探究和互动交流等活动的一种新型的教学模式。该教学理念起源于美国科罗拉多州落基山林地公园高中两位化学老师Jon Bergmann和AaronSam。他们将各种讲解视频上传到网络，学生随时随地可以进行学习，这种新的教学形式故此引起广泛关注。
翻转课堂的出现，为教学提供了一种新的教学理念和方法。本研究通过在高分子合成工艺学教学中进行教学实践，力图以学生为中心，从而提升学生的学习积极性、主动性及各项综合能力，并探索翻转课堂在高分子合成工艺学课程中较合适的教学流程。
韦军等主编的《高分子合成工艺学》，华东理工大学出版社。该书共包括十二章内容，第一章绪论，第十一章特种高分子合成工艺，第十二章是聚合反应设备，其余章节是自由基聚合、缩合聚合、阴阳离子聚合及配位聚合，该门课共计48学时。各部分按照先理论后以具体产品的工业实施方法进行讲解。理论部分较抽象，学生不易理解；而实际的生产，同学们又没有参与过，对于大的生产设备学生又没有概念。如自由基聚合实施方法包括本体聚合、乳液聚合、悬浮聚合及溶液聚合，四种实施方法相近学生易于混淆。若采用传统的教学方法，学生掌握较困难。基于這四种实施方法的理论知识在高分子化学中已涉及，故以自由基聚合的讲解为例，一班采用传统教学，另一班进行翻转课堂，两种教学方法进行对比教学。
传统教学班级按照“简单预习-教师课堂讲授-课后作业”的流程进行。而在翻转课堂的班级，基本教学流程采用，“老师提前按照内容提出问题-布置学生提前看材料-准备讲解材料-课堂学生讲解-教师答疑-互动讨论-做练习-总结提升”。在此过程中，以学生为中心，学生占主导地位，教师起辅助作用。教师提前将有关视频及PPT资料上网到网络课程教学平台，并预设几个问题。学生通过查看网上资料及查阅有关文献，把有关问题解答，并准备好课堂将要讲解的PPT、资料等。在课堂上主要内容由学生进行讲解，有疑惑的地方由老师进一步讲解，师生之间进行讨论，而后通过做作业，进一步巩固、提升。
在高分子化学课程中己涉及到自由基聚合的四种实施方法定义、机理等有关基础知识，在讲解高分子合成工艺学的有关章节时，就可以翻转课堂的教学方法进行。如在讲解自由基悬浮聚合工艺时，提前布置给学习，复习悬浮聚合与自由基聚合的其它三种方法在定义、组成、特点、机理等方面的异同，并准备有关发言材料。学生讲完后，老师及时抓住问题，提问悬浮聚合与溶液聚合和乳液聚合的主要区别，悬浮聚合的分散体系如何保持稳定，一步步让学生深入思考分散剂的分散稳定机理，不同种类分散剂的稳定机理是否相同。而后，进一步强调搅拌在悬浮聚合中的必要性。搅拌使单体分散为小液滴，是悬浮聚合反应的先决条件，而分散剂不能自动将单体分散为微小的液滴，使分散的液滴稳定——后决条件。采用传统教学与翻转课堂相结合的教学方法，使同学们轻而易举地就理解掌握原本难免懂的理论知识了。
通过用传统教学及翻转课堂两种教学方法的实施，发现传统教学的班级，学生处于被动学习，积极性不高，知识掌握有限，综合能力提高有限，期末成绩差于另一班级。而实施翻转课堂教学的班级，学生配合老师主动思维，而不是被动听课。从而使学生自主学习的积极性明显提高，获取知识的动力较大，掌握的知识较多，同时通过课堂展示自己的机会，使学生的综合能力大大提高，且期末成绩明显高于另一班级。
翻转课堂与传统教学方法在“高分子合成工艺学”中的对比实施，前者的效果明显好于后者。说明大学教学的教学方法应区别于初、高中的教学，应充分体现以学生为中心，提高学生的积极性、主动性及探索性，充分调动其自主学习的能力，相比于老师满堂灌及填鸭式的教学手段，大学生更喜欢前者，且效果更好。
通讯作者：宫贵贞
