物理化學(xué)實(shí)驗(yàn)課程教學(xué)改革思考分析

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[摘要]疫情的發(fā)生給高校的化學(xué)實(shí)驗(yàn)類課程帶來了前所未有的挑戰(zhàn)。本文基于疫情防控期間《物理化學(xué)實(shí)驗(yàn)》在線教學(xué)工作實(shí)踐，提出線上線下混合的物理化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式和多元化的考核方法，以期提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣、自主學(xué)習(xí)能力和創(chuàng)新意識(shí)。

[關(guān)鍵詞]物理化學(xué)實(shí)驗(yàn)；線上線下；混合式教學(xué)模式；教學(xué)改革

1引言

2020年初，肺炎疫情在全國大爆發(fā)。受疫情影響，高校學(xué)生無法正常返校上課，使得在線教學(xué)成為主要教學(xué)手段和教學(xué)支撐。根據(jù)教育部的《關(guān)于在疫情防控期間做好普通高等學(xué)校在線教學(xué)組織與管理工作的指導(dǎo)意見》和吉林省的《春季學(xué)期延期開學(xué)期間教育教學(xué)工作方案》要求，吉林化工學(xué)院《物理化學(xué)實(shí)驗(yàn)》課程積極響應(yīng)教育部的號召，探索實(shí)施了線上多平臺(tái)互動(dòng)的新型教學(xué)模式，取得了較好的授課效果。疫情期間《物理化學(xué)實(shí)驗(yàn)》課程線上教學(xué)工作的順利完成為實(shí)驗(yàn)課堂的教學(xué)改革提供了新思路。

2線上教學(xué)實(shí)踐

為了適應(yīng)特殊時(shí)期的“互聯(lián)網(wǎng)+教育”教學(xué)需要，《物理化學(xué)實(shí)驗(yàn)》課程作為高等院校理工類專業(yè)的一門必修專業(yè)基礎(chǔ)課[1-4]，開展了基于學(xué)堂在線app、超星泛雅網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺(tái)(超星學(xué)習(xí)通)、QQ群和微瑞虛擬仿真實(shí)驗(yàn)平臺(tái)相結(jié)合的線上教學(xué)。

2.1實(shí)驗(yàn)室工作教育和實(shí)驗(yàn)預(yù)習(xí)

因疫情影響學(xué)生返校時(shí)間不能確定，線上授課的第一階段為實(shí)驗(yàn)室工作教育和實(shí)驗(yàn)預(yù)習(xí)。經(jīng)過對比查找各教育資源共享平臺(tái)提供的《物理化學(xué)實(shí)驗(yàn)》“慕課”課程，最終選取與我校開設(shè)實(shí)驗(yàn)題目類似的“學(xué)堂在線”西安交通大學(xué)《物理化學(xué)實(shí)驗(yàn)》國家精品課。學(xué)生通過觀看物理化學(xué)實(shí)驗(yàn)室工作教育“慕課”視頻學(xué)習(xí)并掌握實(shí)驗(yàn)室安全知識(shí)及規(guī)范操作。為了解學(xué)生對以上知識(shí)的掌握程度，學(xué)生自主學(xué)習(xí)后，在超星泛雅網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺(tái)統(tǒng)一發(fā)放工作教育測試問卷，大多數(shù)學(xué)生測試成績均在90分以上。實(shí)驗(yàn)預(yù)習(xí)階段，學(xué)生自主觀看《物理化學(xué)實(shí)驗(yàn)》“慕課”視頻，回答學(xué)習(xí)通上每個(gè)實(shí)驗(yàn)對應(yīng)的思考題。

2.2實(shí)驗(yàn)操作——虛擬仿真與實(shí)際操作相結(jié)合

實(shí)驗(yàn)操作分為兩個(gè)部分，一是線上授課，二是返校后實(shí)際操作。線上授課階段采用QQ群講授結(jié)合虛擬仿真平臺(tái)操作的方式。針對線上教學(xué)需求迫切，QQ群新推出了名為“群課堂”的直播間。在直播間中選擇語音開課并進(jìn)行錄制，結(jié)合我校開設(shè)實(shí)驗(yàn)和虛擬仿真平臺(tái)設(shè)定的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，為學(xué)生講授我校開設(shè)的9個(gè)物理化學(xué)實(shí)驗(yàn)的具體實(shí)驗(yàn)?zāi)康摹⒃怼⒉襟E和操作等注意事項(xiàng)，并對數(shù)據(jù)處理提出要求。線上直播教學(xué)每周安排1次，每次講授2~3個(gè)實(shí)驗(yàn)，每次時(shí)間為30~40分鐘。此外，我們還應(yīng)用QQ群作為與學(xué)生交流互動(dòng)的平臺(tái)，學(xué)生聽講之后在仿真平臺(tái)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)操作，在仿真平臺(tái)操作和數(shù)據(jù)處理過程中遇到問題及時(shí)在QQ群中反饋，群中老師和同學(xué)幫助解答。每個(gè)實(shí)驗(yàn)完成后，學(xué)生必須在超星學(xué)習(xí)通上提交實(shí)驗(yàn)報(bào)告。學(xué)生回歸課堂后，從9個(gè)實(shí)驗(yàn)中選擇2個(gè)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行實(shí)際操作。

2.3成績評定

我校以往的《物理化學(xué)實(shí)驗(yàn)》課程考核方式是結(jié)合預(yù)習(xí)報(bào)告、實(shí)驗(yàn)操作和實(shí)驗(yàn)報(bào)告三個(gè)方面給出成績。在線上實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，我們增加了實(shí)驗(yàn)室工作教育考核，包含物理化學(xué)實(shí)驗(yàn)室安全和物理化學(xué)實(shí)驗(yàn)儀器設(shè)備的使用等相關(guān)內(nèi)容測試，用以檢測學(xué)生掌握實(shí)驗(yàn)室工作知識(shí)的程度，實(shí)驗(yàn)室工作教育測試成績占總成績的10%。在線上的實(shí)驗(yàn)預(yù)習(xí)考核中，學(xué)生自主觀看“慕課”視頻后，需回答學(xué)習(xí)通上每個(gè)實(shí)驗(yàn)對應(yīng)的課后思考題，思考題的成績作為實(shí)驗(yàn)預(yù)習(xí)成績，占總成績的18%。實(shí)驗(yàn)操作和實(shí)驗(yàn)報(bào)告各占總成績的36%。實(shí)驗(yàn)操作同以往線下實(shí)驗(yàn)操作考核的標(biāo)準(zhǔn)不同，線上仿真實(shí)驗(yàn)更加注重學(xué)生獨(dú)立完成實(shí)驗(yàn)的能力，線下實(shí)驗(yàn)操作側(cè)重學(xué)生動(dòng)手能力及團(tuán)隊(duì)合作意識(shí)，所以，實(shí)驗(yàn)操作考核結(jié)合線上9次仿真實(shí)驗(yàn)成績和2次實(shí)際操作實(shí)驗(yàn)成績綜合評定。實(shí)驗(yàn)報(bào)告考察學(xué)生處理數(shù)據(jù)和分析問題的能力，實(shí)驗(yàn)報(bào)告必須獨(dú)立撰寫，如果出現(xiàn)作假或抄襲情況，則考慮其實(shí)驗(yàn)總成績?yōu)椴患案瘛?/p>

3《物理化學(xué)實(shí)驗(yàn)》教學(xué)改革思考

疫情防控期間，線上《物理化學(xué)實(shí)驗(yàn)》課程的順利完成，對于改進(jìn)課程的教學(xué)效果積累了有益經(jīng)驗(yàn)。

3.1實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式改進(jìn)

以往的《物理化學(xué)實(shí)驗(yàn)》教學(xué)模式為：①實(shí)驗(yàn)開始前，學(xué)生通過實(shí)驗(yàn)講義預(yù)習(xí)實(shí)驗(yàn)，撰寫預(yù)習(xí)報(bào)告；②上課時(shí)，教師講授實(shí)驗(yàn)?zāi)康暮蛢?nèi)容，示范操作步驟，學(xué)生操作實(shí)驗(yàn)，觀察并記錄實(shí)驗(yàn)結(jié)果[5]；③實(shí)驗(yàn)結(jié)束時(shí)，老師提出數(shù)據(jù)處理要求，學(xué)生課后按要求撰寫實(shí)驗(yàn)報(bào)告。這樣的實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｊ较拢嬖谥芏啾锥耍热纾孩僖恍W(xué)生撰寫預(yù)習(xí)報(bào)告時(shí)僅是機(jī)械地抄寫實(shí)驗(yàn)講義，沒有思考；②部分學(xué)生對實(shí)驗(yàn)內(nèi)容不感興趣，不做實(shí)驗(yàn)，依賴同小組成員獲得實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)；③部分學(xué)生撰寫實(shí)驗(yàn)報(bào)告時(shí)不能獨(dú)立完成，抄襲他人報(bào)告等。在這種傳統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式下，學(xué)生被動(dòng)的接受知識(shí)，并不利于學(xué)生的自主學(xué)習(xí)和創(chuàng)新意識(shí)的養(yǎng)成。針對上述問題，根據(jù)線上教學(xué)結(jié)果提出改進(jìn)意見：①新學(xué)期開始時(shí)，教師建立QQ或者微信群，實(shí)驗(yàn)題目和實(shí)驗(yàn)相關(guān)討論話題，調(diào)動(dòng)學(xué)生對實(shí)驗(yàn)的興趣；②實(shí)驗(yàn)開始前，學(xué)生通過“慕課”視頻和閱讀實(shí)驗(yàn)講義預(yù)習(xí)實(shí)驗(yàn)，撰寫預(yù)習(xí)報(bào)告并回答思考題，增加學(xué)生對實(shí)驗(yàn)的思考和興趣；③上課時(shí)，學(xué)生根據(jù)預(yù)習(xí)內(nèi)容優(yōu)先講述實(shí)驗(yàn)梗要，老師進(jìn)行補(bǔ)充說明，并演示實(shí)驗(yàn)，加深學(xué)生對實(shí)驗(yàn)內(nèi)容的思考和理解；④在熱力學(xué)、動(dòng)力學(xué)和電化學(xué)實(shí)驗(yàn)中各選取1個(gè)實(shí)驗(yàn)開設(shè)線上仿真實(shí)驗(yàn)，學(xué)生預(yù)習(xí)實(shí)驗(yàn)后，可自行進(jìn)行虛擬仿真實(shí)驗(yàn)操作，驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)步驟，培養(yǎng)學(xué)生獨(dú)立思考和完成實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Γ灰嗫商岢鰟?chuàng)新實(shí)驗(yàn)想法，課前與老師和同學(xué)們在QQ或者微信群中討論說明，如果創(chuàng)新想法正確又在實(shí)驗(yàn)條件允許的情況下，學(xué)生可以在上課時(shí)對創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)步驟進(jìn)行驗(yàn)證。這種仿真實(shí)驗(yàn)與線下實(shí)驗(yàn)操作相結(jié)合的教學(xué)模式，充分調(diào)動(dòng)了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，培養(yǎng)了學(xué)生的思維能力和創(chuàng)新能力。

3.2考核方式改進(jìn)

《物理化學(xué)實(shí)驗(yàn)》課程主要培養(yǎng)學(xué)生自主學(xué)習(xí)的能力。根據(jù)課程特點(diǎn)，《物理化學(xué)實(shí)驗(yàn)》課程成績考核主要為平時(shí)成績考核，包括實(shí)驗(yàn)預(yù)習(xí)、實(shí)驗(yàn)操作和實(shí)驗(yàn)報(bào)告。總結(jié)疫情期間線上授課經(jīng)驗(yàn)，我們將考核標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)一步細(xì)化：①增加實(shí)驗(yàn)室工作教育考核，以測試問卷方式考核學(xué)生對物理化學(xué)實(shí)驗(yàn)室設(shè)備、儀器操作及安全知識(shí)掌握情況，成績占實(shí)驗(yàn)總成績的10%；②實(shí)驗(yàn)預(yù)習(xí)考核由視頻觀看、小組提問和預(yù)習(xí)報(bào)告綜合給出成績，占實(shí)驗(yàn)總成績的18%；③實(shí)驗(yàn)操作考核涉及線上仿真實(shí)驗(yàn)操作和線下實(shí)際操作，占實(shí)驗(yàn)總成績的36%；④實(shí)驗(yàn)報(bào)告考核主要由報(bào)告撰寫、數(shù)據(jù)處理、知識(shí)拓展等評估，占實(shí)驗(yàn)總成績的36%。

4結(jié)語

本文以疫情防控下《物理化學(xué)實(shí)驗(yàn)》課程的線上教學(xué)實(shí)踐為契機(jī)，探索了高校化學(xué)實(shí)驗(yàn)類課程的教學(xué)改革。筆者希望通過《物理化學(xué)實(shí)驗(yàn)》課程教學(xué)模式和考核方式的改革，提升課程的教學(xué)質(zhì)量和教學(xué)效果，提高學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性、培養(yǎng)學(xué)生的思維能力和創(chuàng)新能力。

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作者：李雙寶 陳杰 單位：吉林化工學(xué)院