物理化學(xué)實驗教學(xué)混合式教學(xué)模式應(yīng)用

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[摘要]基于微信公眾號與超星泛雅平臺，以上海理工大學(xué)物理化學(xué)實驗課為例，設(shè)計了線上與線下相結(jié)合的混合式教學(xué)模式，結(jié)合微信公眾號和超星泛雅平臺的優(yōu)勢，對學(xué)生的學(xué)習(xí)效果進(jìn)行量化管理。實踐表明，混合式教學(xué)模式提高了學(xué)生的積極主動性和實驗技能，培養(yǎng)了學(xué)生的科學(xué)探索精神，從而進(jìn)一步提高了物理化學(xué)實驗的教學(xué)質(zhì)量。

[關(guān)鍵詞]混合式教學(xué)；物理化學(xué)實驗；自主學(xué)習(xí)

1背景

“物理化學(xué)實驗”是上海理工大學(xué)化學(xué)專業(yè)的必修課，是物理化學(xué)教學(xué)的補充和驗證，對培養(yǎng)學(xué)生的科研思維和動手能力具有重要的意義。通過物理化學(xué)實驗教學(xué)的實施，學(xué)生在理解物理化學(xué)理論知識的基礎(chǔ)上，進(jìn)一步掌握基本的實驗原理和實驗技能，在實驗中逐漸掌握科學(xué)研究思維與數(shù)據(jù)分析處理能力，從而提高學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)。傳統(tǒng)的物理化學(xué)實驗教學(xué)模式培養(yǎng)出來的被動學(xué)習(xí)的學(xué)生已經(jīng)不能適應(yīng)社會的發(fā)展[1-2]，為提高物理化學(xué)實驗教學(xué)的質(zhì)量，提出了基于微信公眾號和超星泛雅平臺相結(jié)合的物理化學(xué)實驗混合式教學(xué)模式并進(jìn)行了初步探索。

2傳統(tǒng)教學(xué)模式下物理化學(xué)實驗存在的問題

2.1教學(xué)投入不足

化學(xué)是一門實驗的學(xué)科，很多化學(xué)理論都是通過實驗現(xiàn)象的觀察與分析得出的，然而在實驗課程是理論課的“附屬”的傳統(tǒng)觀念影響下[3]，很多高校對物理化學(xué)實驗教學(xué)內(nèi)容、課時、學(xué)分認(rèn)定等方面體現(xiàn)出物理化學(xué)實驗課是相應(yīng)理論課的依附。因此往往存在老師和學(xué)生對實驗課的教學(xué)與實驗操作練習(xí)的投入不足，學(xué)生很難熟練的掌握實驗技能。

2.2教學(xué)內(nèi)容更新較慢

大多數(shù)高校都是采用傳統(tǒng)的物理化學(xué)實驗教材，有的高校是根據(jù)教學(xué)內(nèi)容與實驗條件采用自編的物理化學(xué)實驗教材。但是普遍存在著實驗類型單一，以驗證理論為主，學(xué)生根據(jù)教材上實驗步驟一步一步操作完成，不利于培養(yǎng)學(xué)生分析問題的能力，也不利于培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力。在傳統(tǒng)的物理化學(xué)實驗教材中，很難了解到現(xiàn)代分析測試手段和接觸到前沿的實驗設(shè)備，不利于學(xué)生化學(xué)視野的開闊。

2.3教學(xué)模式單一

傳統(tǒng)的物理化學(xué)教學(xué)模式是學(xué)生課前預(yù)習(xí)，寫預(yù)習(xí)實驗報告。在課堂上老師講解實驗原理和實驗步驟，然后學(xué)生按部就班的按照實驗步驟操作，記錄數(shù)據(jù)并計算實驗結(jié)果，撰寫實驗報告。因為學(xué)生數(shù)較多，老師在做實驗演示操作的時候，很多學(xué)生并沒有很好的觀察到實驗細(xì)節(jié)，在實際操作過程中，或多或少的存在操作不規(guī)范的現(xiàn)象，不利于培養(yǎng)學(xué)生的實驗技能。

3混合式教學(xué)模式的優(yōu)勢

微信已經(jīng)成為學(xué)生們使用的主流平臺，微信公眾號可以及時的向?qū)W生推送通知，信息等[4]。上海理工大學(xué)化學(xué)實驗中心已經(jīng)建立了微信公眾號平臺，在這個平臺不光可以及時的通知學(xué)生實驗課程的安排，還有豐富的實驗教學(xué)內(nèi)容。首先學(xué)生在進(jìn)入實驗室之前，必須通過安全準(zhǔn)入考試，微信公眾號平臺可以鏈接安全準(zhǔn)入考試系統(tǒng)，學(xué)生通過考試會頒發(fā)實驗室安全合格證書。憑借此安全合格證書學(xué)生才能進(jìn)入物理化學(xué)實驗室做實驗。微信公眾號還包含了每次實驗的原理、內(nèi)容、思考題等信息，方便學(xué)生隨時隨地查看，閱讀，學(xué)習(xí)。而超星泛雅平臺是一個集考勤、學(xué)習(xí)視頻、課后練習(xí)、考試、綜合評價等于一體的教學(xué)管理平臺?；谶@個平臺，學(xué)生可以很直觀的觀看教學(xué)視頻，反復(fù)觀摩實驗過程，揣摩實驗細(xì)節(jié)，從而加深對實驗原理的理解，也有利于教師對學(xué)生學(xué)習(xí)情況的管理。

3.1微信公眾號的優(yōu)勢

微信已經(jīng)成為現(xiàn)代大學(xué)生必不可少的社交軟件。物理化學(xué)實驗微信公眾號的建立有利于及時的通知學(xué)生課程信息，學(xué)生可以利用碎片化時間預(yù)習(xí)實驗，加深對實驗內(nèi)容的理解，教師可以不定期推送關(guān)于實驗課程的最新科研動態(tài)，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情。同時，學(xué)生也可以在微信公眾號平臺預(yù)約實驗時間，對培養(yǎng)學(xué)生積極探索精神具有重要的作用。

3.2超星泛雅平臺的優(yōu)勢

超星泛雅平臺對傳統(tǒng)的課堂教學(xué)起到重要的輔助作用，教師可以在超星泛雅平臺自建課程，上傳教學(xué)視頻。這個平臺包含了課堂簽到，教學(xué)視頻，搶答，主題討論，隨堂練習(xí)，課后作業(yè)，答疑輔導(dǎo)，考試等多項模塊。教師可以很方便的選擇其中的某些模塊有機(jī)的結(jié)合起來，可以對學(xué)生的學(xué)習(xí)起到一個量化管理的作用。在綜合考評環(huán)節(jié)，可以設(shè)置每個模塊所占的百分比，系統(tǒng)會自動生成最后考評結(jié)果。可以直觀的看到學(xué)生的視頻觀看時長，學(xué)生的活躍時間，學(xué)生在討論區(qū)的參與度等信息，方便老師有針對性的對學(xué)生進(jìn)行提醒，輔導(dǎo)等。

3.3基于微信公眾號和超星泛雅平臺的混合式教學(xué)模式用于物理化學(xué)實驗教學(xué)

混合式教學(xué)模式最早是由斯密斯·J與艾勒特·馬西埃將傳統(tǒng)學(xué)習(xí)理念與E-learning純技術(shù)學(xué)習(xí)理念相結(jié)合提出的[5]。國內(nèi)混合式教學(xué)理念是由北京師范大學(xué)何克抗教授提出的，混合式教學(xué)模式把傳統(tǒng)教學(xué)方式的優(yōu)勢和網(wǎng)絡(luò)化教學(xué)的優(yōu)勢結(jié)合起來，既發(fā)揮教師引導(dǎo)、啟發(fā)、監(jiān)控教學(xué)過程的主導(dǎo)作用，又充分體現(xiàn)學(xué)生作為學(xué)習(xí)過程主體的主動性、積極性與創(chuàng)造性[6]。近年混合式教學(xué)模式已逐漸成為了教育界研究的熱點[7]?；旌鲜浇虒W(xué)模式顛覆了傳統(tǒng)教學(xué)模式的順序，重構(gòu)了課堂的結(jié)構(gòu)和教學(xué)流程。我們以基于微信公眾號與超星泛雅平臺為基礎(chǔ)并結(jié)合本學(xué)院物理化學(xué)實驗教學(xué)的特點，對混合式教學(xué)模式進(jìn)行了探索和實踐，該混合式教學(xué)模式主要由課前自主學(xué)習(xí)、課堂教學(xué)活動、課后評價等三部分組成。

3.3.1課前自主學(xué)習(xí)課前自主學(xué)習(xí)是混合式教學(xué)模式實施的關(guān)鍵點，學(xué)生課前自主學(xué)習(xí)的效果對課堂上的理解與實驗操作具有重要的影響。教師針對每個實驗，精心制作了包含音頻講解的教學(xué)課件，包括實驗?zāi)康?、實驗原理、實驗步驟等，并錄制了實驗中用到的玻璃儀器和實驗儀器的操作視頻以及實驗過程的操作視頻。并將這些教學(xué)資源上傳至超星泛雅平臺，學(xué)生只需要課前登錄超星泛雅平臺就可以方便的進(jìn)行自主學(xué)習(xí)，并可以反復(fù)觀摩。為了保障學(xué)生的學(xué)習(xí)效果，我們設(shè)置了首次觀看教學(xué)視頻不能拖動進(jìn)度條，不能最小化窗口，這樣有利于學(xué)生專心學(xué)習(xí)并達(dá)到良好的學(xué)習(xí)效果。學(xué)生自主學(xué)習(xí)并完成實驗預(yù)習(xí)報告的書寫并解答思考題，有利于課堂教學(xué)活動的順利實施。

3.3.2課堂教學(xué)活動課堂教學(xué)活動是混合式教學(xué)模式實施的核心，傳統(tǒng)的實驗課堂教學(xué)模式是教師講授，學(xué)生聽講，教學(xué)效果較差，不利于培養(yǎng)學(xué)生的積極主動性。而混合式教學(xué)模式基于學(xué)生的課前自主學(xué)習(xí)，教師可以在課堂上有針對性的對實驗中經(jīng)常遇到的問題與學(xué)生進(jìn)行討論和答疑，這樣可以檢查學(xué)生的自主學(xué)習(xí)效果并對學(xué)生起到督促作用。相較于傳統(tǒng)教學(xué)模式，混合式教學(xué)模式縮短了課堂上教師講解的時間，從而增加了用于和學(xué)生進(jìn)行交流和實驗操作的時間，即提高了學(xué)生的積極性，又培養(yǎng)了學(xué)生的實驗操作技能。在潛移默化中提高了學(xué)生的綜合能力。

3.3.3教學(xué)評價教學(xué)評價是混合式教學(xué)模式的延展，教師在批改學(xué)生實驗報告的時候，整理出實驗報告中存在的問題通過超星泛雅平臺與學(xué)生進(jìn)行交流，指導(dǎo)學(xué)生完善學(xué)習(xí)效果。物理化學(xué)實驗對學(xué)生的成績采用多元化考察方式，包括簽到15%，課前自主學(xué)習(xí)20%，課堂實驗操作40%，實驗報告25%。這樣可以全面的評價學(xué)生對實驗課程的學(xué)習(xí)效果，充分調(diào)動學(xué)生的積極主動性，提高學(xué)生的實驗操作能力。

4實踐效果

混合式教學(xué)模式充分調(diào)動了學(xué)生的積極性和主動性，通過開展互動式的教學(xué)方法培養(yǎng)了學(xué)生的實驗興趣和實驗操作技能。將混合式教學(xué)模式運用于大學(xué)物理化學(xué)實驗課程中，通過課前自主學(xué)習(xí)，學(xué)生可以自由安排學(xué)習(xí)時間和學(xué)習(xí)進(jìn)度，提高了學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力。在課堂教學(xué)活動環(huán)節(jié)，教師節(jié)省了大量的講解時間，而把時間用在有針對性的解答實驗的重點難點和學(xué)生的實驗操作上，提高了學(xué)生的實驗技能。在微信公眾號不定期推送實驗課程的各種重要通知，關(guān)于實驗課程的前沿信息，提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，在超星泛雅平臺上，設(shè)置了討論答疑區(qū)，學(xué)生把在實驗過程中遇到的問題以及總結(jié)的經(jīng)驗教訓(xùn)等在交流平臺，便于師生討論以及其他同學(xué)學(xué)習(xí)。通過混合式教學(xué)模式提高了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和主動性，增強了學(xué)生的學(xué)習(xí)效果，提高了教學(xué)質(zhì)量，對大學(xué)物理化學(xué)實驗教學(xué)改革起到了良好的推進(jìn)作用。

5結(jié)語

物理化學(xué)實驗作為理工科專業(yè)的基礎(chǔ)課程，在培養(yǎng)學(xué)生對科學(xué)的探索精神，實驗操作技能，創(chuàng)新能力等方面起到重要的作用。通過實施“基于微信公眾號和超星泛雅平臺的物理化學(xué)實驗混合式教學(xué)模式”，充分調(diào)動了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和積極主動性，達(dá)到了良好的實驗教學(xué)效果?；旌鲜浇虒W(xué)模式在培養(yǎng)學(xué)生實驗技能的同時，提高了學(xué)生主動探索精神，為培養(yǎng)創(chuàng)新性人才進(jìn)行了有益的教學(xué)實踐。

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作者：朱遠(yuǎn)征 曲松 馬杰 程平 陳春光 張淑平 單位：上海理工大學(xué)