物理化學實驗教學混合式教學模式應用

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[摘要]基于微信公眾號與超星泛雅平臺，以上海理工大學物理化學實驗課為例，設計了線上與線下相結合的混合式教學模式，結合微信公眾號和超星泛雅平臺的優(yōu)勢，對學生的學習效果進行量化管理。實踐表明，混合式教學模式提高了學生的積極主動性和實驗技能，培養(yǎng)了學生的科學探索精神，從而進一步提高了物理化學實驗的教學質(zhì)量。

[關鍵詞]混合式教學；物理化學實驗；自主學習

1背景

“物理化學實驗”是上海理工大學化學專業(yè)的必修課，是物理化學教學的補充和驗證，對培養(yǎng)學生的科研思維和動手能力具有重要的意義。通過物理化學實驗教學的實施，學生在理解物理化學理論知識的基礎上，進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研究思維與數(shù)據(jù)分析處理能力，從而提高學生的科學素養(yǎng)。傳統(tǒng)的物理化學實驗教學模式培養(yǎng)出來的被動學習的學生已經(jīng)不能適應社會的發(fā)展[1-2]，為提高物理化學實驗教學的質(zhì)量，提出了基于微信公眾號和超星泛雅平臺相結合的物理化學實驗混合式教學模式并進行了初步探索。

2傳統(tǒng)教學模式下物理化學實驗存在的問題

2.1教學投入不足

化學是一門實驗的學科，很多化學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實驗教學內(nèi)容、課時、學分認定等方面體現(xiàn)出物理化學實驗課是相應理論課的依附。因此往往存在老師和學生對實驗課的教學與實驗操作練習的投入不足，學生很難熟練的掌握實驗技能。

2.2教學內(nèi)容更新較慢

大多數(shù)高校都是采用傳統(tǒng)的物理化學實驗教材，有的高校是根據(jù)教學內(nèi)容與實驗條件采用自編的物理化學實驗教材。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)學生分析問題的能力，也不利于培養(yǎng)學生的創(chuàng)新能力。在傳統(tǒng)的物理化學實驗教材中，很難了解到現(xiàn)代分析測試手段和接觸到前沿的實驗設備，不利于學生化學視野的開闊。

2.3教學模式單一

傳統(tǒng)的物理化學教學模式是學生課前預習，寫預習實驗報告。在課堂上老師講解實驗原理和實驗步驟，然后學生按部就班的按照實驗步驟操作，記錄數(shù)據(jù)并計算實驗結果，撰寫實驗報告。因為學生數(shù)較多，老師在做實驗演示操作的時候，很多學生并沒有很好的觀察到實驗細節(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)學生的實驗技能。

3混合式教學模式的優(yōu)勢

微信已經(jīng)成為學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]。上海理工大學化學實驗中心已經(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生實驗課程的安排，還有豐富的實驗教學內(nèi)容。首先學生在進入實驗室之前，必須通過安全準入考試，微信公眾號平臺可以鏈接安全準入考試系統(tǒng)，學生通過考試會頒發(fā)實驗室安全合格證書。憑借此安全合格證書學生才能進入物理化學實驗室做實驗。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，方便學生隨時隨地查看，閱讀，學習。而超星泛雅平臺是一個集考勤、學習視頻、課后練習、考試、綜合評價等于一體的教學管理平臺?；谶@個平臺，學生可以很直觀的觀看教學視頻，反復觀摩實驗過程，揣摩實驗細節(jié)，從而加深對實驗原理的理解，也有利于教師對學生學習情況的管理。

3.1微信公眾號的優(yōu)勢

微信已經(jīng)成為現(xiàn)代大學生必不可少的社交軟件。物理化學實驗微信公眾號的建立有利于及時的通知學生課程信息，學生可以利用碎片化時間預習實驗，加深對實驗內(nèi)容的理解，教師可以不定期推送關于實驗課程的最新科研動態(tài)，激發(fā)學生的學習熱情。同時，學生也可以在微信公眾號平臺預約實驗時間，對培養(yǎng)學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，上傳教學視頻。這個平臺包含了課堂簽到，教學視頻，搶答，主題討論，隨堂練習，課后作業(yè)，答疑輔導，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的結合起來，可以對學生的學習起到一個量化管理的作用。在綜合考評環(huán)節(jié)，可以設置每個模塊所占的百分比，系統(tǒng)會自動生成最后考評結果。可以直觀的看到學生的視頻觀看時長，學生的活躍時間，學生在討論區(qū)的參與度等信息，方便老師有針對性的對學生進行提醒，輔導等。

3.3基于微信公眾號和超星泛雅平臺的混合式教學模式用于物理化學實驗教學

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

3.3.1課前自主學習課前自主學習是混合式教學模式實施的關鍵點，學生課前自主學習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課件，包括實驗目的、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。并將這些教學資源上傳至超星泛雅平臺，學生只需要課前登錄超星泛雅平臺就可以方便的進行自主學習，并可以反復觀摩。為了保障學生的學習效果，我們設置了首次觀看教學視頻不能拖動進度條，不能最小化窗口，這樣有利于學生專心學習并達到良好的學習效果。學生自主學習并完成實驗預習報告的書寫并解答思考題，有利于課堂教學活動的順利實施。

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

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

4實踐效果

混合式教學模式充分調(diào)動了學生的積極性和主動性，通過開展互動式的教學方法培養(yǎng)了學生的實驗興趣和實驗操作技能。將混合式教學模式運用于大學物理化學實驗課程中，通過課前自主學習，學生可以自由安排學習時間和學習進度，提高了學生的自主學習能力。在課堂教學活動環(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生的實驗操作上，提高了學生的實驗技能。在微信公眾號不定期推送實驗課程的各種重要通知，關于實驗課程的前沿信息，提高學生的學習興趣，在超星泛雅平臺上，設置了討論答疑區(qū)，學生把在實驗過程中遇到的問題以及總結的經(jīng)驗教訓等在交流平臺，便于師生討論以及其他同學學習。通過混合式教學模式提高了學生的學習興趣和主動性，增強了學生的學習效果，提高了教學質(zhì)量，對大學物理化學實驗教學改革起到了良好的推進作用。

5結語

物理化學實驗作為理工科專業(yè)的基礎課程，在培養(yǎng)學生對科學的探索精神，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實驗混合式教學模式”，充分調(diào)動了學生的學習興趣和積極主動性，達到了良好的實驗教學效果。混合式教學模式在培養(yǎng)學生實驗技能的同時，提高了學生主動探索精神，為培養(yǎng)創(chuàng)新性人才進行了有益的教學實踐。

參考文獻

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作者：朱遠征 曲松 馬杰 程平 陳春光 張淑平 單位：上海理工大學