物理化學(xué)實驗課程教學(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)實驗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)實驗》在線教學(xué)工作實踐，提出線上線下混合的物理化學(xué)實驗教學(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。
[關(guān)鍵詞]物理化學(xué)實驗；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)實驗》課程積極響應(yīng)教育部的號召，探索實施了線上多平臺互動的新型教學(xué)模式，取得了較好的授課效果。疫情期間《物理化學(xué)實驗》課程線上教學(xué)工作的順利完成為實驗課堂的教學(xué)改革提供了新思路。
2線上教學(xué)實踐
為了適應(yīng)特殊時期的“互聯(lián)網(wǎng)+教育”教學(xué)需要，《物理化學(xué)實驗》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(超星學(xué)習(xí)通)、QQ群和微瑞虛擬仿真實驗平臺相結(jié)合的線上教學(xué)。
2.1實驗室工作教育和實驗預(yù)習(xí)
因疫情影響學(xué)生返校時間不能確定，線上授課的第一階段為實驗室工作教育和實驗預(yù)習(xí)。經(jīng)過對比查找各教育資源共享平臺提供的《物理化學(xué)實驗》“慕課”課程，最終選取與我校開設(shè)實驗題目類似的“學(xué)堂在線”西安交通大學(xué)《物理化學(xué)實驗》國家精品課。學(xué)生通過觀看物理化學(xué)實驗室工作教育“慕課”視頻學(xué)習(xí)并掌握實驗室安全知識及規(guī)范操作。為了解學(xué)生對以上知識的掌握程度，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。實驗預(yù)習(xí)階段，學(xué)生自主觀看《物理化學(xué)實驗》“慕課”視頻，回答學(xué)習(xí)通上每個實驗對應(yīng)的思考題。
2.2實驗操作——虛擬仿真與實際操作相結(jié)合
實驗操作分為兩個部分，一是線上授課，二是返校后實際操作。線上授課階段采用QQ群講授結(jié)合虛擬仿真平臺操作的方式。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)實驗和虛擬仿真平臺設(shè)定的實驗內(nèi)容，為學(xué)生講授我校開設(shè)的9個物理化學(xué)實驗的具體實驗?zāi)康?、原理、步驟和操作等注意事項，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個實驗，每次時間為30~40分鐘。此外，我們還應(yīng)用QQ群作為與學(xué)生交流互動的平臺，學(xué)生聽講之后在仿真平臺進(jìn)行實驗操作，在仿真平臺操作和數(shù)據(jù)處理過程中遇到問題及時在QQ群中反饋，群中老師和同學(xué)幫助解答。每個實驗完成后，學(xué)生必須在超星學(xué)習(xí)通上提交實驗報告。學(xué)生回歸課堂后，從9個實驗中選擇2個實驗進(jìn)行實際操作。
2.3成績評定
我校以往的《物理化學(xué)實驗》課程考核方式是結(jié)合預(yù)習(xí)報告、實驗操作和實驗報告三個方面給出成績。在線上實驗教學(xué)中，我們增加了實驗室工作教育考核，包含物理化學(xué)實驗室安全和物理化學(xué)實驗儀器設(shè)備的使用等相關(guān)內(nèi)容測試，用以檢測學(xué)生掌握實驗室工作知識的程度，實驗室工作教育測試成績占總成績的10%。在線上的實驗預(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)通上每個實驗對應(yīng)的課后思考題，思考題的成績作為實驗預(yù)習(xí)成績，占總成績的18%。實驗操作和實驗報告各占總成績的36%。實驗操作同以往線下實驗操作考核的標(biāo)準(zhǔn)不同，線上仿真實驗更加注重學(xué)生獨立完成實驗的能力，線下實驗操作側(cè)重學(xué)生動手能力及團(tuán)隊合作意識，所以，實驗操作考核結(jié)合線上9次仿真實驗成績和2次實際操作實驗成績綜合評定。實驗報告考察學(xué)生處理數(shù)據(jù)和分析問題的能力，實驗報告必須獨立撰寫，如果出現(xiàn)作假或抄襲情況，則考慮其實驗總成績?yōu)椴患案瘛?/p>
3《物理化學(xué)實驗》教學(xué)改革思考
疫情防控期間，線上《物理化學(xué)實驗》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。
3.1實驗教學(xué)模式改進(jìn)
以往的《物理化學(xué)實驗》教學(xué)模式為：①實驗開始前，學(xué)生通過實驗講義預(yù)習(xí)實驗，撰寫預(yù)習(xí)報告；②上課時，教師講授實驗?zāi)康暮蛢?nèi)容，示范操作步驟，學(xué)生操作實驗，觀察并記錄實驗結(jié)果[5]；③實驗結(jié)束時，老師提出數(shù)據(jù)處理要求，學(xué)生課后按要求撰寫實驗報告。這樣的實驗?zāi)Ｊ较?，存在著很多弊端，比如：①一些學(xué)生撰寫預(yù)習(xí)報告時僅是機(jī)械地抄寫實驗講義，沒有思考；②部分學(xué)生對實驗內(nèi)容不感興趣，不做實驗，依賴同小組成員獲得實驗數(shù)據(jù)；③部分學(xué)生撰寫實驗報告時不能獨立完成，抄襲他人報告等。在這種傳統(tǒng)的實驗教學(xué)模式下，學(xué)生被動的接受知識，并不利于學(xué)生的自主學(xué)習(xí)和創(chuàng)新意識的養(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，教師建立QQ或者微信群，實驗題目和實驗相關(guān)討論話題，調(diào)動學(xué)生對實驗的興趣；②實驗開始前，學(xué)生通過“慕課”視頻和閱讀實驗講義預(yù)習(xí)實驗，撰寫預(yù)習(xí)報告并回答思考題，增加學(xué)生對實驗的思考和興趣；③上課時，學(xué)生根據(jù)預(yù)習(xí)內(nèi)容優(yōu)先講述實驗梗要，老師進(jìn)行補(bǔ)充說明，并演示實驗，加深學(xué)生對實驗內(nèi)容的思考和理解；④在熱力學(xué)、動力學(xué)和電化學(xué)實驗中各選取1個實驗開設(shè)線上仿真實驗，學(xué)生預(yù)習(xí)實驗后，可自行進(jìn)行虛擬仿真實驗操作，驗證實驗步驟，培養(yǎng)學(xué)生獨立思考和完成實驗?zāi)芰Γ灰嗫商岢鰟?chuàng)新實驗想法，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)新想法正確又在實驗條件允許的情況下，學(xué)生可以在上課時對創(chuàng)新實驗步驟進(jìn)行驗證。這種仿真實驗與線下實驗操作相結(jié)合的教學(xué)模式，充分調(diào)動了學(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)實驗》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，《物理化學(xué)實驗》課程成績考核主要為平時成績考核，包括實驗預(yù)習(xí)、實驗操作和實驗報告?？偨Y(jié)疫情期間線上授課經(jīng)驗，我們將考核標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)一步細(xì)化：①增加實驗室工作教育考核，以測試問卷方式考核學(xué)生對物理化學(xué)實驗室設(shè)備、儀器操作及安全知識掌握情況，成績占實驗總成績的10%；②實驗預(yù)習(xí)考核由視頻觀看、小組提問和預(yù)習(xí)報告綜合給出成績，占實驗總成績的18%；③實驗操作考核涉及線上仿真實驗操作和線下實際操作，占實驗總成績的36%；④實驗報告考核主要由報告撰寫、數(shù)據(jù)處理、知識拓展等評估，占實驗總成績的36%。
4結(jié)語
本文以疫情防控下《物理化學(xué)實驗》課程的線上教學(xué)實踐為契機(jī)，探索了高校化學(xué)實驗類課程的教學(xué)改革。筆者希望通過《物理化學(xué)實驗》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
