物理化學(xué)實驗移動開放式教學(xué)探索
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摘要:隨著移動互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)的快速普及和應(yīng)用，基于移動網(wǎng)絡(luò)的高校開放實驗課程已經(jīng)成為可能，本文介紹了物理化學(xué)實驗開放式網(wǎng)絡(luò)教學(xué)方式的改革原因，具體的教學(xué)改革方式則需要從移動網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺的構(gòu)建和網(wǎng)絡(luò)教學(xué)課程的組成兩方面著手，在完成教學(xué)改革后，可以延伸物理化學(xué)實驗的教學(xué)時長，提高教學(xué)質(zhì)量以及學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性、主動性，并且將來可以對普通高校實驗教學(xué)課程改革具有較大的啟發(fā)意義。
關(guān)鍵詞:物理化學(xué)實驗;移動互聯(lián)網(wǎng);實驗教學(xué)
物理化學(xué)實驗是高等學(xué)?；瘜W(xué)、化工、環(huán)境、生物等相關(guān)專業(yè)所必修的一門實驗課程，是高校學(xué)生學(xué)習(xí)和研究物理化學(xué)原理與過程的重要途徑，在物理化學(xué)教學(xué)中起著舉足輕重的作用。它以物理儀器測試為主要手段，測量數(shù)據(jù)及數(shù)據(jù)處理為主要內(nèi)容，綜合了化學(xué)學(xué)科各領(lǐng)域所需的基本研究工具和方法。該門課程理論性、實踐性和技術(shù)性都很強，在培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力、綜合能力上發(fā)揮著非常重要的作用［1－2］。物理化學(xué)實驗對培養(yǎng)大學(xué)生的基本操作技能和獨立實驗?zāi)芰ΓM(jìn)一步加深基礎(chǔ)理論原理和基本概念的理解至關(guān)重要。為提高物理化學(xué)實驗教學(xué)質(zhì)量，在國家對教育投入持續(xù)增加的背景下開展的教學(xué)改革呈現(xiàn)出了加強研究創(chuàng)新型實驗、提高實驗結(jié)果準(zhǔn)確性、推進(jìn)開放式實驗教學(xué)、嘗試主動型實驗教學(xué)、提倡綠色實驗教學(xué)等趨勢。
1物理化學(xué)實驗課程開放式網(wǎng)絡(luò)教學(xué)改革的原因
物理化學(xué)實驗由于實驗儀器數(shù)量的限制，在進(jìn)行教學(xué)時，通常采用的是多組循環(huán)實驗制，這樣學(xué)生在進(jìn)行物化實驗時，往往與該實驗的對應(yīng)物理化學(xué)理論知識在課堂上還沒有學(xué)到，在進(jìn)行實驗教學(xué)時，一方面在實驗的具體內(nèi)容上需要根據(jù)學(xué)校本身的情況作出調(diào)整，甚至有時候變動相當(dāng)大;另一方面，實驗教材上的儀器型號通常與院校采用的不同，因此相應(yīng)的操作規(guī)程和步驟也會有所區(qū)別。因此即便學(xué)生做了充分的預(yù)習(xí)，教師在課上有了充分細(xì)致的講解，仍然經(jīng)常錯誤百出，效率低下。而如果依靠實驗教師在有限的時間內(nèi)進(jìn)行講解，無論從時間上，還是教學(xué)的效果方面都不會盡如人意。目前現(xiàn)階段物理化學(xué)實驗的教學(xué)過程中，主要采取學(xué)生預(yù)習(xí)—教師講解—學(xué)生實驗—提交實驗報告的教學(xué)模式。傳統(tǒng)的教學(xué)中實驗過程是在教師的精心安排下進(jìn)行講授和實驗演示，這通常會占用大量的課堂時間，而且學(xué)生只能是被動接受，疏于思考。另外學(xué)生和教師之間也缺少有效的溝通，這就造成學(xué)生對實驗課的主動性不高，也不利于學(xué)生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。教學(xué)過程單一化，不利于學(xué)生創(chuàng)新能力和綜合能力的培養(yǎng)［3－4］。物理化學(xué)實驗課程由于教材的特殊性，結(jié)合近年來國家在高等教育方面所大力提倡的自主創(chuàng)新教育、開放式教育的趨勢以及現(xiàn)如今互聯(lián)網(wǎng)的普及，研究并開發(fā)出可以在網(wǎng)絡(luò)上學(xué)習(xí)交流并共享的實驗教學(xué)課程勢在必行。
2物理化學(xué)實驗開放式網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺的構(gòu)建
隨著近年來網(wǎng)絡(luò)和多媒體技術(shù)的發(fā)展，網(wǎng)絡(luò)教學(xué)成為教育界關(guān)注和研究的熱點之一，成為了21世紀(jì)教育改革的重要領(lǐng)域。網(wǎng)絡(luò)教育是基于網(wǎng)絡(luò)平臺，利用數(shù)字化、多媒體和交互式等動態(tài)效應(yīng)技術(shù)使一些復(fù)雜的、抽象的教學(xué)內(nèi)容形象化和直觀化，使師生互動易于實現(xiàn)，是對傳統(tǒng)教育模式的一種補充，網(wǎng)絡(luò)課程可以很好地改進(jìn)物理化學(xué)實驗教學(xué)內(nèi)容的呈現(xiàn)方式，增強實驗的互動討論，提高學(xué)生自主學(xué)習(xí)的積極性。尤其近年來，移動互聯(lián)網(wǎng)的增長態(tài)勢十分迅猛，其中2016年移動互聯(lián)網(wǎng)比上年增長了20.7%，其中手機上網(wǎng)的流量同比增長124.1%，在總流量的比重達(dá)到90.0%［5］。因此，鑒于以上情況，建立符合自己學(xué)校教學(xué)特色的物理化學(xué)實驗網(wǎng)絡(luò)課程平臺具有十分的必然性。尤其隨著近年來我們國家移動互聯(lián)網(wǎng)的建設(shè)和普及，以及基于移動互聯(lián)網(wǎng)出現(xiàn)的大量社交應(yīng)用和微信公眾號等傳播應(yīng)用平臺，對于普通高等學(xué)校在校生，如果采用這類移動媒介作為物理化學(xué)實驗網(wǎng)絡(luò)課程的平臺，會具有極大的可操作性和便利性。因此，基于以上原因，勢必需要改進(jìn)長久以來的物理化學(xué)實驗授課方式，將以學(xué)生課前書本預(yù)習(xí)、教師課上講授的傳統(tǒng)教學(xué)方式，改進(jìn)為學(xué)生在網(wǎng)絡(luò)預(yù)先完成實驗學(xué)習(xí)過程，教師轉(zhuǎn)而主要著重于實驗過程的指導(dǎo)和檢查，而這樣的教學(xué)方式，將大大拓展物理化學(xué)實驗教學(xué)的“無形”課時，極大提高學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性和靈活性，進(jìn)而提高物理化學(xué)實驗課程的教學(xué)效果。
3物理化學(xué)實驗開放式網(wǎng)絡(luò)教學(xué)課程的構(gòu)成
網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺設(shè)置需從以下幾個方面著手:(1)實驗的公告系統(tǒng)，這部分應(yīng)包含物化實驗的時間和地點安排，以及相應(yīng)任課教師與實驗教師的聯(lián)系方式，方便教師和學(xué)生更加便利地溝通，及時做好實驗前的準(zhǔn)備和預(yù)習(xí)工作，另外，當(dāng)遇到特殊情況需要作出時間變動時，也可以做到更好地通知學(xué)生。(2)課程內(nèi)容部分，此部分主要包括了學(xué)期各實驗的內(nèi)容、原理說明，以及操作視頻和圖片講解，還有實驗中需注意的一些事項。(3)實驗的開放預(yù)約系統(tǒng)，物理化學(xué)實驗隨著現(xiàn)今物理化學(xué)的發(fā)展趨勢，可以在今后設(shè)計若干個具有創(chuàng)新性的綜合實驗，作為對必做實驗的有效補充，作為物理化學(xué)實驗選做部分接受學(xué)生預(yù)約，這部分選做實驗的設(shè)置無論是提高物化實驗多樣性和創(chuàng)新性方面，還是進(jìn)一步拓展學(xué)生在實驗設(shè)計和操作上的綜合能力方面都十分有益。這樣一來，即避免實驗課程陳舊會與現(xiàn)今科技發(fā)展越來越脫節(jié)，也可進(jìn)一步提高學(xué)生在自主實驗方面的設(shè)計與創(chuàng)新能力，也同時提高了物理化學(xué)實驗課程的開放性。課程內(nèi)容具體應(yīng)包含以下幾個方面:(1)實驗導(dǎo)航部分，包括物理化學(xué)實驗需注意的安全事項，進(jìn)入實驗室前需做好的一些準(zhǔn)備工作。(2)實驗的基本原理和目的，這部分主要簡明扼要的介紹一下實驗的基本原理和主要目的、意義，包括實驗中涉及到的物理化學(xué)理論中的基本公式和定理。(3)實驗儀器的圖片介紹和實驗操作的視頻，通過這些，學(xué)生可以做到通過預(yù)習(xí)熟悉實驗儀器的基本原理和操作細(xì)節(jié)，從而更加順利的得到精確的實驗結(jié)果，最后還有相應(yīng)實驗報告的寫作要求和范例，這些可以幫助學(xué)生寫出更為規(guī)范的實驗報告。(4)實驗的答疑討論區(qū)，可以供教師與學(xué)生交流實驗及實驗報告中遇到的一些疑難問題，更可以定期一些在實驗中普遍出現(xiàn)的難點和問題。
4實驗開放網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺完成后的優(yōu)點
解決了實驗教材與實驗內(nèi)容不配套的問題，而且將實驗課程內(nèi)容網(wǎng)絡(luò)化，會極大地提高學(xué)生學(xué)習(xí)的效率，并節(jié)省教師的授課時間。網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺依托的的是現(xiàn)今我國發(fā)展迅猛的移動網(wǎng)絡(luò)，并且借助手機以及手機app，可以更加靈活和方便地使學(xué)生運用課外時間，做好物理化學(xué)實驗的預(yù)習(xí)和準(zhǔn)備工作。將學(xué)生對于實驗內(nèi)容的學(xué)習(xí)過程移出課堂之外后，教師可以將更多的精力放在評價學(xué)生的實驗操作上，而這些無疑將更加有力地推動和提高學(xué)生學(xué)習(xí)的自主性和主觀能動性。這種網(wǎng)絡(luò)實驗教學(xué)平臺模式一旦具有可行性，對于高校實驗教學(xué)平臺的啟發(fā)意義將是巨大的，其他類似的理工科實驗科目都可以仿照這種模式，進(jìn)一步改進(jìn)現(xiàn)今的實驗課教學(xué)方法和提高教學(xué)效率。5結(jié)語為了更進(jìn)一步地改進(jìn)高校物理化學(xué)實驗課程的教學(xué)方式，使之更加適應(yīng)現(xiàn)今科技發(fā)展的趨勢以及移動互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)的急速發(fā)展的情況，我們提出了將物理化學(xué)實驗課程開發(fā)出相應(yīng)的網(wǎng)絡(luò)開放教育平臺的理念，這樣的網(wǎng)絡(luò)開放教學(xué)平臺的適用可以延伸教學(xué)時長，更好地提高學(xué)生的預(yù)習(xí)效果和學(xué)習(xí)積極性，也提高了課堂教學(xué)質(zhì)量。而且經(jīng)過學(xué)生和教師們的實踐和互動，不斷總結(jié)經(jīng)驗，相信我們可以更好的進(jìn)一步完善改進(jìn)這種移動網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺，以滿足今后不斷發(fā)展的教學(xué)需求。
參考文獻(xiàn)
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作者:劉麗萍 張世珍 尹云 單位:山西師范大學(xué)現(xiàn)代文理學(xué)院化學(xué)系
