物理化学实验教学混合式教学模式应用

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[摘要]基于微信公众号与超星泛雅平台，以上海理工大学物理化学实验课为例，设计了线上与线下相结合的混合式教学模式，结合微信公众号和超星泛雅平台的优势，对学生的学习效果进行量化管理。实践表明，混合式教学模式提高了学生的积极主动性和实验技能，培养了学生的科学探索精神，从而进一步提高了物理化学实验的教学质量。

[关键词]混合式教学；物理化学实验；自主学习

1背景

“物理化学实验”是上海理工大学化学专业的必修课，是物理化学教学的补充和验证，对培养学生的科研思维和动手能力具有重要的意义。通过物理化学实验教学的实施，学生在理解物理化学理论知识的基础上，进一步掌握基本的实验原理和实验技能，在实验中逐渐掌握科学研究思维与数据分析处理能力，从而提高学生的科学素养。传统的物理化学实验教学模式培养出来的被动学习的学生已经不能适应社会的发展[1-2]，为提高物理化学实验教学的质量，提出了基于微信公众号和超星泛雅平台相结合的物理化学实验混合式教学模式并进行了初步探索。

2传统教学模式下物理化学实验存在的问题

2.1教学投入不足

化学是一门实验的学科，很多化学理论都是通过实验现象的观察与分析得出的，然而在实验课程是理论课的“附属”的传统观念影响下[3]，很多高校对物理化学实验教学内容、课时、学分认定等方面体现出物理化学实验课是相应理论课的依附。因此往往存在老师和学生对实验课的教学与实验操作练习的投入不足，学生很难熟练的掌握实验技能。

2.2教学内容更新较慢

大多数高校都是采用传统的物理化学实验教材，有的高校是根据教学内容与实验条件采用自编的物理化学实验教材。但是普遍存在着实验类型单一，以验证理论为主，学生根据教材上实验步骤一步一步操作完成，不利于培养学生分析问题的能力，也不利于培养学生的创新能力。在传统的物理化学实验教材中，很难了解到现代分析测试手段和接触到前沿的实验设备，不利于学生化学视野的开阔。

2.3教学模式单一

传统的物理化学教学模式是学生课前预习，写预习实验报告。在课堂上老师讲解实验原理和实验步骤，然后学生按部就班的按照实验步骤操作，记录数据并计算实验结果，撰写实验报告。因为学生数较多，老师在做实验演示操作的时候，很多学生并没有很好的观察到实验细节，在实际操作过程中，或多或少的存在操作不规范的现象，不利于培养学生的实验技能。

3混合式教学模式的优势

微信已经成为学生们使用的主流平台，微信公众号可以及时的向学生推送通知，信息等[4]。上海理工大学化学实验中心已经建立了微信公众号平台，在这个平台不光可以及时的通知学生实验课程的安排，还有丰富的实验教学内容。首先学生在进入实验室之前，必须通过安全准入考试，微信公众号平台可以链接安全准入考试系统，学生通过考试会颁发实验室安全合格证书。凭借此安全合格证书学生才能进入物理化学实验室做实验。微信公众号还包含了每次实验的原理、内容、思考题等信息，方便学生随时随地查看，阅读，学习。而超星泛雅平台是一个集考勤、学习视频、课后练习、考试、综合评价等于一体的教学管理平台。基于这个平台，学生可以很直观的观看教学视频，反复观摩实验过程，揣摩实验细节，从而加深对实验原理的理解，也有利于教师对学生学习情况的管理。

3.1微信公众号的优势

微信已经成为现代大学生必不可少的社交软件。物理化学实验微信公众号的建立有利于及时的通知学生课程信息，学生可以利用碎片化时间预习实验，加深对实验内容的理解，教师可以不定期推送关于实验课程的最新科研动态，激发学生的学习热情。同时，学生也可以在微信公众号平台预约实验时间，对培养学生积极探索精神具有重要的作用。

3.2超星泛雅平台的优势

超星泛雅平台对传统的课堂教学起到重要的辅助作用，教师可以在超星泛雅平台自建课程，上传教学视频。这个平台包含了课堂签到，教学视频，抢答，主题讨论，随堂练习，课后作业，答疑辅导，考试等多项模块。教师可以很方便的选择其中的某些模块有机的结合起来，可以对学生的学习起到一个量化管理的作用。在综合考评环节，可以设置每个模块所占的百分比，系统会自动生成最后考评结果。可以直观的看到学生的视频观看时长，学生的活跃时间，学生在讨论区的参与度等信息，方便老师有针对性的对学生进行提醒，辅导等。

3.3基于微信公众号和超星泛雅平台的混合式教学模式用于物理化学实验教学

混合式教学模式最早是由斯密斯·J与艾勒特·马西埃将传统学习理念与E-learning纯技术学习理念相结合提出的[5]。国内混合式教学理念是由北京师范大学何克抗教授提出的，混合式教学模式把传统教学方式的优势和网络化教学的优势结合起来，既发挥教师引导、启发、监控教学过程的主导作用，又充分体现学生作为学习过程主体的主动性、积极性与创造性[6]。近年混合式教学模式已逐渐成为了教育界研究的热点[7]。混合式教学模式颠覆了传统教学模式的顺序，重构了课堂的结构和教学流程。我们以基于微信公众号与超星泛雅平台为基础并结合本学院物理化学实验教学的特点，对混合式教学模式进行了探索和实践，该混合式教学模式主要由课前自主学习、课堂教学活动、课后评价等三部分组成。

3.3.1课前自主学习课前自主学习是混合式教学模式实施的关键点，学生课前自主学习的效果对课堂上的理解与实验操作具有重要的影响。教师针对每个实验，精心制作了包含音频讲解的教学课件，包括实验目的、实验原理、实验步骤等，并录制了实验中用到的玻璃仪器和实验仪器的操作视频以及实验过程的操作视频。并将这些教学资源上传至超星泛雅平台，学生只需要课前登录超星泛雅平台就可以方便的进行自主学习，并可以反复观摩。为了保障学生的学习效果，我们设置了首次观看教学视频不能拖动进度条，不能最小化窗口，这样有利于学生专心学习并达到良好的学习效果。学生自主学习并完成实验预习报告的书写并解答思考题，有利于课堂教学活动的顺利实施。

3.3.2课堂教学活动课堂教学活动是混合式教学模式实施的核心，传统的实验课堂教学模式是教师讲授，学生听讲，教学效果较差，不利于培养学生的积极主动性。而混合式教学模式基于学生的课前自主学习，教师可以在课堂上有针对性的对实验中经常遇到的问题与学生进行讨论和答疑，这样可以检查学生的自主学习效果并对学生起到督促作用。相较于传统教学模式，混合式教学模式缩短了课堂上教师讲解的时间，从而增加了用于和学生进行交流和实验操作的时间，即提高了学生的积极性，又培养了学生的实验操作技能。在潜移默化中提高了学生的综合能力。

3.3.3教学评价教学评价是混合式教学模式的延展，教师在批改学生实验报告的时候，整理出实验报告中存在的问题通过超星泛雅平台与学生进行交流，指导学生完善学习效果。物理化学实验对学生的成绩采用多元化考察方式，包括签到15%，课前自主学习20%，课堂实验操作40%，实验报告25%。这样可以全面的评价学生对实验课程的学习效果，充分调动学生的积极主动性，提高学生的实验操作能力。

4实践效果

混合式教学模式充分调动了学生的积极性和主动性，通过开展互动式的教学方法培养了学生的实验兴趣和实验操作技能。将混合式教学模式运用于大学物理化学实验课程中，通过课前自主学习，学生可以自由安排学习时间和学习进度，提高了学生的自主学习能力。在课堂教学活动环节，教师节省了大量的讲解时间，而把时间用在有针对性的解答实验的重点难点和学生的实验操作上，提高了学生的实验技能。在微信公众号不定期推送实验课程的各种重要通知，关于实验课程的前沿信息，提高学生的学习兴趣，在超星泛雅平台上，设置了讨论答疑区，学生把在实验过程中遇到的问题以及总结的经验教训等在交流平台，便于师生讨论以及其他同学学习。通过混合式教学模式提高了学生的学习兴趣和主动性，增强了学生的学习效果，提高了教学质量，对大学物理化学实验教学改革起到了良好的推进作用。

5结语

物理化学实验作为理工科专业的基础课程，在培养学生对科学的探索精神，实验操作技能，创新能力等方面起到重要的作用。通过实施“基于微信公众号和超星泛雅平台的物理化学实验混合式教学模式”，充分调动了学生的学习兴趣和积极主动性，达到了良好的实验教学效果。混合式教学模式在培养学生实验技能的同时，提高了学生主动探索精神，为培养创新性人才进行了有益的教学实践。

参考文献

[1]蒙君荣．大学化学实验教学方法改革创新[J]．山东化工，2015(44)：154-155．

[2]薛伟．创新型人才培养模式下物理化学实验教学改革的几点思考[J]．教育现代化，2016(30)：11-12．

[3]任正义，刘思嘉，王冬．现代工程师的工程意识[J]．实验室研究与探索，2013，32(3)：194-198．

[4]李淑珍，李晓宾．基于微信公众号的移动辅导课堂构建及应用[J]．人才培养，2017(3)：86-88．

[5]陈若静，王玉峰．信息化背景下大学英语多元混合式教学模式改革研究[J]．湖北函授大学学报，2018(10)：168-169．

[6]何克抗．从BlendingLearning看教育技术理论的新发展(上)．中国电化教育．2004(3)：5-10．

[7]李海霞，刘辰鹏，韩贵来，等．互联网+实验混合教学模式探索与实践[J]．实验室研究与探索，2019，38(4)：169-172．

作者：朱远征 曲松 马杰 程平 陈春光 张淑平 单位：上海理工大学