基于“互聯(lián)網(wǎng)+”的物理化學(xué)教學(xué)平臺的探索與實踐

周曉榮，費 會，徐玉玲，王又容，陳 浩，方 華

(武漢輕工大學(xué) 化學(xué)與環(huán)境工程學(xué)院，湖北 武漢 430023)

近年來，“互聯(lián)網(wǎng)+”以其顛覆性的創(chuàng)新方式融入社會發(fā)展的方方面面，從從理論到實踐，從虛擬到實體。2015年聯(lián)合國教科文組織召開的國際信息化教育大會通過的“青島宣言”[1]中指出：信息技術(shù)可以改善學(xué)習(xí)途徑并使之多元化，提高學(xué)習(xí)質(zhì)量。國務(wù)院同年發(fā)布《關(guān)于積極推進“互聯(lián)網(wǎng)+”行動的指導(dǎo)意見》[2]，在國內(nèi)教育界掀起“互聯(lián)網(wǎng)+”在教育中應(yīng)用的研究浪潮，與此有關(guān)的報道數(shù)量激增，從宏觀上分析互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)進入教育領(lǐng)域的的必然性以及對教師、學(xué)生造成的沖擊性[3-5]。目前，教師們普遍意識到“互聯(lián)網(wǎng)+”與教學(xué)的融合比以往的教學(xué)改革更具有挑戰(zhàn)性，同時也是培養(yǎng)適應(yīng)互聯(lián)網(wǎng)時代人才的必然趨勢。要使改革進展順利且逐步實現(xiàn)改革目標，應(yīng)該綜合考慮教師、學(xué)生、教學(xué)資源與教學(xué)條件等方面，以可行的思路進行合理設(shè)計。本文介紹筆者在所講授的物理化學(xué)課程中實施“互聯(lián)網(wǎng)+”教學(xué)理念的改革思路和教學(xué)平臺的建設(shè)與應(yīng)用。

1 “互聯(lián)網(wǎng)+”教學(xué)理念在高校教學(xué)中應(yīng)用的意義

有研究者認為，“互聯(lián)網(wǎng)+教育”是一種全新的教育形態(tài)，其本質(zhì)是互聯(lián)網(wǎng)、移動終端與教育的深度融合[6]，可豐富教師和學(xué)生獲取學(xué)習(xí)資源的渠道，提高學(xué)習(xí)效率。宏觀上這種融合可以應(yīng)用在教育的所有階段。然而，在基礎(chǔ)教育階段，學(xué)生尚未成年，接觸互聯(lián)網(wǎng)會分散學(xué)生注意力，學(xué)生也基本沒有手機，實施“互聯(lián)網(wǎng)+教學(xué)”的條件不充分。有調(diào)查統(tǒng)計顯示，大學(xué)生基本都有手機，大學(xué)里互聯(lián)網(wǎng)PC終端也較多。此外，在大學(xué)里培養(yǎng)的“互聯(lián)網(wǎng)+”學(xué)習(xí)能力和解決問題的能力對大學(xué)生畢業(yè)后的就業(yè)也是有益的。綜合分析，在高校教育中應(yīng)用“互聯(lián)網(wǎng)+”教學(xué)理念最為可行和有實際意義。

2 “互聯(lián)網(wǎng)+”與物理化學(xué)的融合教改思路

2.1 傳統(tǒng)物理化學(xué)教學(xué)中的問題

物理化學(xué)是一門以物理學(xué)的定律，主要是熱力學(xué)定律和氣體分子運動論，為基礎(chǔ)研究化學(xué)變化以及與之密切關(guān)聯(lián)的物理變化的規(guī)律及本質(zhì)的學(xué)科，是化學(xué)及相關(guān)學(xué)科研究的理論基礎(chǔ)[7]。這門課程是大學(xué)化學(xué)基礎(chǔ)課中學(xué)習(xí)難度最大的，還因為其理論中不僅涉及到物理學(xué)公式，還需要用到高數(shù)知識并且概念繁多，被學(xué)生評價為“如果可以選擇，絕不選修”的高概率掛科課程之一。在傳統(tǒng)的教學(xué)模式中，一般是在教室里，有“黑板+多媒體”設(shè)備，教師講授為主，上課需要教師反復(fù)講解概念和推導(dǎo)公式，多講例題和給學(xué)生時間多做練習(xí)題，方能達到較好的教學(xué)效果。然而，近年來，國家大力提倡增加實踐類課程，縮短基礎(chǔ)課學(xué)時，使得在傳統(tǒng)的教學(xué)模式下課堂時間不足，必須通過占用學(xué)生的課余時間補課。而這又與學(xué)生的課余安排相沖突，造成師生均“心有余，力不足”的局面，影響教學(xué)目標的實現(xiàn)。

2.2 “互聯(lián)網(wǎng)+”在物理化學(xué)教學(xué)中應(yīng)用的優(yōu)點及問題

“互聯(lián)網(wǎng)+”教學(xué)理念的出現(xiàn)，無疑是讓廣大教師們興奮的，因為互聯(lián)網(wǎng)的優(yōu)點就是便捷、快速地傳遞豐富的信息。有互聯(lián)網(wǎng)的輔助，教師在備課時可以快速地獲取相關(guān)資料豐富和優(yōu)化課堂教學(xué)內(nèi)容，在課堂上可以播放與教學(xué)有關(guān)的圖像、視頻等資料來提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，學(xué)生也可以在課后、課堂上查詢互聯(lián)網(wǎng)上的資料以及展開師生、生生互動等等。這些有助于緩解傳統(tǒng)物理化學(xué)教學(xué)中學(xué)時不足的問題。然而，作為高校教師，也應(yīng)該認識到互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)與教學(xué)融合時可能面臨的問題。物理化學(xué)課程的教學(xué)內(nèi)容與教學(xué)目標的自有特點決定了與互聯(lián)網(wǎng)融合時，還可能產(chǎn)生以下幾個方面的問題：(1)課堂生動性增強，嚴謹性下降。在課堂上播放視頻素材，吸引學(xué)生的注意力，但學(xué)生不能快速理解知識點的狀況并未改變，依然需要教師放慢速度反復(fù)講解配合板書引導(dǎo)學(xué)生思考。(2)建設(shè)MOOC資源需要花費大量精力，而實施翻轉(zhuǎn)課堂可行性不足。即使教師肯花費大量時間和精力建設(shè)完整的MOOC教學(xué)資源，學(xué)生通過在課余看一次MOOC視頻就可以達到在課堂上討論學(xué)習(xí)內(nèi)容和解答題目的效果也不切實際。(3)互聯(lián)網(wǎng)資源和平臺的應(yīng)用，使得師生的交流機會變多，同時也大大增加了教師的負擔(dān)，占用教師做其它研究的時間，教師倦怠感增加，不利于教學(xué)相長的良性循環(huán)。(4)學(xué)生由傳統(tǒng)的在課堂上學(xué)習(xí)、課后練習(xí)的模式變?yōu)檎n前學(xué)習(xí)、課堂上討論、課后練習(xí)的模式，需要更多時間，物化課程屬于基礎(chǔ)課，學(xué)習(xí)階段學(xué)生的課業(yè)負擔(dān)相當繁重，無法付出對等的時間，影響教學(xué)效果，學(xué)生產(chǎn)生挫敗感，進而影響學(xué)習(xí)興趣。(5)互聯(lián)網(wǎng)終端設(shè)備軟件兼容問題以及其它可能出現(xiàn)的問題。

2.3 解決思路

根據(jù)互聯(lián)網(wǎng)和物理化學(xué)課程的特點，針對二者融合可能產(chǎn)生的問題，筆者提出如下的解決思路：

(1) 精心設(shè)計教學(xué)實施方案，將互聯(lián)網(wǎng)工具合理地引入教學(xué)中，以盡量不增加或者少增加師生負擔(dān)的方式安排教學(xué)環(huán)節(jié)，以達到在付出同等時間的情況下提高教學(xué)質(zhì)量的目標。

(2) 借助合適的互聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)站，建設(shè)基于“互聯(lián)網(wǎng)+”教學(xué)理念的物理化學(xué)課程教學(xué)平臺，以順應(yīng)互聯(lián)網(wǎng)時代潮流，創(chuàng)建與時俱進的物理化學(xué)教學(xué)模式。

(3) 利用最合適的互聯(lián)網(wǎng)通訊工具之一的QQ軟件，建立師生互動平臺。

在以上三方面具備的基礎(chǔ)上，合理安排時間預(yù)期可達到較好的效果。

3 基于“互聯(lián)網(wǎng)+”教學(xué)理念的物理化學(xué)教學(xué)平臺建設(shè)與應(yīng)用

3.1 教學(xué)平臺的建設(shè)

在筆者提出的解決思路中，建設(shè)基于“互聯(lián)網(wǎng)+“教學(xué)理念的物理化學(xué)教學(xué)平臺最為重要，是實現(xiàn)互聯(lián)網(wǎng)和物化課程深度融合的基礎(chǔ)?；诖四繕?，筆者選擇可同時在PC端和APP端使用的超星公司網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺，在這個平臺上建設(shè)物理化學(xué)課程的數(shù)字化資源庫，作為物理化學(xué)數(shù)字化資源在校內(nèi)面向?qū)W生開放。設(shè)計思路如下：

(1) 物化教學(xué)平臺資源包含以下模塊：課程基本信息、課程介紹、教師團隊信息、教材、教學(xué)大綱、教學(xué)實施方案、教學(xué)內(nèi)容、拓展資源等。

(2) 教學(xué)內(nèi)容是建設(shè)的重點，包括各章的目錄、授課的課件、每一章的重難點介紹以及題庫和解答。除此之外，對應(yīng)一份課件錄制一份MOOC或者微課視頻，針對每一章的總體內(nèi)容制作復(fù)習(xí)課講解視頻，重要知識點制作相應(yīng)的公式推導(dǎo)及例題講解視頻，針對每一章的作業(yè)錄制習(xí)題課講解視頻。所有的資料均上傳到教學(xué)平臺上。

(3) 除了教學(xué)內(nèi)容之外，在教學(xué)平臺上介紹物理化學(xué)學(xué)科的發(fā)展史以及與其它學(xué)科的交叉融合的趨勢，提供更多參考書籍、期刊等信息，提供其它相關(guān)的互聯(lián)網(wǎng)課程資源的網(wǎng)站信息，供學(xué)生自由選擇。

3.2 教學(xué)平臺的應(yīng)用

基于以上思路，筆者在超星公司提供支持的網(wǎng)站上建立了物理化學(xué)課程教學(xué)平臺，并在過去一年的教學(xué)中應(yīng)用，主要面向本校藥物制劑、油脂工程等專業(yè)的本科生。應(yīng)用方法：在確定學(xué)生名單后，通過教學(xué)平臺上的“導(dǎo)入”功能，將學(xué)生全部導(dǎo)入到系統(tǒng)中。開課之后，學(xué)生即可通過手機端APP“學(xué)習(xí)通”或者電腦端PC網(wǎng)站，用學(xué)號和密碼進入教學(xué)平臺，即可在界面找到“物理化學(xué)”課程，點擊即可進入課程，可以閱讀平臺上的所有文檔資料以及觀看講解視頻。在上第一次課時，所有學(xué)生通過教師的引導(dǎo)掌握使用平臺資源的方法。教學(xué)過程中，筆者采取的是在課堂上優(yōu)化講授內(nèi)容，精簡PPT課件的內(nèi)容，配合板書以思維導(dǎo)圖的方式引導(dǎo)學(xué)生思考，在課堂上講解少量例題，以小組討論結(jié)合問答式(PBL)的方式完成少量練習(xí)題來增強師生互動和生生互動。教學(xué)平臺的資源作為課余的補充供學(xué)生使用，比如學(xué)生上課時未完全聽懂或者因為客觀原因請假缺課，可以在平臺上觀看講解視頻學(xué)習(xí)。更重要的是，當學(xué)完一章后，學(xué)生在完成教師布置的作業(yè)之前，可以通過平臺上的視頻上復(fù)習(xí)課；在完成作業(yè)之后，可以觀看視頻聽習(xí)題講解，自主評價作業(yè)完成質(zhì)量，對自己未掌握的內(nèi)容自主進行答疑、解惑。

筆者根據(jù)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性、作業(yè)完成質(zhì)量、學(xué)期總評成績和學(xué)生反饋等方面進行總結(jié)，發(fā)現(xiàn)筆者所實施的“互聯(lián)網(wǎng)+”教學(xué)改革取得一定的成效?？傮w上，師生并未花費多于傳統(tǒng)教學(xué)所需時間，保持了課堂的嚴謹性，學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性較高，作業(yè)能按時提交且有近一半的同學(xué)主動在教學(xué)平臺完成自主復(fù)習(xí)，學(xué)期總評成績平均分達到70分以上。大部分學(xué)生反映復(fù)習(xí)課和習(xí)題課視頻是他們最喜歡的互聯(lián)網(wǎng)資源，還有少部分學(xué)生使用了其它各類互聯(lián)網(wǎng)資料。此外，筆者建設(shè)的物理化學(xué)教學(xué)平臺資源被評為“校級數(shù)字化精品課程”(http://mooc1.chaoxing.com/course/87401599.html)。

4 結(jié)論

互聯(lián)網(wǎng)在教學(xué)中的應(yīng)用近年來在國內(nèi)已成燎原之勢，筆者并非將這個工具用于教學(xué)改革的首創(chuàng)者，而是追隨者。筆者認為自己將互聯(lián)網(wǎng)和物理化學(xué)課程融合時，比較成功的是建設(shè)了輔助的教學(xué)平臺，用“互聯(lián)網(wǎng)+”的方式開展復(fù)習(xí)課和習(xí)題課，代替?zhèn)鹘y(tǒng)的在教室里講解的方式。這樣做的好處在于學(xué)生不必擔(dān)心錯過聽課，并且在線聽課不受時間、地點的限制，學(xué)生還可以重復(fù)觀看視頻展開多次復(fù)習(xí)，鞏固學(xué)習(xí)效果；教師不必另找時間和地點集中講解。如此，實現(xiàn)了不增加教師、學(xué)生更多負擔(dān)的情況下提高教學(xué)質(zhì)量的目標。此外，筆者認為像物理化學(xué)這樣理論性強的工科類課程，視頻資源應(yīng)該作為課堂輔助更為合適，課堂依然應(yīng)該保留為師生當面交流的主要場地，面對面的師生、生生交流是互聯(lián)網(wǎng)提供的人機式交流所不能替代的。