“線上+線下”物理化學實驗混合式教學模式探討

徐秋紅

(濱州學院 化工與安全學院，山東 濱州 256603)

物理化學實驗是高等院校理工農(nóng)醫(yī)類專業(yè)開設的一門重要基礎實驗課，具有理論知識抽象，實驗內(nèi)容廣泛，儀器設備眾多，數(shù)據(jù)處理繁雜等特點[1-2]。它以數(shù)據(jù)測量為主要內(nèi)容，以通過對實驗數(shù)據(jù)的科學處理為手段來研究物質(zhì)的物理化學性質(zhì)及其化學反應規(guī)律[3-5]。我校化學工程與工藝、能源化學工程、應用化學和高分子材料與工程、食品質(zhì)量與安全和制藥工程專業(yè)均開設了本門課程。為了更好的培養(yǎng)基礎知識扎實，素質(zhì)高的應用型人才，我們教學團隊借助“超星學習通”平臺，對物理化學實驗課程進行了“線上+線下”混合式教學模式改革。

1 物理化學實驗進行“線上+線下”混合式教學改革的必要性

我校從2006年開始招收本科生，已經(jīng)積累了一定的物理化學實驗教學經(jīng)驗，但是在教學過程中，仍然存在以下三個方面的問題：

1.1 課前預習不充分

為了保證實驗課的順利進行，實驗課開始前，要求學生必須進行充分的預習，主要是了解實驗的目的和原理，實驗所使用儀器的構(gòu)造、原理和使用方法，了解實驗步驟以及實驗注意事項，還要了解數(shù)據(jù)的記錄和處理方法。在此基礎上，寫出實驗預習報告。只有這樣，學生在做實驗時才能充分發(fā)揮主觀能動性，提高實驗課的教學質(zhì)量。但是現(xiàn)實情況是，很多學生只是用很短的時間，機械的把實驗教材上的內(nèi)容照抄到了預習報告上，沒有經(jīng)過自己的思考和加工。

1.2 實驗過程不清晰

我校物理化學實驗課程是180 min，在實驗過程中，教師普遍采用“灌輸式”的教學方法，即教師先講解實驗目的、實驗原理、實驗步驟和實驗注意事項，然后教師演示實驗操作，最后學生按照實驗步驟一步一步地進行實驗操作，使得學生只是簡單機械的重復實驗步驟，實驗過程不清晰，無法應對出現(xiàn)的異?，F(xiàn)象。甚至有些學生數(shù)據(jù)記錄丟三落四，很不完整。這極大的削弱了學生的主動性，無法有效的培養(yǎng)學生獨立思考、發(fā)現(xiàn)問題、分析問題和解決問題的能力。

1.3 實驗數(shù)據(jù)處理不規(guī)范

物理化學實驗通常會記錄大量的實驗數(shù)據(jù)，近幾年，一般都要求學生采用數(shù)據(jù)處理軟件Excell或Origin進行數(shù)據(jù)處理，不再進行手工繪圖。但大部分學生之前并沒有使用過計算機繪圖軟件，導致數(shù)據(jù)處理很不規(guī)范。

而“線上+線下”混合教學模式可以有效地解決物理化學實驗教學中存在的這三個方面的問題，充分調(diào)動學生的學習積極性和自主性，從而提高教學質(zhì)量。

2 物理化學實驗“線上+線下”教學實施

2.1 課前進行充分預習

借助“超星學習通”平臺，我們建立了物理化學實驗課程，在該課程下，可以添加很多班級。采取的主要措施有：

(1)錄制微視頻。將實驗過程中所使用儀器的原理及使用方法，以及數(shù)據(jù)讀取方法和實驗步驟以及數(shù)據(jù)處理方法等錄制成微視頻上傳到“學習通”平臺。比如圓盤旋光儀和阿貝折射儀都需要先調(diào)節(jié)視野，再進行讀數(shù)，好多同學容易混淆，我們專門制作關于儀器使用方法的視頻，學生可以重復多次的觀看學習。

(2)編制實驗預習測試題。將與實驗相關的實驗目的、實驗原理、實驗步驟、實驗注意事項、儀器操作的關鍵點而編制成預習測試題，上傳到“學習通”平臺。

(3)在“學習通”平臺中設置任務點。將觀看微視頻情況設置成任務點，在規(guī)定的時間內(nèi)自主觀看，可以重復多次的播放學習。完成觀看視頻任務后，需要完成預習測試題，測試題得分必須達到60分，否則必須重新完成，直至做到60分以上。為了確保學生線上能認真學習，觀看視頻的情況和測試成績都會計算進最終成績。

2.2 實驗過程清晰明了

通過“學習通”平臺上的預習，學生對實驗項目的目的、原理、實驗過程非常清晰，能夠做到心中有數(shù)。所以線下課堂上，主要有3個任務：

(1)實驗講解。教師利用大約半個小時，對整個實驗進行簡單的講解和強調(diào)，學生就會更加理解本次實驗的目的、原理、實驗過程，更加清楚了實驗注意事項，更明白了實驗過程中，應該記錄哪些實驗數(shù)據(jù)，怎樣記錄數(shù)據(jù)，這些數(shù)據(jù)有哪些應用等。通過老師的講解，完成了實驗知識的補充和總結(jié)，解決了實驗的重點和難點問題。

(2)實驗演示。教師會對實驗過程進行演示，特別是儀器的組裝、儀器的使用方法和注意事項以及整個操作過程，都會進行講解和演示。通過視頻學習和現(xiàn)場演示的雙重作用，為實驗過程的順利進行提供了保障。

(3)實驗操作。整個實驗項目，最重要的環(huán)節(jié)就是學生的實驗操作。通過前面的線上預習和線下講解及現(xiàn)場演示，學生已經(jīng)非常熟悉整個實驗過程，做到了“知其然，又知其所以然”。所以實驗過程，進行的非常順利，學生既能非常熟練的使用儀器，又能準確的記錄實驗數(shù)據(jù)。

2.3 實驗數(shù)據(jù)處理規(guī)范

針對每一個具體的實驗項目，我們課題組都制作了一個關于數(shù)據(jù)處理的微視頻。如果學生不會處理，可以先觀看處理過程，然后再自行處理，從而對數(shù)據(jù)做出正確的處理和分析，得出真實的結(jié)論和規(guī)律。針對物理化學實驗中經(jīng)常使用的計算機繪圖軟件，Excell和Origin，專門錄制成微視頻，供學生反復多次的學習，從而提高學生利用繪圖軟件處理數(shù)據(jù)的效率和能力。

3 結(jié)論

借助“超星學習通”平臺，構(gòu)建了物理化學實驗“線上+線下”混合教學模式。通過線上課程的預習和測試，使學生系統(tǒng)地掌握了物理化學實驗基礎知識，提高了實驗的預習效果，保證了線下實驗操作的順利開展和線下實驗數(shù)據(jù)處理的準確性。因此，“線上”課程對“線下”課堂教學起到了補充和強化的作用，充分調(diào)動了學生學習的積極性和自主性，從而提高了教學質(zhì)量。