高雪川，王亞琦，杜玉英，白一甲，吳瑞鳳

(內(nèi)蒙古工業(yè)大學(xué) 化工學(xué)院應(yīng)用化學(xué)系，內(nèi)蒙古 呼和浩特 010051)

40學(xué)時的《物理化學(xué)》課程是內(nèi)蒙古工業(yè)大學(xué)5個工科類學(xué)院，12個專業(yè)的本科生必修的一門核心基礎(chǔ)課程，授課對象主要有化工學(xué)院生物工程、制藥工程、過程裝備與控制工程和安全工程等專業(yè)的學(xué)生和其他學(xué)院金屬材料工程、冶金工程、環(huán)境科學(xué)、輕化工程、給排水科學(xué)與工程和礦物加工工程等專業(yè)的學(xué)生，每學(xué)年授課人數(shù)800余人?！段锢砘瘜W(xué)》課程在工科類各專業(yè)本科課程體系中兼有啟發(fā)后續(xù)課程學(xué)習(xí)與培養(yǎng)化學(xué)理論素養(yǎng)兩大功能[1-2]。通過該課程的學(xué)習(xí)，學(xué)生可以掌握化學(xué)熱力學(xué)、化學(xué)動力學(xué)、化學(xué)平衡、相平衡和電化學(xué)等化學(xué)體系中的普遍規(guī)律，構(gòu)建化學(xué)化工體系，并在此基礎(chǔ)上能夠?qū)?shù)學(xué)、自然科學(xué)、工程基礎(chǔ)和專業(yè)知識用于解決復(fù)雜工程問題，能夠應(yīng)用數(shù)學(xué)、自然科學(xué)和工程科學(xué)的基本原理，識別、表達、并通過文獻研究分析復(fù)雜工程問題，以獲得有效結(jié)論。

我校授課教師在《物理化學(xué)》教學(xué)過程中普遍有這樣的感受，在現(xiàn)有少學(xué)時要求下想要內(nèi)容詳實且深入淺出的將這門課程講透徹是比較困難的。如果追求授課速度，那么就會有部分學(xué)生吃夾生飯。為解決這一問題，我們嘗試將互聯(lián)網(wǎng)+教學(xué)模式引入課堂，取得不錯的效果。

1 短課時物理化學(xué)教學(xué)中存在的問題

1.1 教學(xué)時長短

我校少學(xué)時《物理化學(xué)》選用天津大學(xué)教研室編著的《物理化學(xué)》(簡明版)(第二版)[3]，教學(xué)內(nèi)容包括氣體的pVT關(guān)系、熱力學(xué)一定律、熱力學(xué)二定律、多組分系統(tǒng)熱力學(xué)、化學(xué)平衡、相平衡、電化學(xué)和化學(xué)動力學(xué)等8章內(nèi)容。該課程教學(xué)內(nèi)容囊括的范圍廣且細、較注重物理化學(xué)基本原理及方法的傳授、注重公式的推導(dǎo)和知識點的講授，無法體現(xiàn)物理化學(xué)的重要性與實用性，課程本身就缺乏吸引力。此外，該課程要求學(xué)生掌握課程中涉及到的重要基本概念和基本原理，學(xué)會物理化學(xué)公式的推導(dǎo)和應(yīng)用，能夠方法正確、步驟簡明、結(jié)果準(zhǔn)確的解決物理化學(xué)問題。也就是說授課教師要在10周內(nèi)保證教學(xué)內(nèi)容的基礎(chǔ)上細化講解知識點和詳細推導(dǎo)有關(guān)公式，因此，教師在授課過程中很難空出時間讓學(xué)生主動思考，學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中也容易感到乏味、提不起興趣?？偠灾?，我校少學(xué)時《物理化學(xué)》授課時間短，教學(xué)內(nèi)容多，學(xué)生在學(xué)習(xí)中普遍認為物理化學(xué)知識點多而雜，內(nèi)容枯燥，難懂難學(xué)，學(xué)起來很吃力，對教師的教學(xué)和學(xué)生的學(xué)習(xí)造成了很大的壓力。

1.2 教學(xué)模式傳統(tǒng)

在2019年之前，我?！段锢砘瘜W(xué)》主要采用的是傳統(tǒng)教學(xué)方式，偏重于教師講解，一小節(jié)課50分鐘，授課教師可能講授45分鐘甚至50分鐘，很少給學(xué)生留自主學(xué)習(xí)和思考的時間，不利于學(xué)生深刻理解并掌握知識點。而且“滿堂灌”是傳統(tǒng)物理化學(xué)教學(xué)的最大缺點，教師在課上講授的知識點多而密，導(dǎo)致很多學(xué)生在沒有真正理解知識點的情況下死記硬背，也無法將知識點與實際應(yīng)用聯(lián)系做到學(xué)以致用。例如，在講授電解質(zhì)溶液時，授課教師通常會在50分鐘內(nèi)講授離子獨立移動定律、電解質(zhì)溶液的離子平均活度、離子平均活度系數(shù)的、離子強度的、德拜-休克爾極限公式等的概念、意義及其計算方法。這些概念及計算相對簡單，但是經(jīng)常發(fā)現(xiàn)學(xué)生在做課后作業(yè)及測驗時就是簡單的套用公式，稍有變形就不會解題。此外，傳統(tǒng)教學(xué)模式下教師不能及時掌握學(xué)生的課前預(yù)習(xí)情況、課上以及課后學(xué)習(xí)情況，也無法隨時隨地進行課后答疑。例如，在傳統(tǒng)模式下，課后作業(yè)及測驗結(jié)果主要通過授課教師批改紙字版作業(yè)而給出，相對耗時，不能及時將結(jié)果反饋給學(xué)生，而且在這種模式下，授課教師通常只講解學(xué)生在作業(yè)過程中出現(xiàn)的共性問題，無法針對每個學(xué)生出現(xiàn)的問題認真講解，在課后學(xué)生與老師的交流也不是很便捷，導(dǎo)致一部分學(xué)生對知識點似懂非懂，影響教學(xué)效果。所以，在傳統(tǒng)授課模式下，少學(xué)時《物理化學(xué)》課程的教學(xué)效果并不理想。

1.3 考核方式不能體現(xiàn)以學(xué)生為中心

目前，我校少學(xué)時《物理化學(xué)》的總成績由平時成績和期末閉卷考試成績兩部分組成，平時成績占30%，期末考試成績占70%。平時成績主要包括出勤率、課后作業(yè)、測驗以及課堂表現(xiàn)綜合等。出勤率主要通過課堂點名體現(xiàn)，浪費學(xué)生的課堂時間，如我校材料專業(yè)一堂課人數(shù)大約是90人，點一輪名可能就需要10分鐘左右，且課堂點名只能保證學(xué)生在教室不能保證學(xué)生在思考和學(xué)習(xí)；課后作業(yè)及測驗一般都是客觀題，極少有探索性作業(yè)，作業(yè)都有標(biāo)準(zhǔn)答案，缺乏啟發(fā)性和引導(dǎo)性，無法激發(fā)學(xué)生自主學(xué)習(xí)的興趣。課堂表現(xiàn)綜合主要包括是否認真聽講，是否積極回答問題及課堂問題的正確率，一定程度上也由老師的主觀看法決定，而且課上提問往往也只能了解個別學(xué)生的掌握情況，不能了解學(xué)生的整體情況。

所以，目前我校少課時《物理化學(xué)》的考試方式不注重對學(xué)生自主學(xué)習(xí)過程的考核，不能很好地激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性和主動性。

2 “互聯(lián)網(wǎng)+”背景下《物理化學(xué)》課程教學(xué)改革的具體措施

2.1 線上翻轉(zhuǎn)課堂，補足課時短板

采用網(wǎng)上作業(yè)-小組討論-提交作業(yè)-重點講授-知識掌握的特色化課堂模式，授課教師結(jié)合線上移動教學(xué)平臺[4-5]，如微助教、優(yōu)慕課、和雨課堂等提前推送預(yù)習(xí)資料及作業(yè)，由學(xué)生利用課下時間分組討論思考學(xué)習(xí)，然后小組上交作業(yè)，老師在課前審閱作業(yè)后結(jié)合作業(yè)情況調(diào)整教學(xué)重點難點，針對存在的重點難點問題有目的講授，促進學(xué)生消化學(xué)習(xí)。課后推送復(fù)習(xí)題，將在限課時內(nèi)學(xué)生沒有完全掌握或不能完全細化講解的問題留作課后作業(yè)，讓學(xué)生在網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺自學(xué)。這種模式可以方便教師遠程掌握和管理學(xué)生的學(xué)習(xí)情況，在一定程度上解決了教學(xué)時間限制的問題，并且可以節(jié)省大量授課時間，重點學(xué)習(xí)學(xué)生的薄弱環(huán)節(jié)[3]。此外在課后學(xué)生也可以給老師留言，老師線上答疑，使師生之間的交流不再受時間、空間的限制。例如，熱力學(xué)第二定律中熵與克勞修斯不等式這部分內(nèi)容比較抽象，是學(xué)生難以理解的重要知識點。在教學(xué)過程中，教師可以提前布置預(yù)習(xí)資料并檢查學(xué)生的預(yù)習(xí)情況；在講解 PPT 內(nèi)容的過程中及時推送相應(yīng)知識點的練習(xí)題，并通過作答正確率了解學(xué)生掌握知識的程度，根據(jù)學(xué)生的掌握情況調(diào)節(jié)教學(xué)內(nèi)容，并在課后組建線上討論群針對課上難點與學(xué)生共同討論答疑。

2.2 精品課程分享，感受名師魅力

充分利用精品課程網(wǎng)站，培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)習(xí)主動性和積極性。精品課程網(wǎng)站主要有壹課堂，中國大學(xué)MOOC等[6-7]。精品課程網(wǎng)站擁有眾多全國知名的專業(yè)教授，他們從業(yè)多年，無論是對于學(xué)術(shù)問題的見解和認識，還是對于學(xué)生的了解程度，都是行業(yè)翹楚。他們授課或深入淺出，或風(fēng)趣幽默，或娓娓道來。學(xué)生可以根據(jù)自身喜好自主選擇不同風(fēng)格的老師，學(xué)習(xí)起來更加高效。精品課程網(wǎng)站還可以提供高質(zhì)量的教學(xué)課件、優(yōu)質(zhì)的教學(xué)素材和課外學(xué)習(xí)資源，教學(xué)內(nèi)容非常豐富，學(xué)生可以隨時重溫教學(xué)內(nèi)容，對課上難以消化和掌握的知識點反復(fù)聽講琢磨。我校物理化學(xué)教學(xué)團隊在2018年底也建立了少學(xué)時《物理化學(xué)》精品視頻公開課，公開課選取我校教學(xué)一線優(yōu)質(zhì)教師，結(jié)合我校學(xué)生特點，打造出適合本校學(xué)生特點的系列內(nèi)容。學(xué)生可以根據(jù)自己的需求選擇適合自己的學(xué)習(xí)內(nèi)容，充分發(fā)揮自己的主觀能動性補充課堂教學(xué)的不足，實現(xiàn)以“學(xué)生為中心”的教學(xué)模式，進而提高少學(xué)時物理化學(xué)教學(xué)效果。

2.3 改革考核方式，提升學(xué)習(xí)動力

在互聯(lián)網(wǎng)+背景下，學(xué)生可以更高效地參與教學(xué)，授課教師也可以更好地監(jiān)管學(xué)生的課下學(xué)習(xí)情況。因此，我們擬調(diào)整平時成績的比重，由之前的30%調(diào)整到50%，激勵學(xué)生自主學(xué)習(xí)，體現(xiàn)“學(xué)生為中心”的理念[8-9]，從而提高少學(xué)時物理化學(xué)的學(xué)習(xí)效果。平時成績主要包括以下幾點：(1)出勤率(5%)，通過線上軟件如雨課堂等進行簽到(5～10次)，根據(jù)整體出勤率給出學(xué)生成績。(2)課前預(yù)習(xí)情況(10%)。線上布置課前預(yù)習(xí)資料及習(xí)題，學(xué)生線上答題，根據(jù)學(xué)生課前觀看相關(guān)資料的情況及線上答題結(jié)果給出學(xué)生成績；(3)課上答題情況及課堂表現(xiàn)(15%)，針對比較難理解的知識點，課上隨時推送相關(guān)練習(xí)題，學(xué)生線上上實時作答，根據(jù)課上作答結(jié)果及課上聽講情況給出成績。(4)課后測驗及課后作業(yè)(15%)，建立線上題庫，學(xué)生在課后通過抽取練習(xí)題的方式完成課后作業(yè)，一定程度上避免了學(xué)生間的相互抄襲，另外適當(dāng)加入探究性問題，讓學(xué)生分組討論，在討論過程中聯(lián)系前后知識點，加深對知識點的理解，根據(jù)學(xué)生的答題情況及討論結(jié)果給出成績；(5)線上學(xué)習(xí)群討論情況(5%)，對于在討論群里積極發(fā)言、積極提出問題或解決辦法的學(xué)生酌情加分。

3 效果與思考

自講授少學(xué)時《物理化學(xué)》以來，在教學(xué)實際中逐步融入互聯(lián)網(wǎng)+教學(xué)模式，過程中不斷完善修改。從教學(xué)實際來看，課前作業(yè)提交情況較好，課堂學(xué)生聽課積極，與老師互動性較強。從學(xué)生掌握情況來看，學(xué)生普遍反映聽課效果有所提高，更易于掌握重難點，例如對于相平衡部分，相圖種類繁多，4學(xué)時的情況下想要將所有種類的相圖講到講透，同時兼顧到學(xué)生的掌握情況，幾乎不可能實現(xiàn)，此外，相平衡這一章在內(nèi)容上跟前一章化學(xué)平衡和后一章電化學(xué)部分銜接都不是很好，因此對于這一章內(nèi)容學(xué)生普遍感覺難學(xué)且易忘。而借助網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)平臺后，授課教師主要在課上講授相圖的類型及各個類型之間的區(qū)別與聯(lián)系，給學(xué)生們打好框架，并列舉一兩個典型的相圖詳細講解。課后，學(xué)生可以通過大學(xué)生MOOC或是我?！段锢砘瘜W(xué)》精品視頻公開課具體學(xué)習(xí)各個相圖，加深對知識點的理解和記憶，提高這部分內(nèi)容的學(xué)習(xí)效果。且如果學(xué)生在課下學(xué)習(xí)遇到困難可以在微信群等線上討論群及時與授課教師或是同學(xué)討論解決。這種教學(xué)模式下，學(xué)生反映“課上思路清晰，重難點突出，課下學(xué)習(xí)也比較容易，題目做起來也順手”。從學(xué)生成績來看，總體成績有所提升。實行互聯(lián)網(wǎng)+教學(xué)的班級學(xué)生平均成績?yōu)?9分，成績在90分以上的占1.5%，80～89分的占10.6%，70～79分的占51.5%，70分以下的占36.4%；而傳統(tǒng)教學(xué)模式下，學(xué)生的平均成績?yōu)?5，成績在90分以上的占0%，80～89分的占3.1%，70～79分的占20.8%，70分以下的占76.1%，如圖1所示。顯而易見，互聯(lián)網(wǎng)+教學(xué)模式下的學(xué)生成績明顯好于傳統(tǒng)教學(xué)模式下的學(xué)生，且考高分的學(xué)生相對更多，說明互聯(lián)網(wǎng)+教學(xué)模式更能發(fā)揮學(xué)生的主觀能動性，實現(xiàn)以“學(xué)生為中心”的教學(xué)，提高學(xué)習(xí)成績。接下來，我們打算進行線上教學(xué)平臺的大數(shù)據(jù)分析，了解跟蹤學(xué)生的學(xué)情并給予針對性指導(dǎo)，從而精準(zhǔn)提升短課時《物理化學(xué)》的教學(xué)效果。

圖1 互聯(lián)網(wǎng)+教學(xué)與傳統(tǒng)教學(xué)模式下學(xué)生的成績對比圖

4 結(jié)語

互聯(lián)網(wǎng)教育與傳統(tǒng)教育之間密不可分、相互補充，在融合過程中取長補短，從而發(fā)揮最大的功效服務(wù)學(xué)生。我校少學(xué)時《物理化學(xué)》采用線上線下相結(jié)合的教學(xué)模式后，授課教師在教學(xué)過程中實現(xiàn)了“灌輸式教學(xué)”向“引導(dǎo)式教學(xué)”的轉(zhuǎn)變，實現(xiàn)了“知識傳授者”向“學(xué)習(xí)組織者”的角色轉(zhuǎn)變，學(xué)生實現(xiàn)了“被動學(xué)習(xí)”向“主動學(xué)習(xí)”的轉(zhuǎn)變，整體課堂氣氛較為活躍，師生之間的交流明顯增多，學(xué)生花較多的時間自主學(xué)習(xí)，教學(xué)成績有一定的提高。在今后的教學(xué)實踐中，我們將盡量多地實施案例教學(xué)，將科研、生活與生產(chǎn)中的實例引入教學(xué)過程，激發(fā)學(xué)生興趣，同時我們也要加大探究式問題的比例，促進學(xué)生自主思考和學(xué)習(xí)，實現(xiàn)以“學(xué)生為中心”的教學(xué)。