張舉成，嚴和平，徐世娟，段玉來

(紅河學(xué)院 化學(xué)與資源工程學(xué)院，云南 蒙自)

《物理化學(xué)》是化學(xué)專業(yè)的專業(yè)必修課程，大多學(xué)?；瘜W(xué)專業(yè)采用南京大學(xué)版的《物理化學(xué)》作為教材，并且在2個學(xué)期完成教學(xué)工作?！段锢砘瘜W(xué)》具有內(nèi)容多、公式多、定理多，邏輯推理強[1]的特點;《物理化學(xué)》的教學(xué)在地方本科類院校中大多以教師講授為主，學(xué)生學(xué)習(xí)中普遍反映難學(xué)、難懂、考試難度大。在傳統(tǒng)課堂中，大部分同學(xué)被動接受學(xué)習(xí)，因此學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣不濃厚，課堂氛圍差。智慧教學(xué)工具能夠幫助老師有效的管理課堂，因此探索基于智慧教學(xué)工具——雨課堂[2]，對《物理化學(xué)》的課堂教學(xué)模式、課程評價方式等進行改革和實踐，取得一定的效果。

1 物理化學(xué)教學(xué)痛點分析

通過學(xué)情調(diào)查發(fā)現(xiàn)，教學(xué)開始的幾周里大多學(xué)生都希望將本門課程學(xué)好，但由于學(xué)生是被動的學(xué)習(xí)知識，缺乏主動性，因此大約在4～6周后，學(xué)生由于學(xué)不懂，造成學(xué)習(xí)愿望下降，出現(xiàn)積極性不高等情況，從而導(dǎo)致學(xué)習(xí)成績下滑。物理化學(xué)課程的知識難度大，知識點多，在傳統(tǒng)教學(xué)模式中以講授為主，學(xué)生學(xué)習(xí)吃力，而且大多數(shù)同學(xué)以死記為主，不能靈活運用定理和公式，這也是影響成績的主要因素之一。此外，傳統(tǒng)課堂教師教學(xué)模式單一，學(xué)生感覺學(xué)習(xí)無趣、枯燥，課堂中學(xué)生缺乏主動性和積極性，因此課堂沉悶。教師在傳統(tǒng)課堂中的教學(xué)活動往往得不到回應(yīng)，教學(xué)效果不好，學(xué)生的學(xué)習(xí)效果也不理想。

2 基于智慧教學(xué)工具的教學(xué)策略

2016年“雨課堂”作為PowerPoint中的插件使用[3]，筆者在2017年開始嘗試使用雨課堂，隨著改革的深入，雨課堂在教學(xué)中的運用從簡單的點名、簽到，向復(fù)雜的數(shù)據(jù)分析轉(zhuǎn)變。通過數(shù)據(jù)分析反饋，調(diào)整教學(xué)策略，雨課堂有效的支撐了課程思政指導(dǎo)下的OBE教學(xué)理念[4]的課程教學(xué)改革。從教學(xué)設(shè)計、教學(xué)管理、教學(xué)模式、持續(xù)改進等方面進行。

2.1 基于智慧教學(xué)工具的教學(xué)設(shè)計

為了提高物理化學(xué)課堂教學(xué)的效率，提升學(xué)生學(xué)習(xí)積極性，基于智慧教學(xué)工具開展物理化學(xué)教學(xué)設(shè)計，主要采用“三段式”教學(xué)設(shè)計，即將 45 min 教學(xué)課堂分成三段，每段10～15 min，知識點測驗和課堂討論等教學(xué)活動在各段之間完成。在每堂課最后，都設(shè)計有小結(jié)環(huán)節(jié)，將碎片化的知識點進行整合串聯(lián)。通過“三段式”教學(xué)設(shè)計，替代原來滿堂灌的教學(xué)設(shè)計，學(xué)生在課堂中更積極，參與老師的教學(xué)活動更高，學(xué)生的獲得感也更強。

2.2 基于智慧教學(xué)工具的教學(xué)管理

在智慧教室以及普通多媒體教室都能運用智慧教學(xué)工具管理教學(xué)，在疫情期間的線上教學(xué)也能基于智慧教學(xué)工具完成，如圖1所示。筆者通過智慧教學(xué)工具嘗試了線上、線下教學(xué)。在教學(xué)中，通過智慧教學(xué)工具推送檢測習(xí)題或者試卷，其好處在于可以及時掌握同學(xué)對知識的掌握情況，并且每位同學(xué)都必須完成，有效的調(diào)動學(xué)生的積極性。在學(xué)生完成后，老師可以有效的知道每位同學(xué)的答案，還能得出正確率等信息，為教師調(diào)整教學(xué)策略提供支持，從而真正體現(xiàn)以學(xué)生為中心和OBE的教學(xué)理念。在傳統(tǒng)課堂中習(xí)題練習(xí)，學(xué)生的積極性不足，一般難做到學(xué)情的及時反饋，即便能做到，所耗時間較長。見圖2。

圖1 基于智慧教學(xué)工具的《物理化學(xué)》教學(xué)管理

圖2 雨課堂支撐的教學(xué)閉環(huán)

2.3 深挖課程思政因子，提升學(xué)生學(xué)習(xí)內(nèi)動力

課程思政是當前教學(xué)的熱點，如何在理工科純理論型課程中有效的開展課程思政，提升學(xué)生的綜合素養(yǎng)，也是難題之一。對課程內(nèi)容進行分析，在教學(xué)中從不同角度開展家國情懷、創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)、環(huán)保意識等思政教育。例如在第八章電解質(zhì)溶液一章，利用離子在電場中的定向移動，引出“最美逆行者”的定向移動這一社會現(xiàn)象，從而為學(xué)生樹立團結(jié)互助，一方有難八方支援的團結(jié)情，激發(fā)學(xué)生的家國情懷，制度自信等;利用每個離子運送電荷的貢獻，引申出每位公民都應(yīng)當為國家發(fā)展做貢獻，以達到提升學(xué)生家國情懷的目的。在第十三章表面物理化學(xué)中運用接觸角的講授，拓展前沿知識，提升創(chuàng)新意識;運用表面活性劑結(jié)構(gòu)特點的講授，運用在浮選、洗滌劑等行業(yè)，培養(yǎng)學(xué)生的環(huán)保意識和創(chuàng)新思維等。具體見表1。

表1 物理化學(xué)(II)中課程思政點教學(xué)代表案例

2.4 數(shù)據(jù)反饋，持續(xù)改進

通過雨課堂數(shù)據(jù)反饋學(xué)生學(xué)習(xí)結(jié)果，對課前、課堂(習(xí)題和測驗結(jié)果)和課后數(shù)據(jù)綜合分析，調(diào)整教學(xué)策和教學(xué)設(shè)計，從而有效的達成持續(xù)改進這一教學(xué)環(huán)節(jié)，實現(xiàn)閉環(huán)。以第二章熱力學(xué)第一定律的第五節(jié)準靜態(tài)過程和可逆過程進行案例分析，以揭示智慧教學(xué)工具收集數(shù)據(jù)對教學(xué)的促進作用(見圖3)。通過數(shù)據(jù)分析和改進教學(xué)，有效的落實以學(xué)生為中心，產(chǎn)出為導(dǎo)向的OBE教學(xué)理念[4]。

圖3 雨課堂數(shù)據(jù)對教學(xué)改進的支撐

3 教學(xué)改革成效分析

3.1 學(xué)習(xí)成績變化

通過改革，學(xué)生學(xué)習(xí)成績得到了提升，2017級和2018級《物理化學(xué)》下冊期末考試卷面成績?nèi)绫?所示。

從表2中成績分布得出，經(jīng)過教學(xué)改革后，學(xué)生成績得到較大幅度提升，尤其是在80～89分段。學(xué)生成績從側(cè)面反應(yīng)教學(xué)改革是有效的，教學(xué)改革的實施提高了學(xué)生的學(xué)習(xí)成績，該結(jié)果與部分研究結(jié)果一致[5]。

表2 物理化學(xué)(II)學(xué)生期末考試卷面成績分布

3.2 學(xué)習(xí)態(tài)度變化

與改革前相比，學(xué)生的學(xué)習(xí)主動性增強。學(xué)生在課堂中參與討論、課堂習(xí)題的積極性增強，課堂彈幕和投稿數(shù)量增加明顯。在課程網(wǎng)站的學(xué)習(xí)記錄中，學(xué)生使用課程網(wǎng)站的頻率很高(見圖4)。在調(diào)研問卷中，大多數(shù)學(xué)生表明，本課程的教學(xué)改革能夠有效的促進學(xué)習(xí)，提升學(xué)習(xí)興趣。

圖4 課程網(wǎng)站學(xué)生學(xué)習(xí)次數(shù)及視頻學(xué)習(xí)時長統(tǒng)計

3.3 學(xué)習(xí)能力變化

教師通過學(xué)習(xí)任務(wù)的分配，學(xué)生在課前預(yù)習(xí)、課前討論(線上、線下討論均可，提供學(xué)習(xí)照片)、課中討論、課后知識網(wǎng)絡(luò)圖繪制、項目式學(xué)習(xí)等，學(xué)生的能力逐步提高，大部分同學(xué)可以自主完成知識網(wǎng)絡(luò)圖，能通過合作查閱資料，討論等完成相關(guān)項目的學(xué)習(xí)，并能在課堂中進行展示。

3.4 教學(xué)滿意度分析

通過學(xué)習(xí)通發(fā)布問卷，在2018級和2019級教學(xué)中均實施了改革，學(xué)生對老師教學(xué)改革的整體滿意度在97.9%和97.3%

4 結(jié)語

為提升我校學(xué)生學(xué)習(xí)效果，在我校實施基于智慧教學(xué)工具(雨課堂)的教學(xué)改革，雨課堂有效的支撐OBE教學(xué)設(shè)計的全過程，切實體現(xiàn)以學(xué)生為中心，以產(chǎn)出為導(dǎo)向的教學(xué)理念。智慧教學(xué)工具為形成性評價提供了可靠的數(shù)據(jù)支撐。當然在實施過程中也存在一些問題，比如學(xué)生手機卡頓無法及時完成，以及未在考試模式下，課堂測試、課后測試無法防止抄襲等問題。對《物理化學(xué)》課程的教學(xué)進行了基于智慧教學(xué)工具的改革，積累了一定的經(jīng)驗，可以為運用智慧教學(xué)工具開展教學(xué)改革提供一定的借鑒[6]。