孟曉燕，吳麗丹，吳實，楊流賽，陶慧琳

（上饒師范學院化學與環(huán)境科學學院，江西 上饒 334001）

“物理化學”是化學及與化學相關的化工、材料、生物、環(huán)境等專業(yè)的基礎必修課程，其用物理的原理和方法來研究化學中最基本的規(guī)律和理論。該課程的特點是系統(tǒng)性、邏輯性和理論性強，概念抽象，公式繁多，其內(nèi)容涵蓋化學熱力學、電化學、統(tǒng)計熱力學、化學動力學、界面現(xiàn)象和膠體化學等[1-3]。上饒師范學院材料化學專業(yè)培養(yǎng)方案中，““物理化學””課程96學時（6學分），分2個學期開設，每學期只有48學時，教材使用的是天津大學“物理化學”教研室編的《物理化學》（第六版）。由于《物理化學》（下冊）課時少，內(nèi)容多，且又有10個專升本的學生加入20級材料化學班，個別學生沒學過化學，這給教與學帶來了挑戰(zhàn)，因而教師需要改變傳統(tǒng)授課模式。筆者面向20級材料化學專業(yè)學生，采用翻轉(zhuǎn)課堂結(jié)合線上線下混合式教學模式，設計《物理化學》（下冊）教學與實踐。

1 課程概述

1.1 課程教學目標

“物理化學”課程作為材料化學專業(yè)的一門專業(yè)核心課程，結(jié)合專業(yè)人才培養(yǎng)方案，設置了以下4 個課程目標：一是了解“物理化學”課程的目標和任務，掌握化學熱力學、化學動力學、電化學、界面現(xiàn)象及膠體化學等的基本概念、基本理論，學習“物理化學”的基本思想和方法；二是掌握“物理化學”學科的基本原理、解決實際問題的科學方法，使學生具有科學、理性、嚴謹?shù)姆治鰡栴}和解決問題的能力；三是了解“物理化學”理論在生活、生產(chǎn)以及在材料、化工、食品、環(huán)境等各個領域的應用和發(fā)展，了解“物理化學”發(fā)展的前沿和方向。在材料設計與開發(fā)性能等方面，學生能發(fā)現(xiàn)問題，并嘗試去解決問題；四是具備較強的交流、協(xié)調(diào)能力，以及團隊協(xié)作意識，提升團隊合作解決問題的能力，使學生具有較強的服務意識和合作精神，并能運用專業(yè)知識服務社會。

1.2 翻轉(zhuǎn)課堂教學設計

翻轉(zhuǎn)課堂是一種新的教學模式，它顛覆了傳統(tǒng)的課堂教學模式，可實現(xiàn)以“學生為中心”教學理念的轉(zhuǎn)變[4-5]。翻轉(zhuǎn)課堂結(jié)合線上線下混合式教學模式，《物理化學》（下冊）教學過程如圖1 所示。課前將學習視頻、課程思政發(fā)布到“學習通”App 平臺上，并作為任務點，教師提出一些問題，學生利用課外時間進行線上學習和討論；課堂上教師主要講解重難點、學生問的問題、出錯較多的作業(yè)，師生互動，教師分析總結(jié)等；課后學生完成線上線下作業(yè)、課程論文、單元測試題等，教師批改作業(yè)、課后答疑、教學反思、評價等。

圖1 《物理化學》（下冊）教學過程

2 教學實踐環(huán)節(jié)

根據(jù)材料化學專業(yè)人才培養(yǎng)方案及教學大綱的要求，結(jié)合班級學生的特點，制定課前資源導學、課中互動教學、課后知識鞏固與提升的多層次教學[1，6-7]。

2.1 課前資源導學

教師先從中國大學MOOC 平臺下載天津大學《物理化學》（下冊）視頻，提前發(fā)布到“學習通”App 平臺上，將視頻設為任務點、防拖拽、100%完成；課前發(fā)布課程思政內(nèi)容、問題等。學生課前完成問題、任務點等，對學習內(nèi)容若有疑問，可以與教師利用“學習通”或微信進行在線互動，深入交流，完成課前的導學。

2.2 課中互動教學

課堂上，先復習上次課的主要內(nèi)容，講解共性問題、學生出錯較多的課后作業(yè)等。由于學生已提前預習了本次課的內(nèi)容，對于簡單易懂的知識點不再講解；對于學生有疑問的知識點、難點和重點要重點講解，并出一些例題讓學生思考、嘗試分析題目并解決問題。最后利用幾分鐘時間，教師對本次課做分析總結(jié)。以“第七章電化學7.9 節(jié)原電池的設計”為例[8]，課堂教學組織與實施如表1所示。利用翻轉(zhuǎn)課堂的教學模式，課堂上有時間可以生生互動、師生互動及相互討論，充分調(diào)動學生上課的積極性，讓同學們參與到課堂中來，達到比較滿意的教學效果。

表1 以“原電池的設計”為例課堂教學組織與實施

2.3 課后知識鞏固與提升

為了使學生掌握扎實的科學知識，培養(yǎng)學生的科學素養(yǎng)，提高學生分析問題和解決問題的能力，教師于線上線下布置課后作業(yè)，比如課后習題作業(yè)、線上討論、用思維導圖總結(jié)知識點、單元測試題、撰寫課程論文等，列舉部分線上作業(yè)及學生答案，如表2所示。對于線上作業(yè)，學生可以互相批改并打分，鞏固提升了所學的知識，同時學習了他人長處；教師最后檢查及復批。通過線上線下多樣化的教學活動，提高了學生的學習興趣、參與度和責任心，學生學習更加認真，實現(xiàn)了以“學生為中心”的教學目標。

3 教學評價

《物理化學》（下冊）采用翻轉(zhuǎn)課堂結(jié)合線上線下混合式教學模式進行授課，體現(xiàn)了以“學生為中心”的教與學。采用混合式教學模式的教學效果和課程目標達成度情況，需要20 級材料化學班全體同學進行全面客觀的評價。

3.1 定性評價

教師在課程結(jié)束后設計了一份問卷調(diào)查，調(diào)查題目如表1所示，每題賦分為10分，取學生的平均得分和平均得分率。由表3可知，學生對翻轉(zhuǎn)課堂結(jié)合線上線下混合式教學模式是比較認可的，在提高學習興趣、自主學習、分析問題和解決問題能力等方面，平均得分率均高于90%；在學習效果方面，平均得分率為95.1%；在課程目標1～4 的達成度情況，主觀評價得分率在80%左右。

表3 學生對翻轉(zhuǎn)課堂教學和課程目標達成度的評價

3.2 定量評價

定量評價包括平時考核、期中考試和期末考試，賦分均為100分。平時考核包括視頻任務點完成情況，總分為30分；線上討論、總結(jié)知識點、單元測試題，總分為34 分；考勤、課堂上表現(xiàn)、互動等情況，總分為28 分；課程論文，總分為8分。學生總成績?yōu)槠綍r考核成績乘以0.2、期中考試成績乘以0.2 和期末考試成績乘以0.6 的加和。列舉10名專升本學生的成績，如圖2所示；學生總成績分布統(tǒng)計和課程目標達成情況如圖3所示。

圖2 專升本學生的成績

圖3 總成績分布統(tǒng)計和課程目標達成情況

由圖2 和圖3 可知，總成績在60～69 分段，有21 人，占比39.4%，其中專升本的學生有8 人總成績在60～69分段，另2 人在70～79 分段，這主要是由于他們化學基礎薄弱、物理化學的概念、公式等沒掌握，導致期末考試成績低，總成績偏低。由圖4 知，課程目標定量達成情況分別是，目標1 為0.76，目標2 為0.72，目標3 為0.79，目標4為0.88，均高于設定為0.7的課程目標值。

4 結(jié)束語

材料化學專業(yè)《物理化學》（下冊）課程，教師采用翻轉(zhuǎn)課堂結(jié)合線上線下混合式教學方法進行授課，體現(xiàn)了以學生為主體，教師為主導的教學模式。研究結(jié)果表明，學生對此教學模式較為滿意，認為學習興趣、自主學習、分析問題和解決問題能力等方面均有了提高；定量的課程目標均高于0.7。在今后的“物理化學”教學中，仍將繼續(xù)完善翻轉(zhuǎn)課堂結(jié)合線上線下混合式教學模式，與時俱進，不斷提高教學質(zhì)量和教學滿意度。