物理化學實驗課程教學改革思考分析

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[摘要]疫情的發生給高校的化學實驗類課程帶來了前所未有的挑戰。本文基于疫情防控期間《物理化學實驗》在線教學工作實踐，提出線上線下混合的物理化學實驗教學模式和多元化的考核方法，以期提高學生的學習興趣、自主學習能力和創新意識。

[關鍵詞]物理化學實驗；線上線下；混合式教學模式；教學改革

1引言

2020年初，肺炎疫情在全國大爆發。受疫情影響，高校學生無法正常返校上課，使得在線教學成為主要教學手段和教學支撐。根據教育部的《關于在疫情防控期間做好普通高等學校在線教學組織與管理工作的指導意見》和吉林省的《春季學期延期開學期間教育教學工作方案》要求，吉林化工學院《物理化學實驗》課程積極響應教育部的號召，探索實施了線上多平臺互動的新型教學模式，取得了較好的授課效果。疫情期間《物理化學實驗》課程線上教學工作的順利完成為實驗課堂的教學改革提供了新思路。

2線上教學實踐

為了適應特殊時期的“互聯網+教育”教學需要，《物理化學實驗》課程作為高等院校理工類專業的一門必修專業基礎課[1-4]，開展了基于學堂在線app、超星泛雅網絡教學平臺(超星學習通)、QQ群和微瑞虛擬仿真實驗平臺相結合的線上教學。

2.1實驗室工作教育和實驗預習

因疫情影響學生返校時間不能確定，線上授課的第一階段為實驗室工作教育和實驗預習。經過對比查找各教育資源共享平臺提供的《物理化學實驗》“慕課”課程，最終選取與我校開設實驗題目類似的“學堂在線”西安交通大學《物理化學實驗》國家精品課。學生通過觀看物理化學實驗室工作教育“慕課”視頻學習并掌握實驗室安全知識及規范操作。為了解學生對以上知識的掌握程度，學生自主學習后，在超星泛雅網絡教學平臺統一發放工作教育測試問卷，大多數學生測試成績均在90分以上。實驗預習階段，學生自主觀看《物理化學實驗》“慕課”視頻，回答學習通上每個實驗對應的思考題。

2.2實驗操作——虛擬仿真與實際操作相結合

實驗操作分為兩個部分，一是線上授課，二是返校后實際操作。線上授課階段采用QQ群講授結合虛擬仿真平臺操作的方式。針對線上教學需求迫切，QQ群新推出了名為“群課堂”的直播間。在直播間中選擇語音開課并進行錄制，結合我校開設實驗和虛擬仿真平臺設定的實驗內容，為學生講授我校開設的9個物理化學實驗的具體實驗目的、原理、步驟和操作等注意事項，并對數據處理提出要求。線上直播教學每周安排1次，每次講授2~3個實驗，每次時間為30~40分鐘。此外，我們還應用QQ群作為與學生交流互動的平臺，學生聽講之后在仿真平臺進行實驗操作，在仿真平臺操作和數據處理過程中遇到問題及時在QQ群中反饋，群中老師和同學幫助解答。每個實驗完成后，學生必須在超星學習通上提交實驗報告。學生回歸課堂后，從9個實驗中選擇2個實驗進行實際操作。

2.3成績評定

我校以往的《物理化學實驗》課程考核方式是結合預習報告、實驗操作和實驗報告三個方面給出成績。在線上實驗教學中，我們增加了實驗室工作教育考核，包含物理化學實驗室安全和物理化學實驗儀器設備的使用等相關內容測試，用以檢測學生掌握實驗室工作知識的程度，實驗室工作教育測試成績占總成績的10%。在線上的實驗預習考核中，學生自主觀看“慕課”視頻后，需回答學習通上每個實驗對應的課后思考題，思考題的成績作為實驗預習成績，占總成績的18%。實驗操作和實驗報告各占總成績的36%。實驗操作同以往線下實驗操作考核的標準不同，線上仿真實驗更加注重學生獨立完成實驗的能力，線下實驗操作側重學生動手能力及團隊合作意識，所以，實驗操作考核結合線上9次仿真實驗成績和2次實際操作實驗成績綜合評定。實驗報告考察學生處理數據和分析問題的能力，實驗報告必須獨立撰寫，如果出現作假或抄襲情況，則考慮其實驗總成績為不及格。

3《物理化學實驗》教學改革思考

疫情防控期間，線上《物理化學實驗》課程的順利完成，對于改進課程的教學效果積累了有益經驗。

3.1實驗教學模式改進

以往的《物理化學實驗》教學模式為：①實驗開始前，學生通過實驗講義預習實驗，撰寫預習報告；②上課時，教師講授實驗目的和內容，示范操作步驟，學生操作實驗，觀察并記錄實驗結果[5]；③實驗結束時，老師提出數據處理要求，學生課后按要求撰寫實驗報告。這樣的實驗模式下，存在著很多弊端，比如：①一些學生撰寫預習報告時僅是機械地抄寫實驗講義，沒有思考；②部分學生對實驗內容不感興趣，不做實驗，依賴同小組成員獲得實驗數據；③部分學生撰寫實驗報告時不能獨立完成，抄襲他人報告等。在這種傳統的實驗教學模式下，學生被動的接受知識，并不利于學生的自主學習和創新意識的養成。針對上述問題，根據線上教學結果提出改進意見：①新學期開始時，教師建立QQ或者微信群，實驗題目和實驗相關討論話題，調動學生對實驗的興趣；②實驗開始前，學生通過“慕課”視頻和閱讀實驗講義預習實驗，撰寫預習報告并回答思考題，增加學生對實驗的思考和興趣；③上課時，學生根據預習內容優先講述實驗梗要，老師進行補充說明，并演示實驗，加深學生對實驗內容的思考和理解；④在熱力學、動力學和電化學實驗中各選取1個實驗開設線上仿真實驗，學生預習實驗后，可自行進行虛擬仿真實驗操作，驗證實驗步驟，培養學生獨立思考和完成實驗能力；亦可提出創新實驗想法，課前與老師和同學們在QQ或者微信群中討論說明，如果創新想法正確又在實驗條件允許的情況下，學生可以在上課時對創新實驗步驟進行驗證。這種仿真實驗與線下實驗操作相結合的教學模式，充分調動了學生的學習興趣，培養了學生的思維能力和創新能力。

3.2考核方式改進

《物理化學實驗》課程主要培養學生自主學習的能力。根據課程特點，《物理化學實驗》課程成績考核主要為平時成績考核，包括實驗預習、實驗操作和實驗報告。總結疫情期間線上授課經驗，我們將考核標準進一步細化：①增加實驗室工作教育考核，以測試問卷方式考核學生對物理化學實驗室設備、儀器操作及安全知識掌握情況，成績占實驗總成績的10%；②實驗預習考核由視頻觀看、小組提問和預習報告綜合給出成績，占實驗總成績的18%；③實驗操作考核涉及線上仿真實驗操作和線下實際操作，占實驗總成績的36%；④實驗報告考核主要由報告撰寫、數據處理、知識拓展等評估，占實驗總成績的36%。

4結語

本文以疫情防控下《物理化學實驗》課程的線上教學實踐為契機，探索了高校化學實驗類課程的教學改革。筆者希望通過《物理化學實驗》課程教學模式和考核方式的改革，提升課程的教學質量和教學效果，提高學生的學習積極性、培養學生的思維能力和創新能力。

參考文獻

[1]張巖，高先池，周立敏．高校物理化學實驗教學的改革探索[J]．廣東化工，2020，47(12)：226-227．

[2]李艷艷，章劍波，葉飛．基于Blackboard與微課的《物理化學實驗》教學改革與實踐[J]．山東化工，2020，49(15)：201-202．

[3]易松健，扶雄輝．當前大學物理化學實驗教學中的問題與探討[J]．廣州化工，2020，48(8)：151-153．

[4]焉炳飛，李文佐．“課程思政”融入物理化學實驗教學模式的初步探索[J]．云南化工，2020，47(2)：182-184．

[5]商飛．農林院校生物制藥專業生物化學實驗教學改革——以安徽農業大學為例[J]．現代農業科，2020(3)：257-258．

作者：李雙寶 陳杰 單位：吉林化工學院