楊海燕 李穎嬌 劉玉琛

（東北農(nóng)業(yè)大學(xué)理學(xué)院 黑龍江 哈爾濱 150030）

物理化學(xué)實(shí)驗(yàn)原理復(fù)雜，實(shí)驗(yàn)涉及大量中小型儀器，通過(guò)測(cè)定研究體系某些物理參數(shù)的變化，反映化學(xué)變化規(guī)律或求出與之相關(guān)的物理參數(shù)。與其他的化學(xué)實(shí)驗(yàn)相比更能體現(xiàn)實(shí)驗(yàn)與理論的緊密聯(lián)系。傳統(tǒng)的物理化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)資料主要是實(shí)驗(yàn)教材，學(xué)生只能通過(guò)課前預(yù)習(xí)教材和課上教師講解來(lái)了解實(shí)驗(yàn)原理、儀器的使用及操作步驟。移動(dòng)上網(wǎng)設(shè)備的迅速普及必然推進(jìn)信息技術(shù)與教育的整合向更深層次發(fā)展。為了逐步實(shí)現(xiàn)物理化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)水平的現(xiàn)代化，我們對(duì)物理化學(xué)實(shí)驗(yàn)方法進(jìn)行了一系列的改革和探索。

一、充實(shí)現(xiàn)代化教學(xué)資源，建設(shè)課程網(wǎng)站，實(shí)現(xiàn)資源共享

1．建設(shè)課程網(wǎng)站，實(shí)現(xiàn)資源共享的必要性

目前各類移動(dòng)終端在校園的迅速普及使大學(xué)生接觸網(wǎng)絡(luò)變得輕而易舉。王自然等對(duì)濟(jì)南的三所不同層次高校的700名學(xué)生問(wèn)卷調(diào)查，結(jié)果顯示有71．4% 的學(xué)生已經(jīng)擁有電腦，其中 68．7%為筆記本電腦［1］。此外，手機(jī)上網(wǎng)在大學(xué)校園內(nèi)也成為普遍現(xiàn)象，盛紅勇等抽樣調(diào)查了某校的172名學(xué)生，被調(diào)查學(xué)生中每天使用手機(jī)上網(wǎng)的有81人，占調(diào)查對(duì)象的47．1%；經(jīng)常使用手機(jī)上網(wǎng)的有 66人，占 38．4%；而不使用手機(jī)上網(wǎng)的只有 1人［2］。 這些事實(shí)表明網(wǎng)絡(luò)已經(jīng)成為高校學(xué)生生活中不可缺少的一部分，因此網(wǎng)絡(luò)完全可以成為學(xué)生獲得知識(shí)的重要途徑。要使網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)途徑真正有效就必須充實(shí)、優(yōu)化數(shù)字化教學(xué)資源，建設(shè)課程網(wǎng)站，實(shí)現(xiàn)資源的網(wǎng)絡(luò)共享，使優(yōu)秀的教學(xué)資源觸手可得。

對(duì)于物理化學(xué)實(shí)驗(yàn)來(lái)說(shuō)，優(yōu)秀的網(wǎng)絡(luò)資源可以有目的有方法地引導(dǎo)學(xué)生有效地學(xué)習(xí)，使學(xué)生不受時(shí)間和地域的限制，及時(shí)了解實(shí)驗(yàn)的具體內(nèi)容，操作方法和注意事項(xiàng)等信息，可以提高學(xué)生預(yù)習(xí)效率和預(yù)習(xí)效果。在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，共享的網(wǎng)絡(luò)資源可以有效地輔助教學(xué)，提高學(xué)生的自學(xué)能力同時(shí)減輕教師輔導(dǎo)答疑的壓力。實(shí)驗(yàn)結(jié)束后，網(wǎng)絡(luò)資源可以指導(dǎo)學(xué)生處理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)。因此建設(shè)課程網(wǎng)站，實(shí)現(xiàn)教學(xué)資源共享具有非常重要的意義。

2．我校物理化學(xué)實(shí)驗(yàn)網(wǎng)絡(luò)資源的建設(shè)現(xiàn)狀

為實(shí)現(xiàn)教學(xué)資源共享，我們依托校園網(wǎng)建立物理化學(xué)課程網(wǎng)站，其中包含了物理化學(xué)實(shí)驗(yàn)的資源平臺(tái)，http： ／／202．118．167．91／dahua／kcsz／wlhxgg／syjx．a(chǎn)sp？

typeid＝44＆BigClassid＝118＆smallclassID＝276。 如圖 1 所示，該平臺(tái)中包括教學(xué)大綱、電子教案、實(shí)驗(yàn)技術(shù)、實(shí)驗(yàn)課件、實(shí)驗(yàn)測(cè)試系統(tǒng)、實(shí)驗(yàn)報(bào)告上傳6個(gè)欄目。教學(xué)大綱及電子教案可以反映物理化學(xué)實(shí)驗(yàn)課程的教學(xué)目的和教學(xué)重點(diǎn)。實(shí)驗(yàn)技術(shù)部分介紹了物理化學(xué)實(shí)驗(yàn)過(guò)程中所涉及的一些常用技術(shù)和方法，包括測(cè)溫技術(shù)、測(cè)壓技術(shù)和電化學(xué)方法等。實(shí)驗(yàn)課件是我們重點(diǎn)開(kāi)發(fā)的部分［3］，其中包含6個(gè)實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容，在實(shí)驗(yàn)課件的網(wǎng)頁(yè)上可以點(diǎn)擊課件圖標(biāo)觀看課件具體內(nèi)容。每個(gè)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容下都包括實(shí)驗(yàn)?zāi)康呐c原理、實(shí)驗(yàn)主要儀器、實(shí)驗(yàn)演示、數(shù)據(jù)處理、注意事項(xiàng)和習(xí)題及討論6個(gè)方面。實(shí)驗(yàn)演示包含整個(gè)實(shí)驗(yàn)操作流程的錄像視頻及配音，旁邊附有文字說(shuō)明。對(duì)一些無(wú)法直接拍到的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，視頻中插入了動(dòng)畫加以說(shuō)明。數(shù)據(jù)處理部分除了介紹傳統(tǒng)的手工作圖法以外還提供利用軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)處理和作圖的向?qū)?。?shí)驗(yàn)報(bào)告上傳部分給每個(gè)學(xué)生提供登錄名和密碼，學(xué)生可以登錄后在網(wǎng)上提交實(shí)驗(yàn)報(bào)告。

圖1 物理化學(xué)實(shí)驗(yàn)網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺(tái)

二、利用數(shù)字化資源改進(jìn)教學(xué)過(guò)程的方式和方法

1．實(shí)驗(yàn)預(yù)習(xí)方式的改革

傳統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)預(yù)習(xí)方式是要求學(xué)生參考教材寫實(shí)驗(yàn)報(bào)告。由于物理化學(xué)實(shí)驗(yàn)主要是應(yīng)用一些中小型儀器來(lái)測(cè)試研究體系一些參數(shù)的變化，而教材對(duì)儀器的介紹很難使學(xué)生真正掌握儀器的具體操作技巧。即使學(xué)生認(rèn)真地書寫實(shí)驗(yàn)報(bào)告，也無(wú)法直接使用儀器操作，需要指導(dǎo)教師花費(fèi)大量時(shí)間去詳細(xì)的講解儀器使用方法。從2004年開(kāi)始，我校物理化學(xué)實(shí)驗(yàn)室配置電腦，安裝了自己研發(fā)的物理化學(xué)實(shí)驗(yàn)課件，課件演示的實(shí)驗(yàn)儀器與學(xué)生上課所用儀器完全一致。學(xué)生上課前進(jìn)入實(shí)驗(yàn)室，會(huì)主動(dòng)打開(kāi)電腦觀看操作視頻，熟悉儀器的使用方法，預(yù)習(xí)效果比單純地寫實(shí)驗(yàn)報(bào)告好。物理化學(xué)實(shí)驗(yàn)課件在網(wǎng)上實(shí)驗(yàn)共享之后，學(xué)生在上課之前就可以登錄互聯(lián)網(wǎng)觀看課件進(jìn)行預(yù)習(xí)。預(yù)習(xí)方法的改革收到了良好的效果，主要表現(xiàn)在指導(dǎo)教師不需詳細(xì)講解操作步驟，學(xué)生就可以進(jìn)行操作。

2．教學(xué)過(guò)程中指導(dǎo)實(shí)驗(yàn)方式的改革

由于實(shí)驗(yàn)儀器數(shù)量的限制，每次上課指導(dǎo)教師需要講解兩個(gè)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，在沒(méi)有各種數(shù)字化資源以前，1個(gè)指導(dǎo)教師控制30人左右的課堂，經(jīng)常是匆忙的填鴨式講解，不但教師疲憊不堪，而且學(xué)生對(duì)知識(shí)和技能的掌握情況欠佳，實(shí)驗(yàn)失誤率較高。建設(shè)數(shù)字化資源以后，學(xué)生課前預(yù)習(xí)效果較好，指導(dǎo)教師無(wú)需詳細(xì)講解儀器操作。增加了提問(wèn)的教學(xué)環(huán)節(jié)，學(xué)生向教師提問(wèn)關(guān)于實(shí)驗(yàn)中相關(guān)問(wèn)題，之后是教師向?qū)W生補(bǔ)充提問(wèn)，把實(shí)驗(yàn)中知識(shí)和技能的要點(diǎn)傳授給學(xué)生，這個(gè)環(huán)節(jié)能針對(duì)學(xué)生的共同問(wèn)題進(jìn)行釋疑，也可以加深對(duì)實(shí)驗(yàn)重點(diǎn)、難點(diǎn)及注意事項(xiàng)的了解。實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，學(xué)生遇到問(wèn)題，除了請(qǐng)教指導(dǎo)教師外，還可以參考多媒體課件，減少了因指導(dǎo)教師忙，疑難問(wèn)題不能及時(shí)解決的情況。在多媒體課件的輔助下，學(xué)生的操作時(shí)間變得充裕，問(wèn)題解決得更加及時(shí)，實(shí)驗(yàn)失誤率降低，主要表現(xiàn)在學(xué)生能在規(guī)定時(shí)間內(nèi)順利完成實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，得到比較可靠的數(shù)據(jù)。

3．實(shí)驗(yàn)報(bào)告內(nèi)容和提交方式的改革

與其他的化學(xué)實(shí)驗(yàn)相比，物理化學(xué)實(shí)驗(yàn)的數(shù)據(jù)處理更加繁瑣。傳統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)報(bào)告中的數(shù)據(jù)處理內(nèi)容，是學(xué)生把實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)整理在表格中，然后用坐標(biāo)紙作圖求出最后結(jié)論。制作實(shí)驗(yàn)多媒體課件后，我們實(shí)驗(yàn)教學(xué)的第一次課都設(shè)為計(jì)算機(jī)課，主要講授物理化學(xué)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)處理的方法，包括手工作圖法和計(jì)算機(jī)軟件處理法。我們所傳授的軟件是excel和origin，利用軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)處理不但速度快而且準(zhǔn)確性高。除了課堂學(xué)習(xí)，學(xué)生課下還可以通過(guò)互聯(lián)網(wǎng)觀看實(shí)驗(yàn)多媒體課件，解決數(shù)據(jù)處理過(guò)程中所遇到的問(wèn)題。雖然在數(shù)據(jù)處理的方法選擇上，教師不做明確規(guī)定，讓學(xué)生自由選擇，而實(shí)踐證明，學(xué)生幾乎全部用計(jì)算機(jī)軟件處理數(shù)據(jù)。為了方便學(xué)生，實(shí)驗(yàn)報(bào)告的提交，可以是紙質(zhì)版也可以登錄課程網(wǎng)站提交電子版。

三、利用在線考試系統(tǒng)改革實(shí)驗(yàn)考試的方式和方法

我校對(duì)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)考核內(nèi)容包括理論考核和操作考核，原來(lái)理論考核部分是學(xué)生以抽簽的方式確定紙質(zhì)版的考試題進(jìn)行解答，這種考察方式需要多個(gè)教師配合監(jiān)督學(xué)生，還要進(jìn)行試題批閱。為了減少組織考試所用的時(shí)間，我們開(kāi)發(fā)了物理化學(xué)實(shí)驗(yàn)在線考試系統(tǒng)［4］。在線考試過(guò)程由定制試卷、分配試卷以及批改試卷三個(gè)模塊完成。定制試卷模塊可以設(shè)定試卷的題型、題型的難度、每題分?jǐn)?shù)，然后系統(tǒng)根據(jù)要求自動(dòng)組卷，系統(tǒng)一次可以組出 1～15套同一題型難度的試卷。通過(guò)分配試卷模塊，教師可以指定考試的日期、開(kāi)始考試的時(shí)間、考試時(shí)長(zhǎng)，并從組好的試卷中隨機(jī)選擇幾套作為考試所用試卷。考試過(guò)程中，教師可以根據(jù)學(xué)生所坐的位置在線分配試題，確保每列學(xué)生所做的試題不同，學(xué)生需要輸入自己的學(xué)號(hào)進(jìn)行登錄?？荚嚱Y(jié)束后，客觀題系統(tǒng)會(huì)直接批改并給出成績(jī)，主觀題需要教師在批改試卷模塊中手動(dòng)批改。通過(guò)在線考試系統(tǒng)的輔助，節(jié)省了大量組織考試及閱卷的時(shí)間，同時(shí)也增大了考核內(nèi)容的覆蓋面。

綜上，隨著移動(dòng)上網(wǎng)設(shè)備的迅速發(fā)展，網(wǎng)絡(luò)在人們生活中的普及程度發(fā)生了重大變革，而且這種變革的程度還在不斷加深。在這樣的大環(huán)境下，我校積極建設(shè)物理化學(xué)實(shí)驗(yàn)課的網(wǎng)絡(luò)輔助教學(xué)體系，包括網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺(tái)和在線考試系統(tǒng)。實(shí)踐證明，網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺(tái)中的數(shù)字化資源和在線考試系統(tǒng)都在教學(xué)中發(fā)揮了重要作用。隨著網(wǎng)絡(luò)普及程度的進(jìn)一步加深，我校物理化學(xué)實(shí)驗(yàn)課的網(wǎng)絡(luò)輔助教學(xué)體系必將發(fā)揮更重要的作用。另一方面，如果要保持或進(jìn)一步發(fā)揮網(wǎng)絡(luò)的輔助教學(xué)作用，網(wǎng)絡(luò)教學(xué)資源就需要不斷完善和更新，這項(xiàng)工作隨著知識(shí)和技術(shù)水平的發(fā)展永遠(yuǎn)不會(huì)有盡頭。

［1］ 王自然，孟慶春．基于顧客價(jià)值的大學(xué)生電腦市場(chǎng)細(xì)分研究［J］．企業(yè)經(jīng)濟(jì)，2012，（6）：97－99

［2］ 盛紅勇，劉春花．大學(xué)生手機(jī)上網(wǎng)現(xiàn)狀調(diào)查［J］．教育與職業(yè)，2012，（7）：35－36

［3］ 楊海燕，李穎嬌，劉玉琛等．《物理化學(xué)實(shí)驗(yàn)》多媒體課件的制作與應(yīng)用［J］．化工高等教育，2007，（2）：72－74

［4］ 李穎嬌，徐雅琴，白靜文等．農(nóng)科《物理化學(xué)實(shí)驗(yàn)在線考試系統(tǒng)》的開(kāi)發(fā)與應(yīng)用［J］．廣州化工，2012，（17）：152－153