徐秋紅
(濱州學(xué)院 化工與安全學(xué)院,山東 濱州 256603)
物理化學(xué)實(shí)驗(yàn)是高等院校理工農(nóng)醫(yī)類(lèi)專(zhuān)業(yè)開(kāi)設(shè)的一門(mén)重要基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)課,具有理論知識(shí)抽象,實(shí)驗(yàn)內(nèi)容廣泛,儀器設(shè)備眾多,數(shù)據(jù)處理繁雜等特點(diǎn)[1-2]。它以數(shù)據(jù)測(cè)量為主要內(nèi)容,以通過(guò)對(duì)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的科學(xué)處理為手段來(lái)研究物質(zhì)的物理化學(xué)性質(zhì)及其化學(xué)反應(yīng)規(guī)律[3-5]。我?;瘜W(xué)工程與工藝、能源化學(xué)工程、應(yīng)用化學(xué)和高分子材料與工程、食品質(zhì)量與安全和制藥工程專(zhuān)業(yè)均開(kāi)設(shè)了本門(mén)課程。為了更好的培養(yǎng)基礎(chǔ)知識(shí)扎實(shí),素質(zhì)高的應(yīng)用型人才,我們教學(xué)團(tuán)隊(duì)借助“超星學(xué)習(xí)通”平臺(tái),對(duì)物理化學(xué)實(shí)驗(yàn)課程進(jìn)行了“線(xiàn)上+線(xiàn)下”混合式教學(xué)模式改革。
我校從2006年開(kāi)始招收本科生,已經(jīng)積累了一定的物理化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)經(jīng)驗(yàn),但是在教學(xué)過(guò)程中,仍然存在以下三個(gè)方面的問(wèn)題:
為了保證實(shí)驗(yàn)課的順利進(jìn)行,實(shí)驗(yàn)課開(kāi)始前,要求學(xué)生必須進(jìn)行充分的預(yù)習(xí),主要是了解實(shí)驗(yàn)的目的和原理,實(shí)驗(yàn)所使用儀器的構(gòu)造、原理和使用方法,了解實(shí)驗(yàn)步驟以及實(shí)驗(yàn)注意事項(xiàng),還要了解數(shù)據(jù)的記錄和處理方法。在此基礎(chǔ)上,寫(xiě)出實(shí)驗(yàn)預(yù)習(xí)報(bào)告。只有這樣,學(xué)生在做實(shí)驗(yàn)時(shí)才能充分發(fā)揮主觀能動(dòng)性,提高實(shí)驗(yàn)課的教學(xué)質(zhì)量。但是現(xiàn)實(shí)情況是,很多學(xué)生只是用很短的時(shí)間,機(jī)械的把實(shí)驗(yàn)教材上的內(nèi)容照抄到了預(yù)習(xí)報(bào)告上,沒(méi)有經(jīng)過(guò)自己的思考和加工。
我校物理化學(xué)實(shí)驗(yàn)課程是180 min,在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中,教師普遍采用“灌輸式”的教學(xué)方法,即教師先講解實(shí)驗(yàn)?zāi)康?、?shí)驗(yàn)原理、實(shí)驗(yàn)步驟和實(shí)驗(yàn)注意事項(xiàng),然后教師演示實(shí)驗(yàn)操作,最后學(xué)生按照實(shí)驗(yàn)步驟一步一步地進(jìn)行實(shí)驗(yàn)操作,使得學(xué)生只是簡(jiǎn)單機(jī)械的重復(fù)實(shí)驗(yàn)步驟,實(shí)驗(yàn)過(guò)程不清晰,無(wú)法應(yīng)對(duì)出現(xiàn)的異?,F(xiàn)象。甚至有些學(xué)生數(shù)據(jù)記錄丟三落四,很不完整。這極大的削弱了學(xué)生的主動(dòng)性,無(wú)法有效的培養(yǎng)學(xué)生獨(dú)立思考、發(fā)現(xiàn)問(wèn)題、分析問(wèn)題和解決問(wèn)題的能力。
物理化學(xué)實(shí)驗(yàn)通常會(huì)記錄大量的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),近幾年,一般都要求學(xué)生采用數(shù)據(jù)處理軟件Excell或Origin進(jìn)行數(shù)據(jù)處理,不再進(jìn)行手工繪圖。但大部分學(xué)生之前并沒(méi)有使用過(guò)計(jì)算機(jī)繪圖軟件,導(dǎo)致數(shù)據(jù)處理很不規(guī)范。
而“線(xiàn)上+線(xiàn)下”混合教學(xué)模式可以有效地解決物理化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中存在的這三個(gè)方面的問(wèn)題,充分調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性和自主性,從而提高教學(xué)質(zhì)量。
借助“超星學(xué)習(xí)通”平臺(tái),我們建立了物理化學(xué)實(shí)驗(yàn)課程,在該課程下,可以添加很多班級(jí)。采取的主要措施有:
(1)錄制微視頻。將實(shí)驗(yàn)過(guò)程中所使用儀器的原理及使用方法,以及數(shù)據(jù)讀取方法和實(shí)驗(yàn)步驟以及數(shù)據(jù)處理方法等錄制成微視頻上傳到“學(xué)習(xí)通”平臺(tái)。比如圓盤(pán)旋光儀和阿貝折射儀都需要先調(diào)節(jié)視野,再進(jìn)行讀數(shù),好多同學(xué)容易混淆,我們專(zhuān)門(mén)制作關(guān)于儀器使用方法的視頻,學(xué)生可以重復(fù)多次的觀看學(xué)習(xí)。
(2)編制實(shí)驗(yàn)預(yù)習(xí)測(cè)試題。將與實(shí)驗(yàn)相關(guān)的實(shí)驗(yàn)?zāi)康?、?shí)驗(yàn)原理、實(shí)驗(yàn)步驟、實(shí)驗(yàn)注意事項(xiàng)、儀器操作的關(guān)鍵點(diǎn)而編制成預(yù)習(xí)測(cè)試題,上傳到“學(xué)習(xí)通”平臺(tái)。
(3)在“學(xué)習(xí)通”平臺(tái)中設(shè)置任務(wù)點(diǎn)。將觀看微視頻情況設(shè)置成任務(wù)點(diǎn),在規(guī)定的時(shí)間內(nèi)自主觀看,可以重復(fù)多次的播放學(xué)習(xí)。完成觀看視頻任務(wù)后,需要完成預(yù)習(xí)測(cè)試題,測(cè)試題得分必須達(dá)到60分,否則必須重新完成,直至做到60分以上。為了確保學(xué)生線(xiàn)上能認(rèn)真學(xué)習(xí),觀看視頻的情況和測(cè)試成績(jī)都會(huì)計(jì)算進(jìn)最終成績(jī)。
通過(guò)“學(xué)習(xí)通”平臺(tái)上的預(yù)習(xí),學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目的目的、原理、實(shí)驗(yàn)過(guò)程非常清晰,能夠做到心中有數(shù)。所以線(xiàn)下課堂上,主要有3個(gè)任務(wù):
(1)實(shí)驗(yàn)講解。教師利用大約半個(gè)小時(shí),對(duì)整個(gè)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行簡(jiǎn)單的講解和強(qiáng)調(diào),學(xué)生就會(huì)更加理解本次實(shí)驗(yàn)的目的、原理、實(shí)驗(yàn)過(guò)程,更加清楚了實(shí)驗(yàn)注意事項(xiàng),更明白了實(shí)驗(yàn)過(guò)程中,應(yīng)該記錄哪些實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),怎樣記錄數(shù)據(jù),這些數(shù)據(jù)有哪些應(yīng)用等。通過(guò)老師的講解,完成了實(shí)驗(yàn)知識(shí)的補(bǔ)充和總結(jié),解決了實(shí)驗(yàn)的重點(diǎn)和難點(diǎn)問(wèn)題。
(2)實(shí)驗(yàn)演示。教師會(huì)對(duì)實(shí)驗(yàn)過(guò)程進(jìn)行演示,特別是儀器的組裝、儀器的使用方法和注意事項(xiàng)以及整個(gè)操作過(guò)程,都會(huì)進(jìn)行講解和演示。通過(guò)視頻學(xué)習(xí)和現(xiàn)場(chǎng)演示的雙重作用,為實(shí)驗(yàn)過(guò)程的順利進(jìn)行提供了保障。
(3)實(shí)驗(yàn)操作。整個(gè)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目,最重要的環(huán)節(jié)就是學(xué)生的實(shí)驗(yàn)操作。通過(guò)前面的線(xiàn)上預(yù)習(xí)和線(xiàn)下講解及現(xiàn)場(chǎng)演示,學(xué)生已經(jīng)非常熟悉整個(gè)實(shí)驗(yàn)過(guò)程,做到了“知其然,又知其所以然”。所以實(shí)驗(yàn)過(guò)程,進(jìn)行的非常順利,學(xué)生既能非常熟練的使用儀器,又能準(zhǔn)確的記錄實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)。
針對(duì)每一個(gè)具體的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目,我們課題組都制作了一個(gè)關(guān)于數(shù)據(jù)處理的微視頻。如果學(xué)生不會(huì)處理,可以先觀看處理過(guò)程,然后再自行處理,從而對(duì)數(shù)據(jù)做出正確的處理和分析,得出真實(shí)的結(jié)論和規(guī)律。針對(duì)物理化學(xué)實(shí)驗(yàn)中經(jīng)常使用的計(jì)算機(jī)繪圖軟件,Excell和Origin,專(zhuān)門(mén)錄制成微視頻,供學(xué)生反復(fù)多次的學(xué)習(xí),從而提高學(xué)生利用繪圖軟件處理數(shù)據(jù)的效率和能力。
借助“超星學(xué)習(xí)通”平臺(tái),構(gòu)建了物理化學(xué)實(shí)驗(yàn)“線(xiàn)上+線(xiàn)下”混合教學(xué)模式。通過(guò)線(xiàn)上課程的預(yù)習(xí)和測(cè)試,使學(xué)生系統(tǒng)地掌握了物理化學(xué)實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)知識(shí),提高了實(shí)驗(yàn)的預(yù)習(xí)效果,保證了線(xiàn)下實(shí)驗(yàn)操作的順利開(kāi)展和線(xiàn)下實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)處理的準(zhǔn)確性。因此,“線(xiàn)上”課程對(duì)“線(xiàn)下”課堂教學(xué)起到了補(bǔ)充和強(qiáng)化的作用,充分調(diào)動(dòng)了學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性和自主性,從而提高了教學(xué)質(zhì)量。