“线上+线下”物理化学实验混合式教学模式探讨

徐秋红

(滨州学院 化工与安全学院，山东 滨州 256603)

物理化学实验是高等院校理工农医类专业开设的一门重要基础实验课，具有理论知识抽象，实验内容广泛，仪器设备众多，数据处理繁杂等特点[1-2]。它以数据测量为主要内容，以通过对实验数据的科学处理为手段来研究物质的物理化学性质及其化学反应规律[3-5]。我校化学工程与工艺、能源化学工程、应用化学和高分子材料与工程、食品质量与安全和制药工程专业均开设了本门课程。为了更好的培养基础知识扎实，素质高的应用型人才，我们教学团队借助“超星学习通”平台，对物理化学实验课程进行了“线上+线下”混合式教学模式改革。

1 物理化学实验进行“线上+线下”混合式教学改革的必要性

我校从2006年开始招收本科生，已经积累了一定的物理化学实验教学经验，但是在教学过程中，仍然存在以下三个方面的问题：

1.1 课前预习不充分

为了保证实验课的顺利进行，实验课开始前，要求学生必须进行充分的预习，主要是了解实验的目的和原理，实验所使用仪器的构造、原理和使用方法，了解实验步骤以及实验注意事项，还要了解数据的记录和处理方法。在此基础上，写出实验预习报告。只有这样，学生在做实验时才能充分发挥主观能动性，提高实验课的教学质量。但是现实情况是，很多学生只是用很短的时间，机械的把实验教材上的内容照抄到了预习报告上，没有经过自己的思考和加工。

1.2 实验过程不清晰

我校物理化学实验课程是180 min，在实验过程中，教师普遍采用“灌输式”的教学方法，即教师先讲解实验目的、实验原理、实验步骤和实验注意事项，然后教师演示实验操作，最后学生按照实验步骤一步一步地进行实验操作，使得学生只是简单机械的重复实验步骤，实验过程不清晰，无法应对出现的异常现象。甚至有些学生数据记录丢三落四，很不完整。这极大的削弱了学生的主动性，无法有效的培养学生独立思考、发现问题、分析问题和解决问题的能力。

1.3 实验数据处理不规范

物理化学实验通常会记录大量的实验数据，近几年，一般都要求学生采用数据处理软件Excell或Origin进行数据处理，不再进行手工绘图。但大部分学生之前并没有使用过计算机绘图软件，导致数据处理很不规范。

而“线上+线下”混合教学模式可以有效地解决物理化学实验教学中存在的这三个方面的问题，充分调动学生的学习积极性和自主性，从而提高教学质量。

2 物理化学实验“线上+线下”教学实施

2.1 课前进行充分预习

借助“超星学习通”平台，我们建立了物理化学实验课程，在该课程下，可以添加很多班级。采取的主要措施有：

(1)录制微视频。将实验过程中所使用仪器的原理及使用方法，以及数据读取方法和实验步骤以及数据处理方法等录制成微视频上传到“学习通”平台。比如圆盘旋光仪和阿贝折射仪都需要先调节视野，再进行读数，好多同学容易混淆，我们专门制作关于仪器使用方法的视频，学生可以重复多次的观看学习。

(2)编制实验预习测试题。将与实验相关的实验目的、实验原理、实验步骤、实验注意事项、仪器操作的关键点而编制成预习测试题，上传到“学习通”平台。

(3)在“学习通”平台中设置任务点。将观看微视频情况设置成任务点，在规定的时间内自主观看，可以重复多次的播放学习。完成观看视频任务后，需要完成预习测试题，测试题得分必须达到60分，否则必须重新完成，直至做到60分以上。为了确保学生线上能认真学习，观看视频的情况和测试成绩都会计算进最终成绩。

2.2 实验过程清晰明了

通过“学习通”平台上的预习，学生对实验项目的目的、原理、实验过程非常清晰，能够做到心中有数。所以线下课堂上，主要有3个任务：

(1)实验讲解。教师利用大约半个小时，对整个实验进行简单的讲解和强调，学生就会更加理解本次实验的目的、原理、实验过程，更加清楚了实验注意事项，更明白了实验过程中，应该记录哪些实验数据，怎样记录数据，这些数据有哪些应用等。通过老师的讲解，完成了实验知识的补充和总结，解决了实验的重点和难点问题。

(2)实验演示。教师会对实验过程进行演示，特别是仪器的组装、仪器的使用方法和注意事项以及整个操作过程，都会进行讲解和演示。通过视频学习和现场演示的双重作用，为实验过程的顺利进行提供了保障。

(3)实验操作。整个实验项目，最重要的环节就是学生的实验操作。通过前面的线上预习和线下讲解及现场演示，学生已经非常熟悉整个实验过程，做到了“知其然，又知其所以然”。所以实验过程，进行的非常顺利，学生既能非常熟练的使用仪器，又能准确的记录实验数据。

2.3 实验数据处理规范

针对每一个具体的实验项目，我们课题组都制作了一个关于数据处理的微视频。如果学生不会处理，可以先观看处理过程，然后再自行处理，从而对数据做出正确的处理和分析，得出真实的结论和规律。针对物理化学实验中经常使用的计算机绘图软件，Excell和Origin，专门录制成微视频，供学生反复多次的学习，从而提高学生利用绘图软件处理数据的效率和能力。

3 结论

借助“超星学习通”平台，构建了物理化学实验“线上+线下”混合教学模式。通过线上课程的预习和测试，使学生系统地掌握了物理化学实验基础知识，提高了实验的预习效果，保证了线下实验操作的顺利开展和线下实验数据处理的准确性。因此，“线上”课程对“线下”课堂教学起到了补充和强化的作用，充分调动了学生学习的积极性和自主性，从而提高了教学质量。