工科物理化學(xué)新教學(xué)模式的探索與實(shí)踐

周曉榮 王又容 費(fèi)會(huì) 陳浩 方華 徐玉玲

摘 要：微課視頻作為翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式的的衍生物，具備短小精悍、可移動(dòng)式學(xué)習(xí)的特點(diǎn)，受到教師們的關(guān)注。本文介紹微課和工科物理化學(xué)課程的特點(diǎn)，探討將微課視頻引入工科物理化學(xué)課程教學(xué)中的可行性，對(duì)微課引入教學(xué)的方式進(jìn)行設(shè)計(jì)并在本科生教學(xué)中實(shí)踐。結(jié)果表明，針對(duì)教學(xué)重點(diǎn)、難點(diǎn)設(shè)計(jì)和制作微課視頻，以多客戶端電子資源的形式提供給學(xué)生使用，在教師的引導(dǎo)下，可以促進(jìn)學(xué)生自主學(xué)習(xí)、提高教學(xué)質(zhì)量。

關(guān)鍵詞：物理化學(xué) 教學(xué)模式 微課 教學(xué)質(zhì)量

中圖分類號(hào)：G642 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1672-3791（2018）06（c）-0165-03

Abstract：As a derivative of the teaching mode of the flipped classroom， Microlecture videos have the characteristics of short and vigorous， mobile learning， and have received attention from teachers. In this paper， it is introduced that the characteristics of the Microlecture and the course of Engineering Physical Chemistry. The feasibility and way of introducing the Microlecture videos into the course of Engineering Physical Chemistry is also showed， which was applied in the teaching of the undergraduate students. The results show that Microlecture videos should be designed and produced for key points and difficulties in teaching， provided to students in the form of multi client electronic resources. Under the guidance of teachers， it can promote students' self-study and improve the quality of teaching.

Key Words： Physical Chemistry； Teaching Mode； Microlecture； The quality of teaching

互聯(lián)網(wǎng)越來(lái)越深入人們的工作和生活，一場(chǎng)新的革命性的變化正在全球范圍展開(kāi)。這場(chǎng)新的變革正以前所未有的方式給社會(huì)的方方面面帶來(lái)顛覆性的變化，最終達(dá)到全球化信息時(shí)代的實(shí)現(xiàn)。信息時(shí)代的革命浪潮也為教育帶來(lái)了前所未有的新動(dòng)力，現(xiàn)代教育中“黑板+粉筆+多媒體課件”的教學(xué)模式再次受到?jīng)_擊。學(xué)習(xí)者獲得知識(shí)的途徑不再只依賴于課堂和教師，他們?cè)絹?lái)越習(xí)慣于在互聯(lián)網(wǎng)上獲取信息。在此大環(huán)境下，高校的教師們當(dāng)順應(yīng)時(shí)代的潮流，創(chuàng)建符合信息化時(shí)代教育規(guī)律的新教學(xué)模式[1-3]。

物理化學(xué)是以物理學(xué)的理論為基礎(chǔ)，用物理學(xué)的實(shí)驗(yàn)方法研究化學(xué)變化以及與化學(xué)密切相關(guān)的物理變化的一般規(guī)律和本質(zhì)的學(xué)科基礎(chǔ)課?；诂F(xiàn)狀，筆者在本校工科類專業(yè)物理化學(xué)教學(xué)中，選擇以制作微課視頻的方式輔助教學(xué)，并在教學(xué)中實(shí)踐。以此文向同行們介紹微課的特點(diǎn)、工科物理化學(xué)課程的特點(diǎn)以及將微課應(yīng)用于工科物理化學(xué)教學(xué)的可行性、微課內(nèi)容的選取與設(shè)計(jì)、微課的制作方法的選取以及微課的學(xué)習(xí)途徑的設(shè)計(jì)、微課學(xué)習(xí)的評(píng)價(jià)手段和學(xué)生評(píng)價(jià)與反饋、心得與反思，以期為同行們提供一些可借鑒的經(jīng)驗(yàn)，促進(jìn)新形勢(shì)下先進(jìn)教學(xué)模式的發(fā)展。

1 微課的特點(diǎn)

微課（Microlecture），是指以教學(xué)視頻為主要載體，針對(duì)知識(shí)點(diǎn)或教學(xué)環(huán)節(jié)而開(kāi)展教學(xué)活動(dòng)的教學(xué)資源的組合[4]。微課的特點(diǎn)可歸納為以下十個(gè)方面：（1）形式多樣性。教師可以出鏡或者以畫(huà)外音的形式講解。（2）流媒體播放性?？梢砸纛l、視頻、動(dòng)畫(huà)等多種形式在網(wǎng)絡(luò)播放。（3）學(xué)習(xí)時(shí)間短。一般在10min左右。（4）教學(xué)內(nèi)容精簡(jiǎn)。一般包含一個(gè)知識(shí)點(diǎn)或者技能點(diǎn)。（5）占據(jù)數(shù)字資源容量小。一般在幾十MB左右，適用于在手機(jī)、平板電腦或者M(jìn)P3、MP4等便攜式終端設(shè)備播放，實(shí)現(xiàn)移動(dòng)式的學(xué)習(xí)模式。（6）教學(xué)設(shè)計(jì)完整。融合現(xiàn)代化信息手段和精心的完整教學(xué)設(shè)計(jì)。一個(gè)微課視頻結(jié)構(gòu)完整，通常包括引言、授課、練習(xí)三個(gè)部分。（7）創(chuàng)設(shè)真實(shí)教學(xué)情景。微課展示的是具體的、案例化的教與學(xué)的情景。（8）適用于自主學(xué)習(xí)?？梢宰寣W(xué)習(xí)者根據(jù)自身的情況，靈活機(jī)動(dòng)地安排學(xué)習(xí)時(shí)間，實(shí)現(xiàn)一對(duì)一的教學(xué)氛圍。（9）制作成本小?？梢杂眉矣秒娔X攝像頭或者手機(jī)錄制，也可以用錄屏軟件、直播軟件制作。無(wú)需耗費(fèi)昂貴備和尋找專門(mén)的場(chǎng)地。（10）有配套的練習(xí)和評(píng)價(jià)方法。微課的使用是為實(shí)現(xiàn)具體目標(biāo)而設(shè)計(jì)的，有配套的題目或者考核進(jìn)行評(píng)價(jià)。微課具有與慕課相似之處，都有教學(xué)視頻資源，但二者又有不同。

2 現(xiàn)代工科物理化學(xué)課程的特點(diǎn)

由于培養(yǎng)目標(biāo)存在差異，工科專業(yè)物理化學(xué)課程的學(xué)時(shí)設(shè)置和教材內(nèi)容均與理科專業(yè)物理化學(xué)課程不同，其特點(diǎn)可以歸納為以下幾個(gè)方面。

2.1 基礎(chǔ)性

物理化學(xué)課程的知識(shí)體系具有基礎(chǔ)性。物理化學(xué)又稱之為理論化學(xué)，因?yàn)槠淅碚撛谝磺凶兓l(fā)生時(shí)均適用而具備普遍適用性，是化學(xué)變化與相關(guān)物理變化深入研究之基礎(chǔ)，在科學(xué)研究和工程技術(shù)研究中有著重要作用。因此，許多高校在錄取化工類及相關(guān)專業(yè)研究生時(shí)，非常重視學(xué)生在本科階段的物理化學(xué)理論基礎(chǔ)知識(shí)的掌握程度。

2.2 應(yīng)用性

高校中工科的培養(yǎng)目標(biāo)是在相關(guān)工程領(lǐng)域從事規(guī)劃、勘探、設(shè)計(jì)、施工和原材料選擇等研究以及管理的高級(jí)工程技術(shù)人才，注重的是培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)際應(yīng)用能力。工科物理化學(xué)理論知識(shí)對(duì)于培養(yǎng)應(yīng)用性人才有重要作用，對(duì)本科生學(xué)習(xí)專業(yè)課程，如化工原理、應(yīng)用電化學(xué)、高分子化學(xué)與物理、高等有機(jī)化學(xué)、化學(xué)反應(yīng)工程等等，有重要指導(dǎo)作用。

2.3 難度大

由于“物理化學(xué)”是一門(mén)邏輯性很強(qiáng)的課程，概念抽象、推理和公式繁多且應(yīng)用條件嚴(yán)格復(fù)雜、學(xué)科交叉內(nèi)容多，學(xué)生普遍覺(jué)得抽象深?yuàn)W，難以理解和掌握。為了提高教學(xué)質(zhì)量，物化教師們通常采用多講例題、增加課外習(xí)題課的方式促進(jìn)學(xué)生在物理化學(xué)課程上多投入時(shí)間。課堂上講授例題受到課時(shí)和教學(xué)計(jì)劃的限制，效果有限。課外的習(xí)題課占用固定的時(shí)間、地點(diǎn)，需要全體師生的配合才能有效開(kāi)展。

3 微課用于工科物理化學(xué)教學(xué)的可行性

基于本文前面所敘述的微課之特點(diǎn)，筆者認(rèn)為在工科物理化學(xué)教學(xué)中，微課具有可行性。

3.1 可實(shí)現(xiàn)“靶向式”自主學(xué)習(xí)

微課視頻資源每一個(gè)單元只包含一個(gè)重要概念或者知識(shí)點(diǎn)。不同的學(xué)生知識(shí)“缺陷”不同，數(shù)量也不同。學(xué)生可以根據(jù)自身的情況，有選擇性地利用微課視頻資源自主進(jìn)行二次學(xué)習(xí)，“對(duì)癥下藥”般地實(shí)現(xiàn)“靶向式”學(xué)習(xí)。

3.2 可實(shí)現(xiàn)“碎片化”自主學(xué)習(xí)

微課視頻時(shí)長(zhǎng)一般為10分鐘左右，一次學(xué)習(xí)很快就完成，耗時(shí)短。對(duì)于學(xué)習(xí)課程多、作業(yè)多，課外學(xué)習(xí)時(shí)間被“碎片化”的學(xué)生來(lái)說(shuō)，利用微課視頻學(xué)習(xí)正好符合他們的時(shí)間需求。

3.3 可實(shí)現(xiàn)“移動(dòng)式”自主學(xué)習(xí)

一個(gè)微課視頻單元轉(zhuǎn)換成MP4格式后，只占據(jù)幾十MB的硬盤(pán)存儲(chǔ)容量，易于實(shí)現(xiàn)通過(guò)網(wǎng)絡(luò)資源平臺(tái)存儲(chǔ)，學(xué)生通過(guò)相關(guān)的客戶端APP進(jìn)行在線觀看或者下載觀看。學(xué)生不必趕到教室上傳統(tǒng)的輔導(dǎo)課或者習(xí)題課，隨時(shí)隨地都可以通過(guò)手機(jī)展開(kāi)“移動(dòng)式”自主學(xué)習(xí)。

3.4 制作難度適中

制作微課視頻不僅可以用類似于電視節(jié)目錄制的方式，還可以由教師個(gè)人獨(dú)立用手機(jī)近距離錄制、用錄屏軟件錄制或者網(wǎng)絡(luò)直播軟件等來(lái)實(shí)現(xiàn)，甚至還可以用微信或者QQ語(yǔ)音配合PPT播放的方式進(jìn)行。這些微課制作方式除了第一種需要專業(yè)攝制團(tuán)隊(duì)配合之外，其余只需要手機(jī)或者電腦就可以實(shí)現(xiàn)，不需要專門(mén)的錄制場(chǎng)地，教師錄制完微課的后期剪輯都可以自主完成。制作微課視頻的難度就主要體現(xiàn)在PPT或者微課講解內(nèi)容的設(shè)計(jì)上，這些需要教師花費(fèi)時(shí)間和精力去完成?？傮w來(lái)說(shuō)，制作微課視頻的難度適中。

4 微課在工科物理化學(xué)教學(xué)中應(yīng)用的設(shè)計(jì)與實(shí)踐

筆者在2016—2017學(xué)年度的工科物理化學(xué)教學(xué)中，兩個(gè)學(xué)期均實(shí)施了微課視頻資源輔助教學(xué)的方式?，F(xiàn)將經(jīng)驗(yàn)分享如下。

4.1 微課內(nèi)容的選取和設(shè)計(jì)

微課內(nèi)容應(yīng)針對(duì)在課堂上學(xué)習(xí)重點(diǎn)和難點(diǎn)來(lái)選取。筆者在2016—2017學(xué)年的兩學(xué)期均講授物理化學(xué)，授課對(duì)象為工科專業(yè)的大二學(xué)生，教材為南京大學(xué)的沈文霞教授主編的《物理化學(xué)核心教程》第三版。選擇每一章的重點(diǎn)概念或者公式、歸納和復(fù)習(xí)、習(xí)題講解作為微課的內(nèi)容，并以簡(jiǎn)潔的形式來(lái)制作微課的講解素材，以PPT課件講解視頻的形式展示，如圖1和圖2所示。

4.2 微課錄制方式的選取

在微課的眾多錄制方式中，筆者選擇了以錄屏軟件錄制PPT講解視頻的方式。筆者認(rèn)為，學(xué)生在觀看微課視頻時(shí)，講解者出現(xiàn)在視頻中會(huì)干擾學(xué)生的聽(tīng)課思路，用PPT展示，學(xué)生的注意力集中在講解的內(nèi)容上，教師以動(dòng)畫(huà)的方式逐步展示講解的內(nèi)容，在展示內(nèi)容的同時(shí)，以畫(huà)外配音的方式講解，引導(dǎo)學(xué)生學(xué)習(xí)和思考。這樣的方式，視頻制作難度較小，教師可以自主完成錄制和剪輯，如圖1和圖2所示。

4.3 微課學(xué)習(xí)方法以及評(píng)價(jià)方法

微課視頻作為學(xué)習(xí)的輔助資源，只有讓學(xué)生充分利用才能取得好的效果，因此，建立微課學(xué)習(xí)的評(píng)價(jià)和監(jiān)督機(jī)制是必要的。筆者通過(guò)課程網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺(tái)，將微課視頻上傳到課程網(wǎng)站，借助平臺(tái)設(shè)置了評(píng)價(jià)手段。以在網(wǎng)站后臺(tái)統(tǒng)計(jì)學(xué)生觀看微課視頻的時(shí)長(zhǎng)、課后完成與微課有關(guān)的紙質(zhì)作業(yè)和集中在教室進(jìn)行平時(shí)測(cè)驗(yàn)等手段綜合評(píng)價(jià)學(xué)生開(kāi)展微課學(xué)習(xí)的效果。學(xué)生可以通過(guò)手機(jī)APP客戶端“學(xué)習(xí)通”和電腦客戶端在網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺(tái)觀看微課視頻，展開(kāi)微課學(xué)習(xí)，學(xué)習(xí)時(shí)間和地點(diǎn)學(xué)生均可自由安排。

4.4 微課的收效

筆者在一學(xué)年的物理化學(xué)課程教學(xué)中應(yīng)用微課視頻作為輔助資源，在大二學(xué)生中實(shí)踐，參與人數(shù)為165人。在實(shí)踐中，筆者取消了以往在教室里集中講授習(xí)題課的方法，學(xué)生只能通過(guò)微課視頻進(jìn)行復(fù)習(xí)和聽(tīng)習(xí)題課講解。課程考核結(jié)果表明，學(xué)生的考試通過(guò)率并未受到影響，收效良好。從學(xué)生在考試中的表現(xiàn)來(lái)看，認(rèn)真收看微課視頻的學(xué)生在概念辨析和公式的運(yùn)用方面掌握得更好，得分率高。另一方面，從學(xué)生的反饋來(lái)看，普遍認(rèn)可用在線微課視頻代替?zhèn)鹘y(tǒng)習(xí)題課的做法，并且認(rèn)為在線微課具有可反復(fù)觀看的優(yōu)點(diǎn)。2016—2017學(xué)年第一學(xué)期筆者教授的本科生對(duì)使用微課資源的評(píng)價(jià)分?jǐn)?shù)為4.8分（5分制），第二學(xué)期教授的本科生微課評(píng)價(jià)分?jǐn)?shù)為5.0分（5分制）。

5 結(jié)論與反思

實(shí)踐表明，微課視頻可代替?zhèn)鹘y(tǒng)的物理化學(xué)復(fù)習(xí)課和習(xí)題課，并且還具有可反復(fù)觀看和學(xué)習(xí)的優(yōu)點(diǎn)，受到學(xué)生的好評(píng)。此外，筆者反思，微課輔助的教學(xué)新模式在工科物理化學(xué)教學(xué)中取得較好的效果，不能簡(jiǎn)單地歸功于微課本身，還與師生之間的配合有密切關(guān)系。授課教師建立良好的師生關(guān)系，及時(shí)告知學(xué)生使用微課視頻資源的方法以及進(jìn)行耐心地引導(dǎo)，持續(xù)督促學(xué)生利用微課資源展開(kāi)有效的學(xué)習(xí)。在這三個(gè)方面的基礎(chǔ)上，微課資源才能較好地發(fā)揮出它的作用。

參考文獻(xiàn)

[1] 張華.高校數(shù)學(xué)課程教學(xué)改革存在的問(wèn)題與對(duì)策[J].引文版：教育科學(xué)，2015（17）：264.

[2] 張?jiān)路迹R艷平，王趙.少學(xué)時(shí)大學(xué)物理教學(xué)改革與實(shí)踐[J].當(dāng)代教育實(shí)踐與教學(xué)研究：電子刊，2017（2）：489.

[3] 劉鳳志，余天桃. 制藥工程專業(yè)化學(xué)課程改革的探索與實(shí)踐[J].化學(xué)教育，2015，36（6）：60-62.

[4] 胡鐵生，黃明燕，李民.我國(guó)微課發(fā)展的三個(gè)階段及其啟示[J].遠(yuǎn)程教育雜志，2013（4）：36-42.