基于“互聯網+”的物理化學教學平臺的探索與實踐

周曉榮，費 會，徐玉玲，王又容，陳 浩，方 華

(武漢輕工大學 化學與環境工程學院，湖北 武漢 430023)

近年來，“互聯網+”以其顛覆性的創新方式融入社會發展的方方面面，從從理論到實踐，從虛擬到實體。2015年聯合國教科文組織召開的國際信息化教育大會通過的“青島宣言”[1]中指出：信息技術可以改善學習途徑并使之多元化，提高學習質量。國務院同年發布《關于積極推進“互聯網+”行動的指導意見》[2]，在國內教育界掀起“互聯網+”在教育中應用的研究浪潮，與此有關的報道數量激增，從宏觀上分析互聯網技術進入教育領域的的必然性以及對教師、學生造成的沖擊性[3-5]。目前，教師們普遍意識到“互聯網+”與教學的融合比以往的教學改革更具有挑戰性，同時也是培養適應互聯網時代人才的必然趨勢。要使改革進展順利且逐步實現改革目標，應該綜合考慮教師、學生、教學資源與教學條件等方面，以可行的思路進行合理設計。本文介紹筆者在所講授的物理化學課程中實施“互聯網+”教學理念的改革思路和教學平臺的建設與應用。

1 “互聯網+”教學理念在高校教學中應用的意義

有研究者認為，“互聯網+教育”是一種全新的教育形態，其本質是互聯網、移動終端與教育的深度融合[6]，可豐富教師和學生獲取學習資源的渠道，提高學習效率。宏觀上這種融合可以應用在教育的所有階段。然而，在基礎教育階段，學生尚未成年，接觸互聯網會分散學生注意力，學生也基本沒有手機，實施“互聯網+教學”的條件不充分。有調查統計顯示，大學生基本都有手機，大學里互聯網PC終端也較多。此外，在大學里培養的“互聯網+”學習能力和解決問題的能力對大學生畢業后的就業也是有益的。綜合分析，在高校教育中應用“互聯網+”教學理念最為可行和有實際意義。

2 “互聯網+”與物理化學的融合教改思路

2.1 傳統物理化學教學中的問題

物理化學是一門以物理學的定律，主要是熱力學定律和氣體分子運動論，為基礎研究化學變化以及與之密切關聯的物理變化的規律及本質的學科，是化學及相關學科研究的理論基礎[7]。這門課程是大學化學基礎課中學習難度最大的，還因為其理論中不僅涉及到物理學公式，還需要用到高數知識并且概念繁多，被學生評價為“如果可以選擇，絕不選修”的高概率掛科課程之一。在傳統的教學模式中，一般是在教室里，有“黑板+多媒體”設備，教師講授為主，上課需要教師反復講解概念和推導公式，多講例題和給學生時間多做練習題，方能達到較好的教學效果。然而，近年來，國家大力提倡增加實踐類課程，縮短基礎課學時，使得在傳統的教學模式下課堂時間不足，必須通過占用學生的課余時間補課。而這又與學生的課余安排相沖突，造成師生均“心有余，力不足”的局面，影響教學目標的實現。

2.2 “互聯網+”在物理化學教學中應用的優點及問題

“互聯網+”教學理念的出現，無疑是讓廣大教師們興奮的，因為互聯網的優點就是便捷、快速地傳遞豐富的信息。有互聯網的輔助，教師在備課時可以快速地獲取相關資料豐富和優化課堂教學內容，在課堂上可以播放與教學有關的圖像、視頻等資料來提高學生的學習興趣，學生也可以在課后、課堂上查詢互聯網上的資料以及展開師生、生生互動等等。這些有助于緩解傳統物理化學教學中學時不足的問題。然而，作為高校教師，也應該認識到互聯網技術與教學融合時可能面臨的問題。物理化學課程的教學內容與教學目標的自有特點決定了與互聯網融合時，還可能產生以下幾個方面的問題：(1)課堂生動性增強，嚴謹性下降。在課堂上播放視頻素材，吸引學生的注意力，但學生不能快速理解知識點的狀況并未改變，依然需要教師放慢速度反復講解配合板書引導學生思考。(2)建設MOOC資源需要花費大量精力，而實施翻轉課堂可行性不足。即使教師肯花費大量時間和精力建設完整的MOOC教學資源，學生通過在課余看一次MOOC視頻就可以達到在課堂上討論學習內容和解答題目的效果也不切實際。(3)互聯網資源和平臺的應用，使得師生的交流機會變多，同時也大大增加了教師的負擔，占用教師做其它研究的時間，教師倦怠感增加，不利于教學相長的良性循環。(4)學生由傳統的在課堂上學習、課后練習的模式變為課前學習、課堂上討論、課后練習的模式，需要更多時間，物化課程屬于基礎課，學習階段學生的課業負擔相當繁重，無法付出對等的時間，影響教學效果，學生產生挫敗感，進而影響學習興趣。(5)互聯網終端設備軟件兼容問題以及其它可能出現的問題。

2.3 解決思路

根據互聯網和物理化學課程的特點，針對二者融合可能產生的問題，筆者提出如下的解決思路：

(1) 精心設計教學實施方案，將互聯網工具合理地引入教學中，以盡量不增加或者少增加師生負擔的方式安排教學環節，以達到在付出同等時間的情況下提高教學質量的目標。

(2) 借助合適的互聯網網站，建設基于“互聯網+”教學理念的物理化學課程教學平臺，以順應互聯網時代潮流，創建與時俱進的物理化學教學模式。

(3) 利用最合適的互聯網通訊工具之一的QQ軟件，建立師生互動平臺。

在以上三方面具備的基礎上，合理安排時間預期可達到較好的效果。

3 基于“互聯網+”教學理念的物理化學教學平臺建設與應用

3.1 教學平臺的建設

在筆者提出的解決思路中，建設基于“互聯網+“教學理念的物理化學教學平臺最為重要，是實現互聯網和物化課程深度融合的基礎。基于此目標，筆者選擇可同時在PC端和APP端使用的超星公司網絡教學平臺，在這個平臺上建設物理化學課程的數字化資源庫，作為物理化學數字化資源在校內面向學生開放。設計思路如下：

(1) 物化教學平臺資源包含以下模塊：課程基本信息、課程介紹、教師團隊信息、教材、教學大綱、教學實施方案、教學內容、拓展資源等。

(2) 教學內容是建設的重點，包括各章的目錄、授課的課件、每一章的重難點介紹以及題庫和解答。除此之外，對應一份課件錄制一份MOOC或者微課視頻，針對每一章的總體內容制作復習課講解視頻，重要知識點制作相應的公式推導及例題講解視頻，針對每一章的作業錄制習題課講解視頻。所有的資料均上傳到教學平臺上。

(3) 除了教學內容之外，在教學平臺上介紹物理化學學科的發展史以及與其它學科的交叉融合的趨勢，提供更多參考書籍、期刊等信息，提供其它相關的互聯網課程資源的網站信息，供學生自由選擇。

3.2 教學平臺的應用

基于以上思路，筆者在超星公司提供支持的網站上建立了物理化學課程教學平臺，并在過去一年的教學中應用，主要面向本校藥物制劑、油脂工程等專業的本科生。應用方法：在確定學生名單后，通過教學平臺上的“導入”功能，將學生全部導入到系統中。開課之后，學生即可通過手機端APP“學習通”或者電腦端PC網站，用學號和密碼進入教學平臺，即可在界面找到“物理化學”課程，點擊即可進入課程，可以閱讀平臺上的所有文檔資料以及觀看講解視頻。在上第一次課時，所有學生通過教師的引導掌握使用平臺資源的方法。教學過程中，筆者采取的是在課堂上優化講授內容，精簡PPT課件的內容，配合板書以思維導圖的方式引導學生思考，在課堂上講解少量例題，以小組討論結合問答式(PBL)的方式完成少量練習題來增強師生互動和生生互動。教學平臺的資源作為課余的補充供學生使用，比如學生上課時未完全聽懂或者因為客觀原因請假缺課，可以在平臺上觀看講解視頻學習。更重要的是，當學完一章后，學生在完成教師布置的作業之前，可以通過平臺上的視頻上復習課；在完成作業之后，可以觀看視頻聽習題講解，自主評價作業完成質量，對自己未掌握的內容自主進行答疑、解惑。

筆者根據學生的學習積極性、作業完成質量、學期總評成績和學生反饋等方面進行總結，發現筆者所實施的“互聯網+”教學改革取得一定的成效。總體上，師生并未花費多于傳統教學所需時間，保持了課堂的嚴謹性，學生的學習積極性較高，作業能按時提交且有近一半的同學主動在教學平臺完成自主復習，學期總評成績平均分達到70分以上。大部分學生反映復習課和習題課視頻是他們最喜歡的互聯網資源，還有少部分學生使用了其它各類互聯網資料。此外，筆者建設的物理化學教學平臺資源被評為“校級數字化精品課程”(http://mooc1.chaoxing.com/course/87401599.html)。

4 結論

互聯網在教學中的應用近年來在國內已成燎原之勢，筆者并非將這個工具用于教學改革的首創者，而是追隨者。筆者認為自己將互聯網和物理化學課程融合時，比較成功的是建設了輔助的教學平臺，用“互聯網+”的方式開展復習課和習題課，代替傳統的在教室里講解的方式。這樣做的好處在于學生不必擔心錯過聽課，并且在線聽課不受時間、地點的限制，學生還可以重復觀看視頻展開多次復習，鞏固學習效果；教師不必另找時間和地點集中講解。如此，實現了不增加教師、學生更多負擔的情況下提高教學質量的目標。此外，筆者認為像物理化學這樣理論性強的工科類課程，視頻資源應該作為課堂輔助更為合適，課堂依然應該保留為師生當面交流的主要場地，面對面的師生、生生交流是互聯網提供的人機式交流所不能替代的。