基于“互联网+”的物理化学教学平台的探索与实践

周晓荣，费 会，徐玉玲，王又容，陈 浩，方 华

(武汉轻工大学 化学与环境工程学院，湖北 武汉 430023)

近年来，“互联网+”以其颠覆性的创新方式融入社会发展的方方面面，从从理论到实践，从虚拟到实体。2015年联合国教科文组织召开的国际信息化教育大会通过的“青岛宣言”[1]中指出：信息技术可以改善学习途径并使之多元化，提高学习质量。国务院同年发布《关于积极推进“互联网+”行动的指导意见》[2]，在国内教育界掀起“互联网+”在教育中应用的研究浪潮，与此有关的报道数量激增，从宏观上分析互联网技术进入教育领域的的必然性以及对教师、学生造成的冲击性[3-5]。目前，教师们普遍意识到“互联网+”与教学的融合比以往的教学改革更具有挑战性，同时也是培养适应互联网时代人才的必然趋势。要使改革进展顺利且逐步实现改革目标，应该综合考虑教师、学生、教学资源与教学条件等方面，以可行的思路进行合理设计。本文介绍笔者在所讲授的物理化学课程中实施“互联网+”教学理念的改革思路和教学平台的建设与应用。

1 “互联网+”教学理念在高校教学中应用的意义

有研究者认为，“互联网+教育”是一种全新的教育形态，其本质是互联网、移动终端与教育的深度融合[6]，可丰富教师和学生获取学习资源的渠道，提高学习效率。宏观上这种融合可以应用在教育的所有阶段。然而，在基础教育阶段，学生尚未成年，接触互联网会分散学生注意力，学生也基本没有手机，实施“互联网+教学”的条件不充分。有调查统计显示，大学生基本都有手机，大学里互联网PC终端也较多。此外，在大学里培养的“互联网+”学习能力和解决问题的能力对大学生毕业后的就业也是有益的。综合分析，在高校教育中应用“互联网+”教学理念最为可行和有实际意义。

2 “互联网+”与物理化学的融合教改思路

2.1 传统物理化学教学中的问题

物理化学是一门以物理学的定律，主要是热力学定律和气体分子运动论，为基础研究化学变化以及与之密切关联的物理变化的规律及本质的学科，是化学及相关学科研究的理论基础[7]。这门课程是大学化学基础课中学习难度最大的，还因为其理论中不仅涉及到物理学公式，还需要用到高数知识并且概念繁多，被学生评价为“如果可以选择，绝不选修”的高概率挂科课程之一。在传统的教学模式中，一般是在教室里，有“黑板+多媒体”设备，教师讲授为主，上课需要教师反复讲解概念和推导公式，多讲例题和给学生时间多做练习题，方能达到较好的教学效果。然而，近年来，国家大力提倡增加实践类课程，缩短基础课学时，使得在传统的教学模式下课堂时间不足，必须通过占用学生的课余时间补课。而这又与学生的课余安排相冲突，造成师生均“心有余，力不足”的局面，影响教学目标的实现。

2.2 “互联网+”在物理化学教学中应用的优点及问题

“互联网+”教学理念的出现，无疑是让广大教师们兴奋的，因为互联网的优点就是便捷、快速地传递丰富的信息。有互联网的辅助，教师在备课时可以快速地获取相关资料丰富和优化课堂教学内容，在课堂上可以播放与教学有关的图像、视频等资料来提高学生的学习兴趣，学生也可以在课后、课堂上查询互联网上的资料以及展开师生、生生互动等等。这些有助于缓解传统物理化学教学中学时不足的问题。然而，作为高校教师，也应该认识到互联网技术与教学融合时可能面临的问题。物理化学课程的教学内容与教学目标的自有特点决定了与互联网融合时，还可能产生以下几个方面的问题：(1)课堂生动性增强，严谨性下降。在课堂上播放视频素材，吸引学生的注意力，但学生不能快速理解知识点的状况并未改变，依然需要教师放慢速度反复讲解配合板书引导学生思考。(2)建设MOOC资源需要花费大量精力，而实施翻转课堂可行性不足。即使教师肯花费大量时间和精力建设完整的MOOC教学资源，学生通过在课余看一次MOOC视频就可以达到在课堂上讨论学习内容和解答题目的效果也不切实际。(3)互联网资源和平台的应用，使得师生的交流机会变多，同时也大大增加了教师的负担，占用教师做其它研究的时间，教师倦怠感增加，不利于教学相长的良性循环。(4)学生由传统的在课堂上学习、课后练习的模式变为课前学习、课堂上讨论、课后练习的模式，需要更多时间，物化课程属于基础课，学习阶段学生的课业负担相当繁重，无法付出对等的时间，影响教学效果，学生产生挫败感，进而影响学习兴趣。(5)互联网终端设备软件兼容问题以及其它可能出现的问题。

2.3 解决思路

根据互联网和物理化学课程的特点，针对二者融合可能产生的问题，笔者提出如下的解决思路：

(1) 精心设计教学实施方案，将互联网工具合理地引入教学中，以尽量不增加或者少增加师生负担的方式安排教学环节，以达到在付出同等时间的情况下提高教学质量的目标。

(2) 借助合适的互联网网站，建设基于“互联网+”教学理念的物理化学课程教学平台，以顺应互联网时代潮流，创建与时俱进的物理化学教学模式。

(3) 利用最合适的互联网通讯工具之一的QQ软件，建立师生互动平台。

在以上三方面具备的基础上，合理安排时间预期可达到较好的效果。

3 基于“互联网+”教学理念的物理化学教学平台建设与应用

3.1 教学平台的建设

在笔者提出的解决思路中，建设基于“互联网+“教学理念的物理化学教学平台最为重要，是实现互联网和物化课程深度融合的基础。基于此目标，笔者选择可同时在PC端和APP端使用的超星公司网络教学平台，在这个平台上建设物理化学课程的数字化资源库，作为物理化学数字化资源在校内面向学生开放。设计思路如下：

(1) 物化教学平台资源包含以下模块：课程基本信息、课程介绍、教师团队信息、教材、教学大纲、教学实施方案、教学内容、拓展资源等。

(2) 教学内容是建设的重点，包括各章的目录、授课的课件、每一章的重难点介绍以及题库和解答。除此之外，对应一份课件录制一份MOOC或者微课视频，针对每一章的总体内容制作复习课讲解视频，重要知识点制作相应的公式推导及例题讲解视频，针对每一章的作业录制习题课讲解视频。所有的资料均上传到教学平台上。

(3) 除了教学内容之外，在教学平台上介绍物理化学学科的发展史以及与其它学科的交叉融合的趋势，提供更多参考书籍、期刊等信息，提供其它相关的互联网课程资源的网站信息，供学生自由选择。

3.2 教学平台的应用

基于以上思路，笔者在超星公司提供支持的网站上建立了物理化学课程教学平台，并在过去一年的教学中应用，主要面向本校药物制剂、油脂工程等专业的本科生。应用方法：在确定学生名单后，通过教学平台上的“导入”功能，将学生全部导入到系统中。开课之后，学生即可通过手机端APP“学习通”或者电脑端PC网站，用学号和密码进入教学平台，即可在界面找到“物理化学”课程，点击即可进入课程，可以阅读平台上的所有文档资料以及观看讲解视频。在上第一次课时，所有学生通过教师的引导掌握使用平台资源的方法。教学过程中，笔者采取的是在课堂上优化讲授内容，精简PPT课件的内容，配合板书以思维导图的方式引导学生思考，在课堂上讲解少量例题，以小组讨论结合问答式(PBL)的方式完成少量练习题来增强师生互动和生生互动。教学平台的资源作为课余的补充供学生使用，比如学生上课时未完全听懂或者因为客观原因请假缺课，可以在平台上观看讲解视频学习。更重要的是，当学完一章后，学生在完成教师布置的作业之前，可以通过平台上的视频上复习课；在完成作业之后，可以观看视频听习题讲解，自主评价作业完成质量，对自己未掌握的内容自主进行答疑、解惑。

笔者根据学生的学习积极性、作业完成质量、学期总评成绩和学生反馈等方面进行总结，发现笔者所实施的“互联网+”教学改革取得一定的成效。总体上，师生并未花费多于传统教学所需时间，保持了课堂的严谨性，学生的学习积极性较高，作业能按时提交且有近一半的同学主动在教学平台完成自主复习，学期总评成绩平均分达到70分以上。大部分学生反映复习课和习题课视频是他们最喜欢的互联网资源，还有少部分学生使用了其它各类互联网资料。此外，笔者建设的物理化学教学平台资源被评为“校级数字化精品课程”(http://mooc1.chaoxing.com/course/87401599.html)。

4 结论

互联网在教学中的应用近年来在国内已成燎原之势，笔者并非将这个工具用于教学改革的首创者，而是追随者。笔者认为自己将互联网和物理化学课程融合时，比较成功的是建设了辅助的教学平台，用“互联网+”的方式开展复习课和习题课，代替传统的在教室里讲解的方式。这样做的好处在于学生不必担心错过听课，并且在线听课不受时间、地点的限制，学生还可以重复观看视频展开多次复习，巩固学习效果；教师不必另找时间和地点集中讲解。如此，实现了不增加教师、学生更多负担的情况下提高教学质量的目标。此外，笔者认为像物理化学这样理论性强的工科类课程，视频资源应该作为课堂辅助更为合适，课堂依然应该保留为师生当面交流的主要场地，面对面的师生、生生交流是互联网提供的人机式交流所不能替代的。