网络化教学应用于物理化学实验的探讨<br/>——以衡水学院为例

网络化教学应用于物理化学实验的探讨
——以衡水学院为例

2020-12-25张杰

安徽化工 2020年4期

张杰

（衡水学院化工学院，河北衡水053000）

物理化学实验偏重于精密仪器的使用，由于教学资源等原因，部分高校的教学资料主要是自编讲义，学生通过预习实验讲义和课堂上老师对相关实验的讲解来了解实验原理、仪器使用及操作步骤。这种传统的实验教学模式不利于学生兴趣的培养和创新思维的建立[1]。

实验教学网络化的最终目的就是借助网络媒介，更新、传递知识[2]。现代化的物理化学实验教学借助形式多样的多媒体技术，以网络技术为平台的新型教学模式，不仅使课堂教学变得更加形象生动，提高学生的学习兴趣，而且使学生的自主创新能力得到了锻炼，增强了学生自主学习的能力和主动探索求知的精神，为培养适应当前社会发展需求的高素质人才提供了基础[3]。

1 传统物理化学实验教学的主要问题

1.1 课堂利用率低

首先，实验教师为检查学生出勤和预习会挤占课堂时间。学生只依靠预习讲义或者书面上的理论知识很难去实际操作好当次的实验。若实验失败，学生又重新实验，浪费了药品和时间。为了使每个学生掌握实验技能，教师也要花时间去指导学生，但是实验教学的效果并不理想。

1.2 教学内容缺少综合性和创新性

传统的物理实验教学模式中，验证性实验是主要的实验类型，较少涉及设计性实验或综合性实验。在实验教学过程中，学生们都是被动参与。边看讲义边做实验，学生下意识想着“吃现成”，不利于培养学生的创新思维和想象力。另一方面，在有限的实验课堂上只能勉强做完实验，被动接受知识，缺少思考。

1.3 师生交流反馈少

现在进行教学采取的多组循环制，以班级为单位，每次实验的学生约五十人。由于人多仪器少，同一时间只能分小组进行相同的实验。每组教师在实验时都要重复讲解，耗费大量的精力和时间。没有多余的时间让学生独立思考，部分学生一知半解。学生和教师之间缺少有效的沟通，这就造成学生对实验课的主动性不高，教学效果相对较差。

2 物理化学实验网络化教学的具体实施

2.1 实验预习资料网络化

一个好的开端等于成功了一半。实验前的预习是否充分，不仅直接影响实验效果，而且关系到实验能否正常进行[4]。一些同学的理论知识不足，会影响到他们对物理化学实验原理的理解。因此将物理化学实验项目设计基础知识的文本资料、视频资料以及常用仪器的使用方法电子化，置于网络平台，有利于学生们预习时便于查看进行深入理解。

2.2 物理化学实验尔雅平台的建立与完善

我校在网络化教学平台上采用尔雅平台和智慧树通识课平台，开发和构建物理化学实验的网络化教学，参考其他大学化工学院网络辅助教学平台的结构体系来完备自己的网络化教学平台。在网络教学平台上传了实验视频、实验ppt、实验电子讲义、实验相关习题和相关资料的链接等。网络平台与学习通的手机APP相关联，学生通过手机可以完成一系列的操作。签到功能可以节省点名的时间，教师查勤的时候一目了然。在平台的讨论区可以进行师生的交流互动，一方面了解学生学习的情况，一方面可以进行答疑。

2.3 加强实验课堂操作训练

传统的实验课堂教学，教师演示，学生学习，学生和老师双方都很被动。在网络平台上传每一个实验的教师录制的操作视频或者网络资源的教学操作视频，通过将一系列基本操作视频化后，让学生提前学习，课堂上教师进行随机抽取学生来对实验操作及原理进行演示和讲解，随后由教师进行补充，理解深刻，加深印象。

3 物理化学实验网络化教学的发展预想

3.1 实验预习虚拟课件的建立与完善

在新的网络化条件下，化学实验中的实验前预习环节以物理化学虚拟实验课件为核心。在设计课件的过程中，为了让学生提前了解实验操作，建立三维动画虚拟实验室，可以使他们在实验前模拟操作实验，不仅包括每一步需要加入的药品或者操作仪器的先后顺序等，而且一些用到有毒的药品或者操作较危险的实验，可以通过虚拟课件的操作降低在实际操作中的危险率，并且将实际操作和虚拟课件操作联系起来，总结各方面的问题。

为了保证不爱预习的学生也能掌握到做实验的必备知识，增加一个强制环节。学生在进行一个实验之前，只有通过回答一些系统随机提出的课前预习问题，达到一定正确率才可以继续进行课后作业的完成。这些课后作业关乎平时成绩等毕业要求，可以提高学生的预习主动性。

3.2 实验报告网络化的预想

学生对纸质实验报告进行提交，教师批改过程存在着效率较低的问题，实验报告若通过网络提交，可以节省学生的时间，也可以及时看到实验成绩和教师的评语。电子实验报告让学生学会使用常见的化学工具软件，例如一些化学的专业画图origin软件。实验报告中要求画出的一些图表、标准曲线等通过软件的辅助更加准确，各类型电子化图表更加美观，这就学习了课程指标外的有用知识。