双轨并进 螺旋上升的在线课程设计

李哲旭 杨 蕊

(上海健康医学院医学影像学院，上海 201318)

近年来，在线开放课程的迅速兴起，正在促使教学内容、方法、模式和教学管理体制机制发生变革，给高等教育教学改革发展带来了新的机遇和挑战[1]。为积极顺应在线开放课程发展的新趋势，直面高等教育教学改革发展新的机遇与挑战，教育部在2015年出台了《关于加强高等学校在线开放课程建设应用与管理的意见》(以下简称《意见》)。《意见》鼓励高校结合本校人才培养目标和需求，通过在线学习与课堂教学相结合等多种方式建设在线开放课程[2]。

本课程构建了“双轨并进，螺旋上升”的教学模式：即“物理”和“化学”教学内容交替运行，循序渐进，螺旋上升。把“物理”与“化学”有机地结合起来，填补以往的不足，提升学生的专业知识和职业能力。教学采用录屏直播、微课、PPT等多种手段并行的方式，结合课程大纲设计了多种多样的学习内容进行在线授课。通过超星平台、微信群等渠道与学生保持联络，并做好答疑和指导，实现停课不停教。

1 课程介绍

物理化学是在物理和化学两大学科基础上发展起来的。它以丰富的化学现象和体系为对象，大量采纳物理学的理论成就与实验技术，探索、归纳和研究化学的基本规律和理论，构成化学科学的理论基础。是中药学专业必修的专业基础课程。

物理化学理论研究方法有热力学方法、动力学方法、统计力学方法和量子力学方法。上述4种方法的教学都是基本的，并且后2种方法的教学必须进一步得到重视。因此，本课程以化学热力学、化学动力学和统计热力学为基础，在加强基本知识、基本理论和基本方法教学的同时，应注意适度反映现代物理化学学科领或发展的新动向和新趋势。

教学内容由热力学和动力学为主体，涉及热力学基本概念、定律、原理、方法，溶液、相平衡、化学平衡的热力学，唯象动力学的基本概念，反应速率理论，催化作用，电化学基础，表面现象及胶体化学。通过学习本课程，要求学生对物理化学有系统的认识，并了解其在生命、医药等学科中的根基地位及其相互的关系。要求学生较好地掌握热力学方法和动力学方法，并要求初步掌握统计热力学方法。在课程教学中应贯彻理论联系实际以及少而精的原则，使学生了解并掌握物理化学的基本理论，以增强他们分析问题和解决问题的能力。

2 课程建设思路

结合学校“应用型、特色性、国际化”医学本科院校的办学定位，为培养具有健全人格与心理、能够解决中医药领域工作中实际问题的复合型人才，制定本课程建设思路。

2.1 课程思政建设 立德树人是高等教育的首要目标与根本任务，本课程建设与运行过程中把社会主义核心价值观融入专业教学中。深入挖掘课程中的思政要素，把思政要素与知识点融合起来开展课程思政。

2.2 课程资料建设 完成课程教学大纲、课程运行方案等建设，并制作了相应的PPT、教案等教学文件。

2.3 课程资源建设 充足优质的教育资源是线上线下混合式教学得以顺利开展的保障，本课程经过全体团队成员的共同努力，共建成了以下教学资源。

2.3.1 录屏直播 每节课都录制录屏直播视频，供学生在线观看。

2.3.2 微课 把多年课程建设中录制的微课放到在线教学平台中，作为网络教学平台的重要组成部分。

2.3.3 动画 部分关键的知识点配以简单明了的动画来提升教学效果。

这3个部分共有100多个短视频供学生线上线下学习使用。

2.4 在线实践教学建设 物理化学是以物理的原理和实验技术为基础，本课程的实验教学课时数较多，为提高在线实验教学的效果，本课程采取了真实操作视频与虚拟仿真实验相结合的教学方式，让学生在虚实结合的环境中进行在线实验学习。

2.4.1 虚拟仿真 与虚拟仿真制作公司合作，制作《物理化学虚拟仿真实验》教学软件，设计真实情境、人机互动等虚拟实践环节，提高学生的在线学习兴趣。

2.4.2 实操视频 为了提高实践教学效果，本团队还录制了多个实操视频，学生可以在线观看教师实操过程。

3 考核和评价方式

依据物理化学课程特点，结合在线课程建设情况制定本课程的考核方案。本课程考核主要分以下几个方面。课程视频观看情况：每个章节都有对应的视频资料，也是线上教学非常重要的组成部分；本课程除了有录屏直播视频外，还有一些与教学内容相关的短视频。课堂互动情况：课堂互动是线上教学很重要的环节，有小测验、抢答等内容。章节测验情况：每个章节都设有知识点或技能提升等测验项目，是对学生基本知识和基本技能的考核。参与讨论情况：课程运行当中会发起讨论话题，通过互动的方式提高教学效果。签到情况：每节课都发布签到，要求学生按时进行线上学习。考试成绩：线上教学运行完后进行一次在线考核，是检验学生在线学习的重要手段。

4 课程设计

本团队采用“双轨并进、螺旋上升”的教学设计来落实本课程运行。“双轨并进”即是指本课程“物理”与“化学”2条线知识与技能的并进，也是线上与线下2种教学形式的并进。“螺旋上升”是把物理和化学2部分的内在联系，通过线上线下融合的教学方式有机地结合起来，就像DNA双螺旋结构一样，不仅关注物理和化学2条主线，还关注2条线间的结合部分，把物理和化学交融在一起，使学生的知识与技能得到不断提升。

本课程设计利用微课、动画等多媒体技术，结合具有交互性的网络教学平台来丰富教学环境，把学生解决难题的行动过程可视化、模拟化等。把教学重点、难点融入信息技术中，并进行整个课程的系统化信息技术设计，把教学理念整合到现代信息技术中[3]。

本课程实践教学采用任务驱动的教学方式，整合工作任务中涉及的专业知识和技能[4]，以真实的产品为项目载体来开展教学和训练，使学生“为完成任务而学习，在完成任务中学习”，通过完成任务获得能力上的提高[5]。

5 预期效果

本课程设计，把“物理”与“化学”有机融合起来，为物理化学课程教学改革提供了新的建设思路。本课程实施后，预计有以下的教学效果。

5.1 提高学生的学习兴趣 本课程增加了许多感性的教学资料，诸如动画、声音、视频、图片来充实教学内容，让学生通过视觉的刺激形成感性认识，增加学生的学习主动性和目的性，也提高了学生的学习兴趣。

5.2 知识与能力的同向发展 本团队开发了多项理实一体化的教学项目，可解决知识与技能脱节的传统教学弊端，把理论知识学习和技能训练融为一体，培养学生知识与技能的平衡发展。

5.3 教学效果有增值效应 教学运行采用理实一体、虚实结合、线上线下并行等教学方法，为学生打造多维度学习情境，从学生评教和督导评课中看，教学效果得到明显的提升，具有增值效应。

5.4 提升学生自主学习能力 考核采用多维度、多手段，线上线下相结合的方式，同时增加了师生交互机会，提升了学生自主学习能力[6]。

本课程的在线教学资源建设及“双轨并进、螺旋上升”的课程设计，有效地解决了过去“物理”与“化学”教学的难点与弊端，真正的把物理与化学融合起来，有效地提高了教学效果；利用在线教学的特点，把录屏直播、微课、动画、PPT等资源进行合理搭配，与线下课程相结合，形成立体化的教学手段，充分体现了在线教学的优势；利用虚实结合的实验项目，解决了在线实验教学的难题，“双轨并进，螺旋上升”的教学模式初步形成。