超星平台在《物理化学》多元化教学实践中的应用*

薛美香, 林素英, 徐凤州

2020 年初, 新冠疫情在全国蔓延, 为防止疫情在校园内传播, 各个高校2020 年春季均延期开学。 针对疫情对高校的正常开学和课堂教学造成的影响, 教育部于2020 年2 月4 日下发了《关于在疫情防控期间做好普通高等学校在线教学组织与管理工作的指导意见》, 要求各高校充分利用线上各种优质资源、平台, 积极开展教学活动, 实现 “停课不停教、 停课不停学”[1]。 近两年, 各地时有疫情发生, 倒逼了在线教学在许多高校的普及, 在线教学也成为了常态。 2020 年春季学期与2021年9 月-10 月莆田疫情爆发期间, 莆田学院为了保障教学的有序进行, 要求全体教师在以超星平台为主的在线教学平台上全面实施线上教学。 突发的疫情使课堂从传统的教室变成了各种网络平台, 对教师的教学能力和学生的自主学习能力都提出了新的挑战[2]。 物理化学课程是理工科专业重要的必修课程。 莆田学院应用化学、 环境工程、 生物技术、 药学等专业都开设了该门课程。 物理化学是利用物理的原理和方法来研究化学中最基本的规律和理论。 该课程理论性强, 概念多而抽象, 公式多且具有特定的使用条件, 需要用到高数和物理的相关知识, 考察学生的逻辑思维能力, 课程不易理解, 学习难度大[3]。 如何在疫情防控常态化的形势下, 将传统课堂和在线课堂优势互补, 打造多元化的教学模式, 不断提升教学效果, 是我们亟待解决的问题。

1 物理化学教学的现状分析

大多数高校物理化学课程的教学是以传统的线下教学模式为主, 即便因为疫情的原因, 教师不得不改变教学模式, 从线下转为线上, 很多教师也只是简单地把授课的场所从教室移到各类网络平台, 而一旦疫情缓解, 多数教师又回归传统的教学模式。 传统的教学模式主要存在以下几个方面的不足:

(1)课堂以教师为中心。 教师是整个课堂的主导, 教师是知识的传授者。 虽然师生是面对面的, 教师便于观察学生的课堂反应, 但是学生是知识的被动接受者, 参与度不高, 无法较好地发挥学生的主观能动性, 不利于学生综合素质的培养。

(2)教学资源更新慢。 因为教材更新周期较长, 很多与课程相关的前沿科学技术和知识的应用实例无法在教材中充分体现。 虽然多数教师会及时更新授课内容, 要求学生查阅相关资料, 但教材仍然是学生知识的主要来源。 甚至有些教师几年都未更新授课内容, 理论与实际脱节, 不利于开阔学生的视野,这对于大力培养适应社会需求的人才是不利的。

(3)时间和空间受限。 传统的教学是在特定的时间, 特定的地点进行的。 学生课堂上对新知识的接受程度是不一样的,如果某个知识点没有掌握, 则无法重复听教师的授课内容; 如若因病或因事无法上课, 则只能靠自学, 加大了学生对知识的掌握难度。

2 基于超星平台构建物理化学多元化教学模式

利用超星平台进行课程建设与管理、 教学互动与展示, 可以构建一个跨越时空的教学平台。 师生可以通过电脑端或手机端进行线上授课、 分享资料、 批改作业、 选人、 抢答、 签到、测试、 问卷、 讨论交流等[4]。 教师在进行授课的时候, 可以充分利用超星平台丰富的模块功能进行多元化模式的教学, 将线下授课与线上资源有机融合, 提升教学效果。 下面以莆田学院物理化学课程为例。

2.1 课前准备

教师提前在超星平台创建课程, 将该学期上课的学生名单导入系统, 创建班级, 添加各种教学资源, 如课件、 视频、 习题、 拓展材料等。 以我院物理化学课程为例, 上课之前教师提前将下节课教学内容中的重点和难点整理在5 页左右的PPT内, 放在课程章节目录下, 设置成任务点, 要求学生在课前完成, 教师可以在后台查看学生的预习完成情况, 及时进行督促。 同时教师把相关的拓展资源放在资料中, 供学生参考。 例如, 学生在预习热力学第二定律的时候, 教师为学生提供吉布斯、 亥姆霍兹、 卡诺等科学家生平事迹的材料; 在预习法拉第定律时, 上传“自学成才的法拉第” 的视频。 通过这些科学家的故事, 既可以激发学生对新知识的兴趣, 又可以培养学生勇于探究、 追求真理、 求实创新的科学精神; 在学习电化学之前, 为学生提供2019 年诺贝尔化学奖颁发给三位在锂电池方面做出突出贡献的科学家, 其中一位是97 岁高龄的John Goodenough 的新闻材料, 让学生领会科学家为了科学事业奋斗不息的高尚情怀; 在预习表面现象的内容时, 提供2021 年12 月,神州十三号上的航天员王亚平在中国空间站演示液体表面张力的神奇现象的视频, 使学生体会到知识的无穷魅力, 加深专业的认同感。 我们也可以让学生按照教师的要求自己查阅相关资料, 上传到超星平台的讨论区。 如在预习表面活性剂的内容时, 让学生查阅表面活性剂在日常生活中应用的资料, 并在讨论区进行讨论, 这样不但提高学生查阅资料的能力, 同时也增强了学生的参与度, 使那些上课不爱发言的学生也能够勇敢表达自己的观点。 学生通过课前积极主动的预习, 不但可以缓解课中学习的压力, 提高学习效果, 还增强了学好物理化学这门课程的信心。

2.2 课中实施

在进行线下授课时, 教师可以提前10 分钟在超星平台的活动模块中发布签到, 查看学生的出勤情况。 课堂的前5 分钟, 对上节课知识点进行回顾, 并在超星的作业模块中发布小测, 了解学生对旧知识的掌握程度。 如在复习理想稀溶液依数性的知识点时, 发布了一次有5 道选择题的小测, 关于凝固点降低和沸点升高公式的适用条件的错误率比较高, 说明学生在什么条件下使用这两个公式还不是很清楚, 所以在课堂上马上针对这个薄弱点进行及时复习和强调, 学生对这个知识点印象深刻。 授课过程中, 随时可以针对重点或难点在平台上选人回答, 也可以让学生进行抢答, 或者设置讨论话题、 发放随堂练习。 教师也可以利用超星平台对学生进行分组, 提前布置任务, 同组同学分工合作, 在规定的时间内完成任务, 然后设置评价方式, 如教师评价、 组内互评、 组间互评以及自评; 教师筛选出比较优秀的几组, 让学生在课堂上展示汇报。 如在介绍化学电源时, 利用超星平台的PBL 功能, 提前将学生分成10 组,同组学生自己分工, 安排工作, 查阅文献, 制作PPT, 采用自评分值占30%、 互评占30%和教师评价占40%的方式选出3组优秀的作品, 每组同学利用5 min 在课堂上进行汇报, 不但使学生的综合能力得到锻炼, 而且使枯燥的课堂变得生动起来, 大大活跃了课堂气氛。 通过这些形式多样的课堂活动, 将线下课堂与线上平台有机融合, 课堂不再是“满堂灌”, 学生真正动起来, 成为课堂的中心, 而不是被动的接受者。 这样既活跃了课堂的气氛, 加强了师生互动, 也调动了学生的学习积极性, 加深了对知识的理解和掌握, 同时也锻炼了学生思考问题和解决问题的能力。

2.3 课后巩固

课后的及时复习对学好一门课程是至关重要的。 将网络上优秀的相关教学视频链接放在课程门户的章节目录下, 或者将老师自己录制的视频与授课课件上传, 学生可以不受时间和空间的限制, 随时随地反复复习; 同时也可以将任务点设置成闯关模式, 学生只有完成前面的全部任务点, 才能解锁下一部分, 学生在闯关完成任务的同时, 巩固了知识, 学习变得充满趣味, 不再是枯燥而乏味的。 我们在课后还经常用到活动模块中的问卷功能, 及时倾听学生的心声, 了解学生的需求和建议, 及时调整教学方案, 改变教学策略。 例如, 在上课的头一两周, 会向学生发放“是否适应教师的教学方式? 希望教师在哪些方面有所改进?” 的问卷调查; 期中考试之后, 则会问学生“为学好物理化学这门课, 你需要老师提供什么帮助” 之类的问卷。 很多学生在直接面对教师时不敢说出自己真实的想法, 但在网络平台上却能畅所欲言, 提出不少中肯的建议和意见, 这不仅有利于教师及时改变教学方式, 不断提升教学水平, 也能让后续的课程更好开展, 提高教学效果。 而对于学生易错或易混淆的知识点, 我们还可以利用超星平台的同步课堂功能, 打破空间的限制, 利用课后时间, 进行线上统一讲解。如在讲授理想气体简单pVT 过程的相关计算时, 学生对恒压和恒外压这两个概念经常混淆, 我们就利用同步课堂, 课后为学生有针对性的讲解, 着重解释两者的不同点, 及时对学生的薄弱环节进行补缺补漏, 使学生的基础更加扎实, 为后续的课程做准备。 另外通过超星平台布置作业, 让学生在规定的时间内完成, 及时检查知识的掌握程度; 让学生在讨论区上传课堂笔记, 可以了解学生上课注意力是否集中, 也可以看出学生对知识的归纳能力; 教师也可以整理习题库, 供学有余力的学生自主练习; 或者提供相关学科的前沿和热点问题的文献、 资料,拓展学生的视野。 通过后台数据, 教师可以及时了解学生的学习情况, 对学生进行有效监督, 及时发现学生薄弱的环节, 在下一次课中有针对性地进行复习。 利用超星平台, 多举措并举, 很好地解决了传统线下课堂课后辅导不及时的问题, 能及时掌握学生的学习情况, 及时改变教学方式, 提升教学效果,提高了学生的学习兴趣, 增强了学好物理化学这门课程的信心, 也使得师生关系更加融洽。

2.4 考核评价

传统的线下课程普遍存在过程性考核落实不到位, 不能有效激发学生的学习积极性, 也不能客观地评价学生的综合能力[5]。 这就出现了部分学生平时不努力, 考前死记硬背应付考试的现象。 而物理化学这门课程知识点多、 公式多, 且内容比较抽象, 学生靠临时抱佛脚很难取得理想的成绩, 所以经常出现大面积补考的情况。 而借助超星平台, 采用线下课堂和线上平台相结合, 实行多元化教学模式, 则可以明显改善这种情况。 我院的物理化学课程总评成绩是由平时成绩、 期中成绩和期末成绩三部分组成, 分值分别占30%、 20%和50%。 平时成绩除了线下作业成绩外, 还包含超星平台上的数据, 如预习、视频观看完成情况、 签到、 作业、 小测、 讨论、 抢答等, 更加注重学生的平时学习情况和自主学习能力的培养, 同时也使得评价更加客观。

3 成效与不足

借助网络教学平台, 改变传统线下教学的模式, 采用线上线下相结合的多元化教学模式, 不但可以让平时的教学活动“留痕”, 还能以学生为中心, 充分调动学生的学习积极性和主观能动性, 培养学生自主学习和主动思考的能力, 学习氛围明显改善。 近两年, 我院物理化学的总评成绩有明显的提升。 当然, 新的教学模式还处于探索阶段, 仍存在一些不足。 如课程的资源库还不够完善, 科技的发展日新月异, 拓展资料需要及时更新, 这需要花费较多的时间和精力; 学生的线上作业存在互相参考, 答案雷同现象; 课程章节内容的视频资源还不完整, 需要继续补充等。 这些在以后的教学中将不断地探索与改进。

4 结 语

物理化学是一门理论性很强的课程, 需要学生有较好的逻辑思维能力。 将基于超星平台的多元化教学模式应用于该课程的教学, 可以将线下课堂与线上平台有机融合, 优势互补, 改变传统教学以教师为中心的方式, 为学生的自主学习提供了很大的便利, 活跃了课堂的气氛, 提高了学生的学习积极性和主动性, 使课堂充分体现“以学生为中心”, 让学生真正参与进来, 在学习知识的同时也能培养学生的综合素质。