基于“雨課堂”的電化學原理混合式教學模式初探

陳科，王華*(北京航空航天大學，北京 100191)

0 引言

隨著“互聯網+”模式的不斷發展，課堂教學多了新手段和平臺?！坝暾n堂”，作為多媒體教學的一個典型的代表，明顯區別于傳統教學模式，沒有學習的場地和時間限制；在教學過程中，能夠有效的打破師生間不平衡，師生互動性明顯增強，最大化的調動了學生學習積極性與熱情；通過并且具有強大的數據分析功能，能夠全面分析學生的學習效果，在課后，根據后臺數據，教師可以繪制每個學生的學習該門課程的發展圖，從而關注他們的個性化發展。

電化學，物理化學一個非常重要的分支，在化學教育中占有舉足輕重的地位。納米材料、新能源材料、光電材料、催化材料等諸多前沿學科都涉及電化學知識，其內容就是解決科學研究和生產實際中所涉及到的問題，包括金屬電沉積、化學電源、以及燃料電池等，具有綜合性、交叉性和實用性的特點。然而，由于電化學原理課程的理論性很強，內容抽象、概念多、公式多、邏輯性強，因此，很多學生反映在學習過程中理論知識難理解，很難去掌握知識點的內在聯系，學習積極性和熱情低等問題?；谝陨戏治?，如果能將“雨課堂”教學模式與傳統的課堂教學模式進行深度融合，形成線上線下“混合式”教學模式，可能將有效解決該課程教學效果不理想的問題。然而，當前混合教學模式仍然存在一些問題，仍處于不斷的探索階段。想要解決以上的問題，就要不斷探索更符合當前院校的教學形式，實現教學方法與模式的不斷創新[1]。

文章將線上的“雨課堂”教學與線下課堂課程教學形式和內容進行深度融合，優化現在的電化學原理教學體系，形成具有一定特色的“混合式”教學模式，在短暫的課堂上最大程度上激發學生學習興趣，協助其掌握難理解的電化學理論知識，提升教學效果，為進一步完善本科階段人才的培養體系給出建設性意見。

1 電化學原理課程教學現狀

電化學原理課程是面向我校為大三本科生開設的一門專業課，本課程旨在培養大學生掌握電化學原理與應用相關的理論，并為相關后續電化學相關課程提供基礎。課程教材選擇的是李狄編著的電化學原理。目前，國內很多高校都開設了這門課程。我校開設這門課程共計32學時，為專業選修課，因為學科和學時的限制，這一門重要的學科建設非常薄弱。當前，這門課程是以傳統的“黑板+粉筆+PPT”灌輸式教學模式進行授課，學生很難對電化學的基礎知識有深入的理解，對于廣泛的實際應用更是了解不多，再加上學習起點高，概念抽象不易懂，仍然存在以下三個方面問題：

(1)從課程內容上看，教學內容相對比較多，主要涉及電化學熱力學、電化學動力學及應用等多個模塊內容。由于在前期的課程對電化學熱力學的內容已經學習，所以本課程的講授重點放在電化學動力學及其相關應用方面，其內容主要涉及電極過程概述、液相傳質步驟動力學、電子轉移步驟動力學、氣體電極過程、金屬的陰極和陽極過程等部分。但是課時太少，因此，課堂教學過程中，教師以講基本理論知識點為主，很大程度上無法顧及啟發和引導學生思考；就學生而言，以接收并消化課堂中講解的內容成為主，沒有充分的時間對于課堂中所涉及問題進行思考和理解，必然會導致學生對于課程內容只能被動的掌握，尤其對于課程理論性較強公式推導方面，學生不容易掌握。(2)從課程結構上看，本門課程幾大模塊中，核心內容包括電化學熱力學、電極/溶液界面的結構與性質、電極過程概述、液相傳質步驟動力學等，主要涉及抽象的概念和公式推導，講述基本理論的形成、推理、及其在電化學領域的應用也比較枯燥，教材中主要用專業術語為主去描述一些概念和定義，對于學生的在學習中必然會產生一些畏懼。(3)從課堂的設計來看，教師與學生之間的互動主要表現為回答教師提出的問題，形式比較單調。這種模式下，缺乏主動學習和探究精神肯定是必然的[2]。

2 混合式教學模式構建與分析

2.1 凝練教學目標

電化學原理課程，是一門同時重視理論與實踐的專業課程，不僅學生需要掌握電極/溶液界面的結構與性質、液相傳質步驟動力學、電子轉移步驟動力學等理論，而且要會用這些知識在具體的科研和生產的能力。教師在課堂上完成重難點課程內容的講授的同時，要利用線上教學特點，幫助學生將本課程的理論知識融入到他們原有的知識體系中、建立本專業課程與其他化學專業課之間的聯系?；谇拔膶τ陔娀瘜W原理所面臨的三個主要問題，再結合“雨課堂”平臺，在嚴格的教學大綱框架下，加深提煉該課程混合式教學模式的教學目標，詳細如下：

(1)利用“雨課堂”，增加講授電化學知識的廣度，拓寬學生視野，加深他們對該課程內容與實際科研/生產的關聯性的認知；(2)利用線上線下協同作用，優化教學資源，增加師互動，全方面構建混合式電化學原理教學體系；(3)結合“雨課堂”和多媒體課堂互補優勢，增加學生的學習興趣，提升學生的升學習效率。

2.2 設計教學模式

通過“雨課堂”平臺，將手機、Ipad等便攜式電子設備與多媒體教學深度融合，結合實際的電化學原理教學情況，在課前和課后環節引入線上課程資源推送環節。學生通過電子設備可以實時獲得該課程的教學資源(PPT，課程視頻等)、課后習題等內容。具體包括以下4個方面：

2.2.1 總體設計

目前，我校化學專業采用傳統“黑板+粉筆+PPT”授課方式，電化學原理專業課每次2學時，一共16周次。我們將每一次混合式的教學內容設計，分為“雨課堂”課前推送、多媒體教學課上、以及“雨課堂”課后推送3個階段，一般推送教學內容涉及課件、重難點整理、習題、例題解答與分析等。

2.2.2 課前設計

在課前，通過“雨課堂”，教師推送本此教學基本情況簡述，同時也推送一些教學準備的問題，便于學生了解課程內容學習、帶著問題去思考，不至于在講授的過程中產生陌生感和抵觸感。

2.2.3 課堂設計

在多媒體課堂教學過程中，除了PPT講授知識，依托于“雨課堂”，實現與學生的有效互動。教師通過本周次課程內容主題增加互動問題、習題解析、互動評價以及課間簽到，提升師生面對面交流效率。另外，教師也可以督促學生學習、引導小組討論、答案解析，不僅在課堂上著重解決學生學習過程中的共性問題，而且要關注學生的個性化發展。

2.2.4 課后設計

課后，教師通過“雨課堂”平臺推送習題，并推送課堂中的重難點知識，便于學生快速回顧和復習本課程核心內容。另外，統計學生習題完成情況、正確率、難重點知識掌握情況等數據。

3 混合式教學模式的內涵

3.1 創新教學內容

課程內容設計不僅要重視本科階段的理工人才的培養方案、和學生全面發展的需求與科技創新導向，而且要始終堅持以“學生為中心”的教學理念，再加上教師對課程教學質量的提高，同時借助線上線下教學的互補優勢，更進一步挖掘學生的創造性和主觀能動性。教學內容不僅重視理論知識講授，同時，也要重視學生解決實際的問題的能力培養。在講授內容方面，教師除了整體把握教授的基本理論，更要把握前沿知識和科學動態融入到實際的教學中，有針對性的補充課本的不足，使課程教學內容能夠一定程度上讓學生了解科學的創新發展和前沿研究動態[3]。

3.2 創新教學方式

該混合式教學，主要采用“線上主動學習+線下互動討論”的教學方式，實現“以學生為中心”，教師為輔助的教學。通過“雨課堂”互動平臺，教師不斷優化課堂講授內容，把更形象和生動的教學資料補充到實際課件教學過程中，以增加該課程的知識信息量。利用線上豐富的、便捷的網絡資源平臺，實現教師與學生的課內外互動，從而推進信息技術與課堂教育的深度融合。依托“雨課堂”線上教學資源，減少傳統理論授課時，增大靈活運用知識的實踐課時。除了講授基本的電化學理論外，教師增加了實際案例分析、實踐環節，擴大學生的思維空間。

4 結語

隨著“互聯網+”的時代到來，教師的課堂教學應做到“以學生為中心”的理念，提升學生主動探索學習知識的能力。本文基于“雨課堂”的課程教學實踐，分析了電化學原理課程教學特性，從混合式教學模式構建(包括凝練教學目標和設計教學內容)和內涵，并詳細介紹了這種混合式教學模式理念。通過有效利用“雨課堂”的平臺互動優勢，結合傳統面授課程的優勢，并把這種混合式模式應用于化學材料類專業教學實踐中，將有效提升教學效果，有利于理工科專業人才的培養與發展。當前，隨著教學改革不斷推進和深入，教師就需要與時俱進的從傳統的教學模式中走出來，不斷開拓進取，推動課堂改革進程。