陶亚奇 徐江艳

摘要：在南京农业大学物理化学实验课中运用“翻转课堂”教学模式。实践表明，该方法能够使教学从“教师主导”向“学生为主”转变，从“知识传授”向“自学为主”转变，使学生的学习能力、动手能力和合作能力等得到全面提高。为农业院校短学时实验教学提供新的教学模式案例，具有重要的实践意义。

关键词：翻转课堂；短学时；物理化學实验

中图分类号：G642.423 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2018）43-0268-02

物理化学实验课是一门独立开设的，理论性、实践性和技术性很强的课程，是高等农业院校生物化学、土壤化学、食品化学、环境化学、农药学、动物医学等多个专业课程的实验基础。物理化学实验课程除了让学生通过实验来验证已有的理论，更为重要的是要向学生展示科学知识的实验起源，发展新的研究途径，培养学生发现问题、解决问题的能力。

南京农业大学的物理化学实验课学时只有18学时，实验内容与物理化学理论课内容不完全同步，导致学生在学习和教师在指导过程中带来一些困难。这就需要任课教师研究探索新的教学方法和提高教学环节的有效性从而来提高教学质量。本文在介绍南京农业大学物理化学实验教学现状的基础上，运用先进的教学设计理论和先进的信息技术手段，在物理化学实验教学实践中运用“翻转课堂”教学模式，为高等农业院校物理化学实验的教学实践提供新的教学模式案例。

一、高等农业院校物理化学实验课程的特点

1.物理化学实验课的学时较少，动手的机会较少。在南京农业大学，物理化学实验是基础实验课程。课程共计18个学时，1个学分，每学年选课人数近300人，学生每两周才能做一次物理化学实验。实验的设备数量限制了学生的动手机会，采用的是分组实验的方法，是4人一组。分组的结果是个别学生在实验过程中不动脑筋，不动手，实验课的教学效果不尽如人意。

2.物理化学实验内容与理论课内容不同步。物理化学实验课开展过程中要求学生具备一定的理论课知识，但在本校物理化学理论课开课的第二周后实验课也几乎同时开课了，物理化学实验内容与物理化学理论内容很难做到同步，所以教师在学生动手前要花比较多的时间来给学生介绍理论课上的内容，如实验原理、实验数据处理方法、实验注意事项等。结果就是学生实验过程照着书本一步一步机械操作，实验后还是一知半解，达不到实验的目的。

3.学生专业不同，水平参差不齐。在南京农业大学，物理化学实验的学生有动物医药、环境工程、食品工程、生物工程等不同专业，而这些专业所学习的前期课程又不完全相同，因此学生们基础理论知识和实验操作技能水平都表现出参差不齐的现象。

4.单一的考核方式。南京农业大学物理化学实验课程是考查课，一般采用的评分方式是平时实验报告和实验课上的表现综合打分。因为分组实验的限制，同组学生的实验报告雷同现象普遍存在，而且教师对于学生在实验课上的表现也没有量化的统一标准，导致考核分数不能完全反映出学生掌握该课程的真实水平。

二、“翻转课堂”教学模式在物理化学实验教学中的实践

1.“翻转课堂”教学模式。“翻转课堂”教学模式是指学生在课堂外完成知识的学习，这就要求学生在课前对知识进行初步学习，将难以解决的问题记录下来，在课堂上与老师交流讨论进而解决问题。而课堂变成了师生之间和学生之间互动的场所，包括答疑解惑、知识的运用等，从而达到更好的教育效果。这种教学模式翻转了传统的教学理念、教学流程以及教学参与者的角色，真正意义上体现了“学生为本”的思想。

“翻转课堂”教学模式实施对象为南京农业大学动物医药、生物工程、食品工程及食品安全、环境工程等专业的学生，每个班分为6组，每组4-5人。在实验课程开始之前就布置好任务，要求学生在备课时必须密切联系物理化学理论课的知识，每一组承担一个实验的讲解工作，小组内成员须分工合作，收集资料，讲授时间不超过20分钟。老师在课堂上的大部分时间用于对学生讲授内容的补充和深入交流，在此过程中教师和助教每个学生进行充分的互动交流，可以一对一的回答或帮助学生在实验过程中的具体问题，从而达到个性化教学的目的。

每一组讲解必须包含：实验目的、实验原理、操作步骤、仪器使用方法、数据处理方法、每个实验项目都说明本实验可能涉及的安全问题，包括仪器的安全操作和废弃物品回收等，以保证参加实验学生的安全。

2.“翻转课堂”教学模式的教学效果评价。（1）“翻转课堂”转换师生角色，更新教学理念。在“翻转课堂”的物理化学实验课中，课堂上的“以教师为主”转变为“以学生为主”，课堂大部分时间由学生主导。教师在课堂上的作用是回答学生的问题，与学生讨论，完成实验。“翻转课堂”教学模式使教师的教学理念发生转变，同时也改变了学生的学习方式，完全体现了个性化的教学和学习。（2）“翻转课堂”弥补课堂学时不足。“翻转课堂”可以适当弥补物理化学实验课课时不足的缺点，它颠覆了传统的教学结构和流程，将原本课堂讲授的知识转到课余时间完成，而课堂则变成了“讨论、交流”的时间，课堂大部分时间由学生主导。学生在实验的过程中教师可随时解答学生的疑问，帮助学生解决实验过程中遇到的问题，这种教学方式即节省了课堂上的时间，又增加了教师与学生之间的交流与互动，有利于学生更深入地学习以及对知识的深度理解，真正实验课教学的目的。（3）培养学生应用计算机软件处理实验数据的能力。物理化学实验结果的数据一般较多，并且数据处理一般需要用到计算机软件，有时候数据处理的数学方法不当还会使实验结果误差较大。所以在教学中要强调计算机软件在实验数据处理和图表绘制工作中的重要性，比如数据拟合中拟合公式的选择依据，反常数据的判断与取舍，图标绘制的注意事项等，这样不仅可以缩短数据处理的时间，提高数据处理的效率和有效性，更能准确反映实验数据的数学规律，得到科学规范正确的实验数据处理结果。（4）“翻转课堂”改变考核方式。“翻转课堂”教学模式的评价则贯穿于整个课堂的始终，教师在课堂上有时间充分的和学生进行交流，能够更清楚的掌握每一位学生真正的动手和解决问题的能力，考核评价的依据更科学合理，也更具有可靠性。在实验成绩评定过程中课堂学习表现占10%、动手操作能力占30%，以及独立解决问题的能力占20%的比例，实验报告占40%。这种考核方式重在全面考查学生的动手操作能力、解决问题和撰写报告等方面的能力，真正实现了评价的公平和合理性。（5）重视实验报告的撰写。实验报告是对整个实验的总结和反思，其内容应该包括实验的原理、实验的数据、图表绘制、结果讨论和文献引用等环节。物理化学实验课程要教会学生像科学工作者那样写作，而不是照搬实验书上的内容。

三、结论

本文在分析动物医药、生物工程、食品工程及食品安全环境工程等专业的物理化学实验教学现状的基础上，结合先进的教学设计理论和信息技术手段，在物理化学实验教学实践中运用“翻转课堂”教学模式，从“教师主导”变成了“学生为主”，从“知识传授”向“自学为主”的转变，使学生的学习能力、动手能力和合作能力等得到全面提高。为农业院校短学时物理化学实验的教学实践提供新的教学模式案例，提高教学质量，具有重要的实践意义。但是在实践中，“翻转课堂”对教师和学生都提出了更高的要求，教师如何加强开展翻转课堂的专业能力及如何公平合理地进行教学评价，学生如何提升自主学习能力，仍需要进一步的思考和完善。

參考文献：

[1]邹桂华，沈广志，等.制药工程专业物理化学实验的教学改革探讨[J].实验室科学，2015，18（1）：103-105.

[2]许新华，王晓岗，王国平.中美物理化学实验教材内容的比较研究[J].中国大学教学，2016，（6）：81-85.

[3]彭淑静，周迎春等.微课在材料专业物理化学教学中的应用初探[J].大学教育，2016，（2）：117-118.

[4]许秀芳.物理化学理论课教学和实验课教学相结合的一些探索[J].大学化学，2016，31（3）：17-22.

[5]李欣，赵玉红等.基础生物化学实验教学改革的探索与实践[J].实验室研究与探索，2016，35（3）：161-165.

[6]王彦沙，刘松艳.翻转课堂教学模式在大学化学实验教学中的应用.大学化学[J]，2016，31（4）：17-21.

[7]许新华，王晓岗，王国平.中美物理化学实验教材内容的比较研究.中国大学教学[J]，2016，（6）：81-86.

Abstract：We apply the flipped classroom approach in physical chemistry experiment teaching in Nanjing Agricultural University.Our teaching practice results show that it can change "Teacher-Centered" to "Student-Centered" Education.It can change "teacher-impart knowledge" to"student-Self-study".It can also improve students' learning ability，hands-on skill and team cooperation ability.This study provides a novel example of teaching model，which can be applied to other experimental teaching with less course hours.

Key words：flipped classroom；short credit- hour；Physical Chemistry Experiment