物理化學(xué)MOOC建設(shè)、應(yīng)用與思考

與互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)相結(jié)合，MOOC為教育這一傳統(tǒng)領(lǐng)域提供了無限想象空間。MOOC課程的建設(shè)專業(yè)課程專業(yè)基礎(chǔ)課程有廣泛受眾的公共基礎(chǔ)課程武漢大學(xué)物理化學(xué)MOOC建設(shè)團(tuán)隊(duì)武漢大學(xué)化學(xué)學(xué)院物理化學(xué)教研組在，于2015年3月在中國大學(xué)MOOC平臺http:///成功上線了物理化學(xué)MOOC汪存信王志勇劉欲文蔣風(fēng)雷物理化學(xué)MOOC建設(shè)、應(yīng)用與思考物理化學(xué)MOOC的課程服務(wù)對象是怎樣的群體？物理化學(xué)MOOC的課程內(nèi)容選擇物理化學(xué)MOOC的課程資源準(zhǔn)備物理化學(xué)MOOC上線物理化學(xué)MOOC中教師與學(xué)生的互動物理化學(xué)MOOC的應(yīng)用與思考物理化學(xué)MOOC的課程服務(wù)對象是怎樣的群體？

有科學(xué)興趣的公眾？ＭＯＯＣ概念的愿景中，每一個擁有學(xué)習(xí)愿望的人都可以借助ＭＯＯＣ平臺獲得所需要的課程及知識。最大傳播效果著眼于生活中的物理化學(xué)現(xiàn)象及其解釋，對物理化學(xué)原理進(jìn)行科普宣傳，激發(fā)公眾尤其是學(xué)生群體對物理化學(xué)進(jìn)而對化學(xué)的興趣。但是課程設(shè)計(jì)會顯得較為碎片化相關(guān)專業(yè)大學(xué)生？物理化學(xué)課程存在一定的學(xué)習(xí)難度，也對高等數(shù)學(xué)，普通物理、普通化學(xué)等前置課程有要求。良好的學(xué)習(xí)效果通過課程學(xué)習(xí)，學(xué)生能夠獲得物理化學(xué)這門學(xué)科最有價值的部分——對化學(xué)現(xiàn)象解釋的理論框架。物理化學(xué)MOOC的課程內(nèi)容選擇

教學(xué)內(nèi)容限制在約60個節(jié)段，每節(jié)段20分鐘以內(nèi)。電化學(xué)化學(xué)熱力學(xué)化學(xué)動力學(xué)表面及膠體化學(xué)統(tǒng)計(jì)熱力學(xué)內(nèi)容選擇的一條基本原則：課程主線脈絡(luò)清晰，突出基本原理的貫穿始終。物理化學(xué)MOOC的課程內(nèi)容選擇熱力學(xué)體系的狀態(tài)、過程描述內(nèi)能的概念、熱力學(xué)第一定律，焓的概念具體熱力學(xué)體系性質(zhì)：熱容的概念以及狀態(tài)方程結(jié)合熱力學(xué)定律與體系具體性質(zhì)解決熱力學(xué)問題熱力學(xué)第二定律的文字表述推導(dǎo)熱力學(xué)第二定律的數(shù)學(xué)表述，熵判據(jù)的引出自由能判據(jù)的引出對熱力學(xué)函數(shù)及偏導(dǎo)關(guān)系的總結(jié)化學(xué)勢的引出

化學(xué)勢的表達(dá)式化學(xué)勢應(yīng)用于相平衡問題化學(xué)勢應(yīng)用于化學(xué)平衡問題熱力學(xué)的基本內(nèi)容脈絡(luò)物理化學(xué)MOOC的課程內(nèi)容選擇基元反應(yīng)、反應(yīng)速率反應(yīng)機(jī)理等概念濃度對反應(yīng)速率的影響—反應(yīng)速率方程溫度對反應(yīng)速率的影響，活化能的概念基元反應(yīng)組合表現(xiàn)的行為特點(diǎn)多個基元反應(yīng)組成復(fù)雜反應(yīng)時的處理方法活化能物理含義，碰撞理論的基本思想碰撞理論的不足，過渡態(tài)理論的基本思想動力學(xué)的基本內(nèi)容脈絡(luò)電化學(xué)、表面及膠體化學(xué)

在介紹學(xué)科的一些基本特征和概念的基礎(chǔ)之上要突出熱力學(xué)和動力學(xué)的基本理論在這些領(lǐng)域的運(yùn)用，幫助學(xué)生在掌握知識的同時，體會運(yùn)用物理化學(xué)基本原理解決問題的方法。物理化學(xué)MOOC教學(xué)大綱

緒論

第一章

熱力學(xué)第一定律1-1

熱力學(xué)基本概念-系統(tǒng)、環(huán)境、狀態(tài)函數(shù)1-2

熱力學(xué)基本概念-功、熱、可逆過程1-3

熱力學(xué)第一定律，內(nèi)能、焓、熱容1-4

理想氣體，實(shí)際氣體、絕熱過程1-5

熱化學(xué)，赫斯定律及基爾霍夫定律1-6

熱化學(xué)標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)

第二章

熱力學(xué)第二定律2-1

熱力學(xué)第二定律2-2

熵函數(shù)，熵增原理2-3

關(guān)于熵的討論2-4

自由能2-5

熱力學(xué)第三定律

2-6

熱力學(xué)基本關(guān)系式

第三章

多組分體系熱力學(xué)3-1

化學(xué)勢-物質(zhì)平衡判據(jù)3-2

氣體體系的化學(xué)勢3-3

溶液體系的化學(xué)勢3-4

稀溶液的依數(shù)性第四章

相平衡4-1

相律4-2

克拉貝龍方程4-3

單組份相圖4-4

二組份相圖--氣液相圖4-5

二組份相圖--固液相圖4-6

三組份相圖

第五章

化學(xué)平衡5-1

化學(xué)反應(yīng)等溫式5-2化學(xué)平衡常數(shù)5-3

平衡常數(shù)的相關(guān)計(jì)算5-4

化學(xué)平衡移動?第六章

宏觀反應(yīng)動力學(xué)7-1化學(xué)動力學(xué)基本概念7-2

反應(yīng)速率方程7-3

阿侖尼烏斯方程7-4

典型復(fù)雜反應(yīng)7-5

復(fù)雜反應(yīng)近似處理

第七章

反應(yīng)動力學(xué)理論8-1

碰撞理論8-2

過渡態(tài)理論8-3

溶液反應(yīng)動力學(xué)8-4

催化反應(yīng)動力學(xué)第八章

電化學(xué)9-1

電解質(zhì)溶液的電導(dǎo)理論9-2

電解質(zhì)溶液的活度理論9-3

可逆電池?zé)崃W(xué)9-4

電動勢產(chǎn)生的機(jī)理9-5

電極電勢的測量與計(jì)算、及應(yīng)用9-6

應(yīng)用電化學(xué)

第九章

表面化學(xué)10-1

表面張力與自由能10-2

彎曲液面的附加壓力與飽和蒸汽壓10-3

溶液界面性質(zhì)Gibbs吸附等溫式10-4

表面活性劑10-5

氣固界面吸附

第十章

膠體化學(xué)11-1

膠體與膠體結(jié)構(gòu)11-2

膠體的穩(wěn)定性與聚沉現(xiàn)象11-3

膠體的制備與凈化11-4

膠體的動力性質(zhì)11-5

膠體的光學(xué)性質(zhì)11-6

膠體的電學(xué)性質(zhì)物理化學(xué)MOOC的課程資源準(zhǔn)備

一、內(nèi)容需要精煉45分鐘的傳統(tǒng)課程可能需要壓縮至20分鐘完成，如何正確的取舍非常重要；二、需要借助多樣化的媒體展示手段

將一些物理化學(xué)現(xiàn)象更直觀的展示出來，使其超越傳統(tǒng)課堂教學(xué)手段。三、達(dá)到教學(xué)互動的目標(biāo)

要考慮在教學(xué)中引導(dǎo)學(xué)生積極思考傳統(tǒng)課程資源課件、習(xí)題、動畫、圖片MOOC課程資源物理化學(xué)MOOC的課程資源準(zhǔn)備

一段高品質(zhì)的教學(xué)視頻;相應(yīng)的教學(xué)課件;課程中引導(dǎo)學(xué)生思考的思考題;課后的討論問題;課后的習(xí)題與答案;單元測驗(yàn);……..MOOC教學(xué)資源應(yīng)該包括：物理化學(xué)MOOC的課程資源準(zhǔn)備

腳本包括：1.在何處需要配合電子板書展示公式、推導(dǎo)、重點(diǎn)強(qiáng)調(diào)內(nèi)容等；2.在何處需要插入動畫，實(shí)景錄像，實(shí)驗(yàn)錄像等內(nèi)容；3.動畫制作的要求，實(shí)景錄像，實(shí)驗(yàn)錄像的設(shè)計(jì)；4.在何處需要插入啟發(fā)學(xué)生思考的問題，在這一時間點(diǎn)，學(xué)生需要回答完問題后才能繼續(xù)后面的課程。

教學(xué)視頻的制作需要與制作公司有良好的溝通，教師在課件的基礎(chǔ)上，會設(shè)計(jì)一個視頻腳本，指導(dǎo)制作人員的工作物理化學(xué)MOOC的課程資源準(zhǔn)備

一段高品質(zhì)的教學(xué)視頻;相應(yīng)的教學(xué)課件;課程中引導(dǎo)學(xué)生思考的思考題;課后的討論問題;課后的習(xí)題與答案;單元測驗(yàn);……..MOOC教學(xué)資源應(yīng)該包括：物理化學(xué)MOOC上線

MOOC課程上線，大致需要如下步驟：

課程團(tuán)隊(duì)設(shè)置

教學(xué)負(fù)責(zé)人指定教學(xué)團(tuán)隊(duì)人員組成

課程的介紹課程基本信息、課程宣傳文字、圖片、視頻、課程大綱等等

課程評分標(biāo)準(zhǔn)的設(shè)置選擇單元測驗(yàn)、期末測驗(yàn)、作業(yè)、討論對于課程評分的權(quán)重發(fā)布課程內(nèi)容上傳各類資源，設(shè)定發(fā)布時間.物理化學(xué)MOOC上線

——選擇合理的評分標(biāo)準(zhǔn)，對學(xué)生科學(xué)考核客觀題判斷、填空、選擇等題型系統(tǒng)自動評分題型單調(diào)、缺乏對學(xué)生思考、計(jì)算過程的訓(xùn)練附有答案、及對問題的分析，學(xué)生可以在得到成績后可以找出問題所在主觀題計(jì)算、證明、問答等題型有兩種評分方式

教師評分

學(xué)生互評

（需要提供標(biāo)答，及批改要點(diǎn)）物理化學(xué)MOOC上線

——選擇合理的評分標(biāo)準(zhǔn)，對學(xué)生科學(xué)考核我們給學(xué)生分?jǐn)?shù)的的三個維度平時測驗(yàn)+期末測驗(yàn)

以客觀題為主，占30%+40%作業(yè)

以主觀題為主，占20%

采取學(xué)生互評的方式完成評分。討論

占10%，有兩個方面：參與討論的活躍度（發(fā)帖、回復(fù)的數(shù)量）

對于討論問題的回復(fù)質(zhì)量（回復(fù)被點(diǎn)贊的數(shù)量）物理化學(xué)MOOC中的師生互動

MOOC中，一些師生互動的設(shè)計(jì)在教學(xué)視頻中設(shè)置的問題中斷點(diǎn)，要求學(xué)生回答后才能繼續(xù)課程，這類似于課堂提問，引導(dǎo)學(xué)生思考；在測驗(yàn)中，教師可以設(shè)置對問題的點(diǎn)評，學(xué)生完成測驗(yàn)后，可以通過點(diǎn)評了解對問題理解是否有偏差。討論區(qū)，則是師生互動的主要場所。教師可以通過系統(tǒng)設(shè)置討論區(qū)結(jié)構(gòu)，一般有課堂交流區(qū)、老師答疑區(qū)、一般討論區(qū)和精華區(qū)。物理化學(xué)MOOC中的師生互動

討論區(qū)的應(yīng)用課程討論區(qū)——對剛學(xué)習(xí)的內(nèi)容進(jìn)行討論

一個好的討論問題對于激發(fā)討論活躍程度非常重要，可以引導(dǎo)學(xué)生對概念建立起正確的理解。教師答疑區(qū)——老師回答問題

MOOC教學(xué)中，我們也能體會到學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情，存在一些高水平的提問，對于老師的教學(xué)本身也能起到促進(jìn)作用。討論區(qū)存在的一些問題

許多交流功能，如視頻，拍照上傳、音頻上傳等功能都不能實(shí)現(xiàn)，而公式編輯也過于不便。物理化學(xué)MOOC的應(yīng)用選課人數(shù)物理化學(xué)（上）3月課程總?cè)藬?shù)4079物理化學(xué)（上）9月課程總?cè)藬?shù)6537物理化學(xué)MOOC的應(yīng)用結(jié)果上課人數(shù)物理化學(xué)MOOC的應(yīng)用結(jié)果考試人數(shù)物理化學(xué)MOOC的應(yīng)用結(jié)果考試成績物理化學(xué)（上）3月課程物理化學(xué)（上）9月課程物理化學(xué)MOOC的應(yīng)用結(jié)果活躍學(xué)員的主要組成考研學(xué)生同步在上物理化學(xué)實(shí)體課程的本科生對物理化學(xué)MOOC的反思教師需要在第一次課就充分展現(xiàn)課程的魅力，及其廣泛作用

從上課人數(shù)以及考試人數(shù)來看，第一周都是一個峰值，之后指數(shù)式下降。這說明對于物理化學(xué)MOOC，第一周的課是否有吸引力至關(guān)重要，對于教師是一個全新的，極具挑戰(zhàn)的任務(wù)。堅(jiān)持學(xué)完全部課程的、并完成考試的同學(xué)是課程真正應(yīng)該面向的目標(biāo)，傾聽他們的聲音與訴求，是完善與修訂的課程的依據(jù)課程的資源制作還