物理化学B 课程过程考核方式的探索和实践

       王自庆，李  萌，徐彩霞，李红玲   

（石河子大学 化学化工学院 新疆 石河子 832001）

[摘  要]：针对“物理化学B”课程教学过程考核中存在问题，采用“智慧教学”、“ 翻转课堂”和“线上线下混合教学模式” 的新手段对课程的过程考核方式和指标进行了重新设计.采取多元考核模式，科学设计考核量化指标使其具有可操作性，使考核和评价贯穿于各个教学环节。教学实践结果显示本文提出过程考核模式可有效解决传统考核模式标准模糊和区分度不大的问题，为物理化学课程学校效果的改善和学生学习兴趣的培养提供了参考和借鉴。

[关键词]：物理化学B；过程性考核；考核指标；教学实践

[基金项目]：2021年度石河子大学第七批优秀中青年骨干教师培养支持计划（石大校办发〔2021〕4号）；2021年度石河子大学过程性考核示范性课程项目“物理化学B”（ZB07004）。

[作者简介]：王自庆（1987—），男，山东临沂人，工学博士，石河子大学化学化工学院，副教授，主要从事混合式教学模式研究;李 萌（1992—），女，新疆伊犁人，理学博士，石河子大学化学化工学院，副教授，主要从事混合式教学模式研究;徐彩霞（1979—），女，甘肃兰州人，工学博士，石河子大学化学化工学院，副教授，主要从事物理化学理论与实验的教学研究。

[中文分类号]  G642.0    [文献标志码]  A   

物理化学又称理论化学，是化学学科的一个重要分支，它是从研究化学现象和物理现象之间的相互联系入手来探求化学变化过程中普遍性的基本规律的一门学科，它对于学生科学思维和综合素质的培养与提高起着至关重要的作用^[1]。课程内容主要包括化学热力学、电化学、表面化学、化学动力学和胶体化学的基本知识、原理和方法。物理化学是化学、化工制药、冶金环境、能源材料、食品和医药等理工类专业的核心专业基础课，在上述专业课程体系中占有重要的地位。课程学习要求学生能系统地掌握物理化学的基本知识和基本原理，

一方面并能够运用物理化学的知识原理去分析常见的生产生活现象，另一方面还要求学生能够掌握物理化学的科学思维方法，培养学生获取知识并用来解决实际问题的能力，是其它化学和工程类技术学科的发展基础^[2,3]。因此，物理化学的学习效果直接影响着后续专业课程学习。 

石河子大学《物理化学B》课程主要针对化学化工学院、食品学院和药学院的环境科学与工程、食品科学与工程、葡萄酒科学与工程、药学、临床药学和中药学专业二年级本科生开设的专业必修课，采用南京大学沈文霞教授主编的《物理化学核心教程》作为教材，共54学时，3.5学分，考虑到学时较少电化学部分不作为学习要求。近三年，我校每年开设物理化学B课程的教学班大约有20-25个，参与学生500-600人。概念多、内容抽象、理论性强和学习难度大是物理化学学科的显著特点，且该课程还要求学生熟练掌握大学物理和高等数学的背景知识。从期末考核成绩来分析学生学习效果不佳，每年总评平均不及格率均在30%以上，有的班级甚至可以达到60%，且补考通过率低，近三年补考通过率均在5%左右。

从前期试卷分析和调研反馈我们也发现影响学生成绩的主要因素有以下两个。（1）学生对物理化学学科重视程度不够，相当一部分学生认为物理化学不是专业课，课程内容对自己专业学习用处不大。开对课程学习还有新鲜感，越往后难度越大，慢慢就放弃了，甚至于有学生把物理化学当成了心理负担，逐渐产生的厌学恐慌情绪。在此意识指导下，相当一部分学生放弃了平时的努力，希望考前突击一下应付考试，对物理化学知识点缺乏理解，导致成绩不理想。例如，闭卷试卷计算题第一题考察热力学部分涉及基本变化过程的状态函数变化量的计算，很多学生根本没有理解试题具体的变化过程就机械的把自己背诵的公式都列上去，而忽视了公式本身适用条件。尽管涉及计算过程难度不大，但是每年得分率都不理想。（2）从闭卷测试成绩来看良好等级以上学生比例偏低。从得分情况分析，涉及知识点记忆考题得分率较高，而涉及知识点应用的考点得分率普遍较低。大多同学对物理化学学习依靠短期突击背诵，尽管对基本概念掌握还可以，缺乏内容理解，不能够灵活运用。

为全面推进石河子大学本科人才培养模式创新实验区建设，营造良好的教学与学习氛围，保障教育教学质量稳步提高，学校专门立项实施了过程性考核示范课程项目。我们通过探讨《物理化学B》课程教学方式和考核方式的改革，建立了强化过程学习效果，以评促学的考核体系重点解决传统过程考核方式对期末考核的监督促进效果差和对学生过程学习评价不全面的关键问题，并在实际教学实践工作中取得良好效果。

1. 课程考核现状及改革的必要性

图1 注重过程性考核新评价体系的构建

传统物理化学课程考核主要采用“7+3”模式，即期末考试成绩占70%，采用闭卷形式；平时成绩占30%，平时成绩主要由考勤、书面作业和课堂表现三部分构成，各占10%。因教学内容安排紧凑，课时有限，授课教师无法每次课都点名，只能采取抽点，随机性较大。另外，还有部分学生存在“出工不出力”的情况，简单通过考勤不能反应学生对基本知识的掌握程度和学习效果。对于书面作业，抄袭现象严重，仅从作业书面很难鉴别学生的学习和对知识点的掌握情况，导致给出的成绩不客观。在该考核体系中，考核标准模糊，影响考核结果的主观因素较多。通常情况，只要学生卷面成绩超过50分，任课老师一般都会通过调整平时成绩使学生达到及格水平，因此在该考核体系中决定学生是否能够通过最终考核还是看最终考试的卷面成绩。

物理化学学科本身内容较多，涉及内容跨度大知识点分散，且概念抽象理解困难。加之，《物理化学B》是针对非化学和化工专业的学生开设，部分学生在思想上重视程度不够，认为物理化学不是自己的专业课，学好学不好都无所谓，接近考试的时候临时突击一下就可以。传统教学和考核模式主要以教师按照大纲内容安排讲授为主，唯一能够考核学生掌握情况的就是课堂提问和作业。作业大多抄袭，参考价值不大，因此学生的学习情况很难及时反馈给授课教师，无法全面掌握学生的学习情况。

期末考试通常在正式结课后两周内进行，题型为常规的选择、判断、简单和计算题，重点侧重于学生对基本概念和公式的理解和掌握情况，而关于学生关于知识运用和融会贯通深层次理解能力的考察则未能体现出来。显然，传统考核模式还存在浅显片面，不能全面体现出学生的知识运用能力，更不能让学生认识到学科学习的重要性，培养出学习兴趣。

2. 注重过程考核模式的构建

过程性考核应是对教学质量进行检验、监测和督促的有效工具，科学合理的考评机制可以客观准确的反馈教学活动的实施质量，发挥人才培养的导向和评价作用，对教学活动进行监督管理，保证人才培养的质量^[4,5]。科学的过程考核体系不应过于关注最终期末考试成绩，更应将学生的学习态度、章节知识点的掌握情况和知识的运用能力纳入到考核体系，通过构建科学评价体系营造一个“全过程紧张教学过程”， 使学生能进行自主学习，提高学生学习效率^[6]。 基于以上原则，结合物理化学课程的特点，从以下几个方面构建新的评价体系并实施，评价模块和比例如图1。在新评价体系中，同样包括平时成绩和末考成绩，各占50%，期末考试形式和题型组成与传统评价体系相同，采用闭卷形式。平时成绩主要包括五个模块，课堂表现、课后作业、阶段性测试、课程设计和考勤。

2.1课堂表现。为改变学生平时学习松懈和考前突击复习的现状，更好体现过程考核对课程学习的监督作用。帮助学生养成好的学习习惯和自我提高的学习意识，新的过程考核体系将课堂表现分为课前预习成绩和课后巩固成绩两部分，各占总评成绩的5%。在每次课的最后，任课教师在总结本次课教学重点和难点的同时，会按照教学大纲交代下次课重点学习的内容。在下次课，任课老师会随机抽取6-8名同学提问，内容重点涉及上次课要求重点掌握的内容和本次课要讲内容中涉及的基本概念和原理。根据学生的回答情况打分，在整个课程教学环节中每位同学至少有1次一会。为杜绝学生回答完以后就不再认真预习和巩固情况的发生，鼓励得分低的学生下次主动回答问题；另外，首次提问得分在50分以下的同学会列入后续重点提问学生名单，督促学习效果不理想的学生继续努力。为提高学生学习积极性，营造赶超自我的学习氛围，涉及多次提问同学的考核成绩以最高的一次记。

2.2课后作业。通过课后作业完成情况及时了解学生学习效果和自主学习能力，然后将暴露出的问题及时反馈给学生是过程考核发挥反馈作用的关键。为解决学生作业相互抄袭和直接照搬参考书的现实问题，使学生更关注平时的学习积累，端正学习态度，在新考核体系中我们将线下自主完成的书面作业改为线上完成。利用石河子大学网络教学平台中的随机选题功能，将题库中试题分拣后按照相应的章节模块上传，题型也有传统的单纯计算题改为选择、判断和计算三种题型，重点涉及本章基本定义原理的理解和重点计算公式的应用。设计题量为选择4-8道、判断4-6和计算题2道，考虑到学生是初学内容掌握还不牢固，为留给学生充足的思考时间，作业的完成时间是90分钟。选择和判断直接点击答题，计算题在作业本完成后拍照上传即可，采取这种线上随机抽题限时完成的方式，很好的解决了作业抄袭问题，倒逼学生去复习巩固章节重点。通过系统中统计出每个知识点的得分情况，任课老师可以及时了解学生的掌握情况，在习题课上可以有针对性讲解重难点。

2.3阶段性测试。为了解学生的学习情况，真正做到以考促学，在过程评价体系中还引入了阶段性测试模块。在该模块中，按照学习内容的连贯性和系统性，将阶段性测试分为两个阶段，成绩各占总评成绩的二分之一。第一阶段包括热力学基础、多组分系统热力学和化学平衡部分，第二阶段包括相平衡、动力学以及胶体和表面化学部分。为使学生提前了解期末考试的题量和题型，阶段测试题型和期末测试题型一致，均为选择、判断、简单和计算，题量设计是期末考试的二分之一。形式采用模拟考试方式，50分钟闭卷，结束后统一收回。

2.4课程设计。为培养学生对物理化学课程学习的兴趣，更好的体现物理化学课程学习内容的重要性，采用翻转课堂的教师理念引入了课程设计的考核模式，占总评成绩的10%。按照物理化学教学内容系统性，分别分成了热力学基础、化学平衡、相平衡、动力学和胶体与表面化学五个模块。同时也将一个教学班的同学随机分为10个小组，每组5-6人。每两组对应一个模块，通过查阅资料资料介绍物理化学基础知识对专业课程学习的支撑作用和指导意义。采用开放性模式，以此问题为导向引导学生思考物理化学理论知识和专业课程知识点联系，将学习的决定权转移给学生。要求每组学生利用课下时间讨论总结，形成一份不低于5000字的课程设计，并制作PPT在本章内容学习结束后2周后讲解。每组PPT讲解时间是12分钟，学生提问和任课老师点评10 分钟。课程设计主要以选择内容的契合度、学生认识的深度和课程设计格式为标准由任课老师给分，占总评成绩的5%。另外，PPT制作、讲解和答辩情况由其它8组组长打分，取平均值作为最后得分，占总评成绩的5%。

2.5考勤和态度。按时参加课程学习，能够按照学时要求完成学习内容和各个考核环节，是维持正常课堂教学秩序的基本要求，也是能否获得参加期末考试资格的前提条件。按照基本要求的属性，在新过程考核指标考勤不再赋分，但为了体现对学生学习态度和学习热情的考核，我们采用只扣分不加分的形式，即学习过程中有迟到、早退和请假现象的一次从最后总评成绩中扣0.5分，上课玩手机和吃零食每次扣1分，旷课一次从总评成绩中扣除3分，累计旷课超过三次取消参加期末考试的考评资格。

3. 实施效果

按照上述考核模式和指标体系，在2020—2021学年的第二学期在石河子大学过程性考核示范课程项目的支持下，采用新的过程考核指标对2个实验班的学生进行了评价，采用大纲规定的“7+3式”过程评价指标体系对另一个对照班进行评价。为消除学生基础对学习效果的影响，我们在成绩分析时剔除了重修学习学生的成绩，成绩分析结果如表1。

由表1可以发现，与传统过程评价方法不同，在新评价指标体系下在每个分数区间范围内，卷面得分和总评得分基本一致。传统过程评价中，除极少数学生外，绝大多数学生的考勤成绩可以达到满分；在作业和课堂表现，由于评价标准模糊，很难有区分度，因此绝大数学生的平时成绩分布都在80—90之间。采用新的过程评价体系后，强化了评价指标的可操作性，压实了平时成绩构成，因此区分度较为明显。有成绩分析还可以发现，平时成绩、卷面成绩和总评成绩呈现出很好的正相关，也就是说每个考核环节都按照要求保质保量完成了，课程基本概念、原理和公式掌握的就扎实，卷面成绩就越高，总评成绩就越好。在新过程考核评价指标体系下，一个学生在获得成绩可以很好的反映该生在学习过程中学习效果，说明以评促学的作用明显。与对照组相比，学生总评成绩在良好以上所占的比重没有明显增加，但是及格率更高了，说明构采用的过程评价方式对成绩靠后或学习主动性不是很强的这部分同学起到了很好的监督和敦促作用。从以上分析可以看出，本文构建的注重过程考核的新模式可以很好的反应出课程学习过程中学生的学习态度、积极性、自觉性和学习效果，同时对学生过程学习也有很好的监督和敦促作用。

表1卷面成绩和总评成绩分布

  表2实验组和对照组卷面成绩和总评成绩分析

在上述过程评价过程中，引入了多个教学环节，使得学时显得尤为紧张，对于作业题和测试题不能系统细致讲解。对重要知识点、概念、定义和公式的训练还需要进一步强化，提高学生对重要知识点掌握的熟练程度。另外，针对设定的过程方式和指标后续还需要在教学方法上进行探索，如何运用案例教学法。可以结合授课学生专业背景，改善教学方法。主讲教师要将物理化学理论与授课学生的专业知识相结合，引导学生用物理化学知识去解释授课学生的专业知识，如食品加工过程中常见紫薯色素降解为模型讲解反应级数、动力学方程、半衰期和活化能等概念，让学生切实体会到物理化学学习的重要性。

4. 总结

基于最新教育教学手段对“物理化学B”课程学习的过程考核体系、指标和比重进行了重新设计，并应用于课堂教学实践。本文提出的新考核方式和指标体系有效解决了传统考核模式评价标准模糊和区分度低的问题，通过基于智慧教学的线上线下课后作业评价模式、随堂提问以及随堂测试极大等手段显著提高了学生的学习热情，改善了学生的学习习惯；另一方面通过全面观察和分析学生的表现，可以及时准确的获得学生的学习效果并及时有针对性的反馈给学生，帮助学生形成完成的课堂知识学习体系。采用翻转课堂教学模式，转变课堂角色让学生回归学习主体地位，培养学生学会用物理化学的基础理论知识来解释专业学习中常见的生产生活现象，帮助学生在物理化学课程的学习中发现乐趣，真正体会到课程内容学习的重要性。

[参考文献]

[1] 沈文霞，王喜章，许波连. 物理化学核心教程(第三版).北京:科学出版社,2020.

[2]孙艳辉, 南俊民, 马国正, 何广平, 左晓希, 李国良, 林晓明. 物理化学课程思政教学设计与实践.大学化学,2021, 36(3): 2010015.

[3]胡晶晶, 周灏, 刘惠玲, 张慧娟, 池泉.基于过程考核理念的分析化学实验教学改革研究与实践.教育教学论坛,2020,(47):391-392.

[4]朱祎莉，章国庆. 过程化考核在《高等数学》教学中的创新与实践.课程教育研究, 2020, (41):36-36.

[5] 蒋梅香, 刘颖新, 孔兴欣, 李志华, 刘艳, 陈容. 基于信息化的药物化学过程化考核教学实践.教育教学论坛，2020,(7):306-307.

[6] 文瑾, 胡传跃, 陈占军, 田修营，刘鑫. 基于过程考核的物理化学课程教学改革.山东化工，2017,(7):130-131.

Exploration and Practice of  Process Assessment in Physical Chemistry B

Zi-qing Wang, Meng Li, Cai-xia Xu, Hongling-Li

(School of Chemistry and Chemical Engneering,Shihezi University, Shihezi 832001, China)

Abstract: Aiming to the problems existing of the process assessment in “Physical Chemistry B” course, a new process assessment methods and indexes were redesigned by using the “Wisdom Teaching”, “Flipped Classroom” and “Online and offline mixed teaching mode”. It makes this new process assessment more scientific and operable in the whole teching process and each teaching link by taking multiple evaluation mode, scientific design assessment quantitative index,. The teaching practice results show that the process assessment model proposed in this paper can effectively solve the problems of fuzzy standard and small differentiation of traditional assessment model, providing reference for the improvement of physical chemistry curriculum effect and the cultivation of students' interest in learning.

Keywords: Physical chemistry B; Process assessment; Evaluation  index; Practice results