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      有機化學實驗課程教學研究

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      有機化學實驗課程教學研究

      摘要:信息化教學已經在全國各校廣泛使用,有機化學實驗課程通過信息化教學場所的改善,有機化學慕課(MOOC)網絡課程的建設,實驗內容的整合,建立了“兩層次、一創新、遞進式”有機化學實驗教學體系和過程

      性綜合性有機化學實驗考核制度。通過幾屆嘗試性教學,極大提高了學生的學習興趣,使有機化學實驗教學效果得到明顯改善。為高校有機化學實驗課的教學提供了一個創新體系與借鑒。

      關鍵詞:信息化;有機化學實驗;課程;教學研究

      0引言

      隨著現代科技的發展,多媒體與網絡技術的進步,信息化在教育教學改革中發揮著更加重要的作用。信息化為教學模式、教學內容、教學方法與手段的改革都注入了新活力[1],席卷全球的“慕課”、國家精品開放

      課程、“微課”等,都是對傳統高等教育的沖擊和挑戰。基于網絡平臺的優質學術資源可方便地傳播和共享,促進了教育公平及教育均衡的發展[2]。有機化學實驗是化學、生物和醫學等專業的一門重要的基礎實踐

      課,是一門實踐性非常強的學科。有機化學實驗的目的是培養學生有機化學基本實驗操作技能,是對有機化學理論的驗證與補充,是提高學生實際動手能力和創新能力的重要途徑。在如今信息化的時代,將信息化資

      源應用到有機化學實驗教學中,將會使教學手段、教學內容、教學效果和效率等方面有較大的改善。作者結合有機化學實驗課程的理論實踐教學,根據多年的有機化學理論課和實驗課的教學經驗,探討如何進行有機

      化學實驗課教學改革,以適應信息化條件下學生學習有機化學實驗技能的需要,滿足社會對高技能型人才培養的需求。

      1建設“教、學、做”理實一體化有機化學實驗教學場所

      2016年,學校實現了全無線網覆蓋,在此條件下,我們在實驗室增加配備了多媒體、投影儀、若干臺電腦和少量課桌凳,將原有實驗室改建為“教、學、做”理實一體化教學場所。實踐教學時可以播放動畫、視頻文

      件,并且在實驗過程中遇到問題的時候,可以在實驗室用電腦利用校園數據庫和信息化平臺迅速解決問題。例如:當進行正丁醚制備實驗,對粗產品進行萃取操作時,會出現不分層,分三層,甚至分四層的現象。這時

      老師可引導學生利用網絡查資料解決這一疑難問題,從而改變了以前有問題總是找老師解決的狀態,讓學生學會自己解決問題,使學生學習自然而然的由被動變為主動,由此實現“教、學、做”理實一體化教學場景

      。我們通過幾屆這樣的教學改革實踐,極大地調動了學生對有機化學實驗課的學習積極性,取得了令人滿意的效果。

      2信息化條件下,增加有機化學實驗慕課(MOOC)網絡課堂教學

      大規模開放在線課程(massiveopenonlinecourses,MOOC)是2012年興起的一場席卷全球的信息化教學革命[3]。教師將課程內容拍攝成微視頻,學生可以通過網絡平臺觀看學習每次課的視頻。學生這種自主學習的方

      式,改變了傳統的教育方式,學生更容易快速的獲取吸收知識。早期的實驗課教學采取的方式都是老師先講,學生再做實驗。由于在學生做實驗之前老師會認真講解,造成了學生依賴心理,學生課前對今天所做的實

      驗幾乎不預習,以至于在實驗中不思考,實驗失敗的幾率很大,并且也不去主動探究實驗過程中出現的問題(實驗正常和異常現象)的原因,從而導致理論和實踐的驗證達不到完美的合理解釋。如今,由于信息化的發

      展,網絡教學已廣泛應用到很多課程的教學中,近幾年,我們也完成了有機化學實驗課程的MOOC視頻制作,開發了有機化學實驗的課前預習思考題,并上傳至網絡平臺上。我們要求學生課前在網絡平臺上利用慕課資

      源對每一個實驗進行預習。由于網絡視頻化的教學方式比較受學生歡迎,學生在睡覺之前拿著手機就能對明天的實驗進行預習,通過視頻觀看之后再寫預習報告,這樣兩遍預習之后,學生在實驗中就可以脫離課本,

      獨立的操作實驗,專心的觀察實驗現象,避免了以往變看書邊操作,實驗過程在心里連貫不上的問題。改變了以前“照方抓藥”的壞習慣,達到了實驗教學是為例讓學生學習知識、培養能力、掌握技能的目的;同時,

      也培養了學生獨立思考問題和解決問題的能力。

      3以任務為驅動,進行教學內容的整合,變零散性實驗為綜合性實驗

      目前,有機化學實驗的教學內容大體上分為三大塊:基本操作實驗、有機合成實驗及有機物的性質實驗,而且大多數院校都是按照這樣的順序去安排實驗。這種實驗安排方法會阻礙學生的探索性和綜合考慮問題能力的

      提高,許多學生基本就“按部就班“,按照書本上的實驗步驟,一步一步地邊看書邊完成實驗操作,對實驗的過程和每一步實驗的目的只知其然而不知其所以然。這樣不但提高不了學生的實驗技能,還容易使學生成

      為一個不動腦的機器人。鑒于此,我們在實驗內容的安排上做了調整,把這三大塊穿插在一起,以任務為驅動,讓學生每次實驗都是有目的的、有步驟的、有原理和操作過程的、有具體的實驗任務的、能看到成果的

      ,使有機化學實驗多步驟、多元化。例如:以制備純凈的乙酰苯胺為任務,將三個有機實驗進行整合,順序為:乙酰苯胺的制備實驗、重結晶基本操作實驗、熔點的測定實驗、紅外光譜檢測實驗。學生首先制備乙酰苯

      胺,然后再以乙酰苯胺為原料,進行重結晶實驗,接著用熔點的測定的方法來檢測重結晶分離的好壞,針對純度比較高的乙酰苯胺產品做紅外檢測。做這類綜合性實驗時學生思想上會高度重視,通過前期基礎實驗的

      鍛煉,學生們已經具備了非常熟練的操作技能,做綜合實驗時,操作起來謹慎認真,出現問題了會及時分析,認真總結經驗教訓,因此實驗能達到滿意的效果。通過對幾屆實驗后的學生調查,學生對改革后的有機實

      驗課的滿意度由以前的65%提高到96%。這種類型的實驗既能提高學生分析問題和解決問題的能力,又能鞏固各類有機反應的理論知識,使學生在做有機化學實驗時具有綜合思考問題的習慣,理論和實踐同步得到大步

      提升。

      4最終構建“兩層次、一創新、遞進式”有機化學實驗教學體系

      本著實踐教學要“保證學生的主體地位、教師輔助”的教學理念,培養學生的學習興趣及探索精神,我院有機化學實驗教學采用“兩層次、一創新、遞進式”教學體系。其中“兩層次”是指有機化學實驗教學體系和

      信息化網絡教學體系。在學生進實驗室做有機實驗之前,學生在學校的網絡平臺上自主學習有機實驗的基本知識,如加熱、冷卻、干燥等,并且觀看有機化學實驗慕課的相關內容,對本次實驗進行預習。在網絡教學

      平臺上,教師對每次實驗留有預習思考題,學生帶著問題去做實驗,在實驗過程中學生可以認真操作,仔細觀察,及時記錄實驗現象,積極思考實驗原理,進而解答思考題。“創新性、遞進式”是指在前期基礎實驗

      結束后,為培養學生完整的實驗研究工作方法及科研創新能力,完成實現從知識技能向研究能力培養的轉化過程,以培養學生的科研素質和創新能力,使他們的綜合素質有所提高。我們對一部分學生開設“創新開放

      式實驗課”,其課程的設計為:①學生可以自主選擇課題和實驗內容;②根據其課題通過校園網數據庫查閱有關文獻、設計出合成路線、裝置圖及實驗方案等;③學生制定實驗方案,老師指點修改,最終制訂出行之有效

      的實驗方案;④學生獨立進行實驗,有問題時,教師給予相應的指導;⑤利用校園網數據庫,撰寫有關的研究性實驗報告論文。這樣的課程設計可以使學生增進師生交流、擴大知識面,進一步提高學生的學習積極性。

      同時,增加了兩個開放實驗室,為學生課余時間完成自己感興趣的課題提供了條件,使學生能掌握一套自主完成科研創新實驗的技能方法。

      5建立過程性綜合性有機化學實驗考核制度

      以往的實驗考核制度大都是根據學生的成績報告評分。但由于報告可能存在著相互抄襲的情況,或是有的學生報告寫得很好,其實操作水平一般,所以僅憑報告打分存在著極大的不合理性,這樣會極大損傷實驗動手

      能力強的學生的積極性。經過本次的有機化學實驗教學改革,我們將有機化學實驗考核分為了兩大塊:線上考核和線下考核。線上考核成績占期末總評成績的40%,線下考核成績占期末總評成績的60%。線上考核是讓學

      生在每個實驗預習時,完成網絡平臺上的每個實驗的視頻教學,實驗結束后完成網絡平臺上每個實驗的思考題解答;線下考核即是老師對學生的實驗過程的表現、實驗操作能力、實驗報告的書寫及實驗操作技能的期末

      考核等方面的打分。有機化學實驗的期末考核采取學生抽簽決定自己做哪一個實驗,實驗完成后由教師針對其操作的熟練程度對其進行打分。線下考核注重過程性,即使學生本次實驗失敗,沒有得到產品,只要其實

      驗過程中認真操作,并且能很好的分析出自己失敗的原因,那么本次實驗報告的成績仍然可以拿到高分。

      6結語

      在如今的信息化環境下,我們充分利用信息化資源提高了教學效果,完善了實訓設施以及先進的信息化教學資源和手段,建立了一套完整的有機實驗課程教學體系。這套改革方法是對有機化學理論學習的重要補充和

      拓展,是實現“做中學”的重要保障。有機化學實驗通過實訓教學場所的改善,課程網絡預習的補充,實驗內容的整合,建立了“兩層次、一創新、遞進式”有機化學實驗教學體系。通過這次教學改革,大大提高了

      學生學習有機化學實驗課程的興趣,提高了學生在實踐操作過程中的專注力、獨立思考能力、綜合分析能力和解決問題的能力,最終大大提高了有機化學實驗教學的教學效果。本次教學改革為有機化學實驗課程的教

      學提供了一種新型方法,是信息化與有機化學實驗融合的一種有益探索。關于信息化和有機實驗融合的深度研究有待今后進一步開發。

      參考文獻:

      [1]李建英.高職信息化課程教學模式改革的研究.文教資料,2015,(18):151-152.

      [2]薛晶瀅,倪小勇.教育信息化趨勢下的大學英語教學改革探析.中國教育信息化,2015,(24):42-45.

      [3]溫燕梅.慕課時代的有機化學實驗教學改革初探.2014,41(18):180,190.

      作者:樊陳莉 洪娟 徐世前 張強 馮光峰 單位:蕪湖職業技術學院材料工程學院

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