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有机化学实验课程教学研究

有机化学实验课程教学研究

摘要:信息化教学已经在全国各校广泛使用,有机化学实验课程通过信息化教学场所的改善,有机化学慕课(MOOC)网络课程的建设,实验内容的整合,建立了“两层次、一创新、递进式”有机化学实验教学体系和过程

性综合性有机化学实验考核制度。通过几届尝试性教学,极大提高了学生的学习兴趣,使有机化学实验教学效果得到明显改善。为高校有机化学实验课的教学提供了一个创新体系与借鉴。

关键词:信息化;有机化学实验;课程;教学研究

0引言

随着现代科技的发展,多媒体与网络技术的进步,信息化在教育教学改革中发挥着更加重要的作用。信息化为教学模式、教学内容、教学方法与手段的改革都注入了新活力[1],席卷全球的“慕课”、国家精品开放

课程、“微课”等,都是对传统高等教育的冲击和挑战。基于网络平台的优质学术资源可方便地传播和共享,促进了教育公平及教育均衡的发展[2]。有机化学实验是化学、生物和医学等专业的一门重要的基础实践

课,是一门实践性非常强的学科。有机化学实验的目的是培养学生有机化学基本实验操作技能,是对有机化学理论的验证与补充,是提高学生实际动手能力和创新能力的重要途径。在如今信息化的时代,将信息化资

源应用到有机化学实验教学中,将会使教学手段、教学内容、教学效果和效率等方面有较大的改善。作者结合有机化学实验课程的理论实践教学,根据多年的有机化学理论课和实验课的教学经验,探讨如何进行有机

化学实验课教学改革,以适应信息化条件下学生学习有机化学实验技能的需要,满足社会对高技能型人才培养的需求。

1建设“教、学、做”理实一体化有机化学实验教学场所

2016年,学校实现了全无线网覆盖,在此条件下,我们在实验室增加配备了多媒体、投影仪、若干台电脑和少量课桌凳,将原有实验室改建为“教、学、做”理实一体化教学场所。实践教学时可以播放动画、视频文

件,并且在实验过程中遇到问题的时候,可以在实验室用电脑利用校园数据库和信息化平台迅速解决问题。例如:当进行正丁醚制备实验,对粗产品进行萃取操作时,会出现不分层,分三层,甚至分四层的现象。这时

老师可引导学生利用网络查资料解决这一疑难问题,从而改变了以前有问题总是找老师解决的状态,让学生学会自己解决问题,使学生学习自然而然的由被动变为主动,由此实现“教、学、做”理实一体化教学场景

。我们通过几届这样的教学改革实践,极大地调动了学生对有机化学实验课的学习积极性,取得了令人满意的效果。

2信息化条件下,增加有机化学实验慕课(MOOC)网络课堂教学

大规模开放在线课程(massiveopenonlinecourses,MOOC)是2012年兴起的一场席卷全球的信息化教学革命[3]。教师将课程内容拍摄成微视频,学生可以通过网络平台观看学习每次课的视频。学生这种自主学习的方

式,改变了传统的教育方式,学生更容易快速的获取吸收知识。早期的实验课教学采取的方式都是老师先讲,学生再做实验。由于在学生做实验之前老师会认真讲解,造成了学生依赖心理,学生课前对今天所做的实

验几乎不预习,以至于在实验中不思考,实验失败的几率很大,并且也不去主动探究实验过程中出现的问题(实验正常和异常现象)的原因,从而导致理论和实践的验证达不到完美的合理解释。如今,由于信息化的发

展,网络教学已广泛应用到很多课程的教学中,近几年,我们也完成了有机化学实验课程的MOOC视频制作,开发了有机化学实验的课前预习思考题,并上传至网络平台上。我们要求学生课前在网络平台上利用慕课资

源对每一个实验进行预习。由于网络视频化的教学方式比较受学生欢迎,学生在睡觉之前拿着手机就能对明天的实验进行预习,通过视频观看之后再写预习报告,这样两遍预习之后,学生在实验中就可以脱离课本,

独立的操作实验,专心的观察实验现象,避免了以往变看书边操作,实验过程在心里连贯不上的问题。改变了以前“照方抓药”的坏习惯,达到了实验教学是为例让学生学习知识、培养能力、掌握技能的目的;同时,

也培养了学生独立思考问题和解决问题的能力。

3以任务为驱动,进行教学内容的整合,变零散性实验为综合性实验

目前,有机化学实验的教学内容大体上分为三大块:基本操作实验、有机合成实验及有机物的性质实验,而且大多数院校都是按照这样的顺序去安排实验。这种实验安排方法会阻碍学生的探索性和综合考虑问题能力的

提高,许多学生基本就“按部就班“,按照书本上的实验步骤,一步一步地边看书边完成实验操作,对实验的过程和每一步实验的目的只知其然而不知其所以然。这样不但提高不了学生的实验技能,还容易使学生成

为一个不动脑的机器人。鉴于此,我们在实验内容的安排上做了调整,把这三大块穿插在一起,以任务为驱动,让学生每次实验都是有目的的、有步骤的、有原理和操作过程的、有具体的实验任务的、能看到成果的

,使有机化学实验多步骤、多元化。例如:以制备纯净的乙酰苯胺为任务,将三个有机实验进行整合,顺序为:乙酰苯胺的制备实验、重结晶基本操作实验、熔点的测定实验、红外光谱检测实验。学生首先制备乙酰苯

胺,然后再以乙酰苯胺为原料,进行重结晶实验,接着用熔点的测定的方法来检测重结晶分离的好坏,针对纯度比较高的乙酰苯胺产品做红外检测。做这类综合性实验时学生思想上会高度重视,通过前期基础实验的

锻炼,学生们已经具备了非常熟练的操作技能,做综合实验时,操作起来谨慎认真,出现问题了会及时分析,认真总结经验教训,因此实验能达到满意的效果。通过对几届实验后的学生调查,学生对改革后的有机实

验课的满意度由以前的65%提高到96%。这种类型的实验既能提高学生分析问题和解决问题的能力,又能巩固各类有机反应的理论知识,使学生在做有机化学实验时具有综合思考问题的习惯,理论和实践同步得到大步

提升。

4最终构建“两层次、一创新、递进式”有机化学实验教学体系

本着实践教学要“保证学生的主体地位、教师辅助”的教学理念,培养学生的学习兴趣及探索精神,我院有机化学实验教学采用“两层次、一创新、递进式”教学体系。其中“两层次”是指有机化学实验教学体系和

信息化网络教学体系。在学生进实验室做有机实验之前,学生在学校的网络平台上自主学习有机实验的基本知识,如加热、冷却、干燥等,并且观看有机化学实验慕课的相关内容,对本次实验进行预习。在网络教学

平台上,教师对每次实验留有预习思考题,学生带着问题去做实验,在实验过程中学生可以认真操作,仔细观察,及时记录实验现象,积极思考实验原理,进而解答思考题。“创新性、递进式”是指在前期基础实验

结束后,为培养学生完整的实验研究工作方法及科研创新能力,完成实现从知识技能向研究能力培养的转化过程,以培养学生的科研素质和创新能力,使他们的综合素质有所提高。我们对一部分学生开设“创新开放

式实验课”,其课程的设计为:①学生可以自主选择课题和实验内容;②根据其课题通过校园网数据库查阅有关文献、设计出合成路线、装置图及实验方案等;③学生制定实验方案,老师指点修改,最终制订出行之有效

的实验方案;④学生独立进行实验,有问题时,教师给予相应的指导;⑤利用校园网数据库,撰写有关的研究性实验报告论文。这样的课程设计可以使学生增进师生交流、扩大知识面,进一步提高学生的学习积极性。

同时,增加了两个开放实验室,为学生课余时间完成自己感兴趣的课题提供了条件,使学生能掌握一套自主完成科研创新实验的技能方法。

5建立过程性综合性有机化学实验考核制度

以往的实验考核制度大都是根据学生的成绩报告评分。但由于报告可能存在着相互抄袭的情况,或是有的学生报告写得很好,其实操作水平一般,所以仅凭报告打分存在着极大的不合理性,这样会极大损伤实验动手

能力强的学生的积极性。经过本次的有机化学实验教学改革,我们将有机化学实验考核分为了两大块:线上考核和线下考核。线上考核成绩占期末总评成绩的40%,线下考核成绩占期末总评成绩的60%。线上考核是让学

生在每个实验预习时,完成网络平台上的每个实验的视频教学,实验结束后完成网络平台上每个实验的思考题解答;线下考核即是老师对学生的实验过程的表现、实验操作能力、实验报告的书写及实验操作技能的期末

考核等方面的打分。有机化学实验的期末考核采取学生抽签决定自己做哪一个实验,实验完成后由教师针对其操作的熟练程度对其进行打分。线下考核注重过程性,即使学生本次实验失败,没有得到产品,只要其实

验过程中认真操作,并且能很好的分析出自己失败的原因,那么本次实验报告的成绩仍然可以拿到高分。

6结语

在如今的信息化环境下,我们充分利用信息化资源提高了教学效果,完善了实训设施以及先进的信息化教学资源和手段,建立了一套完整的有机实验课程教学体系。这套改革方法是对有机化学理论学习的重要补充和

拓展,是实现“做中学”的重要保障。有机化学实验通过实训教学场所的改善,课程网络预习的补充,实验内容的整合,建立了“两层次、一创新、递进式”有机化学实验教学体系。通过这次教学改革,大大提高了

学生学习有机化学实验课程的兴趣,提高了学生在实践操作过程中的专注力、独立思考能力、综合分析能力和解决问题的能力,最终大大提高了有机化学实验教学的教学效果。本次教学改革为有机化学实验课程的教

学提供了一种新型方法,是信息化与有机化学实验融合的一种有益探索。关于信息化和有机实验融合的深度研究有待今后进一步开发。

参考文献:

[1]李建英.高职信息化课程教学模式改革的研究.文教资料,2015,(18):151-152.

[2]薛晶滢,倪小勇.教育信息化趋势下的大学英语教学改革探析.中国教育信息化,2015,(24):42-45.

[3]温燕梅.慕课时代的有机化学实验教学改革初探.2014,41(18):180,190.

作者:樊陈莉 洪娟 徐世前 张强 冯光峰 单位:芜湖职业技术学院材料工程学院