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摘要:信息化教學已經(jīng)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(wǎng)絡課程的建設,實驗內(nèi)容的整合,建立了“兩層次、一創(chuàng)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(chuàng)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(xiàn)代科技的發(fā)展,多媒體與網(wǎng)絡技術的進步,信息化在教育教學改革中發(fā)揮著更加重要的作用。信息化為教學模式、教學內(nèi)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(tǒng)高等教育的沖擊和挑戰(zhàn)?;诰W(wǎng)絡平臺的優(yōu)質(zhì)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(fā)展[2]。有機化學實驗是化學、生物和醫(yī)學等專業(yè)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(yǎng)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(chuàng)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(nèi)容、教學效果和效率等方面有較大的改善。作者結(jié)合有機化學實驗課程的理論實踐教學,根據(jù)多年的有機化學理論課和實驗課的教學經(jīng)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(yǎng)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(xiàn)了全無線網(wǎng)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(shù)據(jù)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(chǎn)品進行萃取操作時,會出現(xiàn)不分層,分三層,甚至分四層的現(xiàn)象。這時
老師可引導學生利用網(wǎng)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(tài),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?yōu)橹鲃?,由此實現(xiàn)“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(diào)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(wǎng)絡課堂教學
大規(guī)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(nèi)容拍攝成微視頻,學生可以通過網(wǎng)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(tǒng)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(xiàn)的問題(實驗正常和異?,F(xiàn)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(fā)
展,網(wǎng)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(fā)了有機化學實驗的課前預習思考題,并上傳至網(wǎng)絡平臺上。我們要求學生課前在網(wǎng)絡平臺上利用慕課資
源對每一個實驗進行預習。由于網(wǎng)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(xiàn)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(yǎng)能力、掌握技能的目的;同時,
也培養(yǎng)了學生獨立思考問題和解決問題的能力。
3以任務為驅(qū)動,進行教學內(nèi)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(nèi)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(zhì)實驗,而且大多數(shù)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(nèi)容的安排上做了調(diào)整,把這三大塊穿插在一起,以任務為驅(qū)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(jié)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(jié)晶實驗,接著用熔點的測定的方法來檢測重結(jié)晶分離的好壞,針對純度比較高的乙酰苯胺產(chǎn)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(jīng)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(xiàn)問題了會及時分析,認真總結(jié)經(jīng)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(diào)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(gòu)建“兩層次、一創(chuàng)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(yǎng)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(chuàng)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(wǎng)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(wǎng)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(nèi)容,對本次實驗進行預習。在網(wǎng)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(xiàn)象,積極思考實驗原理,進而解答思考題。“創(chuàng)新性、遞進式”是指在前期基礎實驗
結(jié)束后,為培養(yǎng)學生完整的實驗研究工作方法及科研創(chuàng)新能力,完成實現(xiàn)從知識技能向研究能力培養(yǎng)的轉(zhuǎn)化過程,以培養(yǎng)學生的科研素質(zhì)和創(chuàng)新能力,使他們的綜合素質(zhì)有所提高。我們對一部分學生開設“創(chuàng)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(nèi)容;②根據(jù)其課題通過校園網(wǎng)數(shù)據(jù)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(wǎng)數(shù)據(jù)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(chuàng)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(jù)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(jīng)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(wǎng)絡平臺上的每個實驗的視頻教學,實驗結(jié)束后完成網(wǎng)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(xiàn)、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(chǎn)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?nèi)匀豢梢阅玫礁叻帧?/p>
6結(jié)語
在如今的信息化環(huán)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(xiàn)“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(wǎng)絡預習的補充,實驗內(nèi)容的整合,建立了“兩層次、一創(chuàng)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(fā)。
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(yè)技術學院材料工程學院