信息化教學下的有機化學實驗課程研究

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［摘要］教育信息化技術的快速發(fā)展，給傳統(tǒng)課堂教學模式帶來極大沖擊，同時也讓傳統(tǒng)教學方法手段面臨新的挑戰(zhàn)。將信息化教學應用到高校的有機化學實驗教學中，有利于提高課堂效率，能加深學生對實驗操作的理解，是化學實驗教學改革的重要舉措。

［關鍵詞］有機化學實驗；信息化教學；實驗教學

有機化學是醫(yī)藥類高等院校開設的必修公共基礎課程之一，包含了理論知識和實驗操作兩部分內(nèi)容，實驗操作部分在有機化學課程中不可或缺。有機化學自主實驗操作是在開設基礎性實驗和綜合性實驗的基礎上，通過讓學生自主設計、自我完成和自主歸納，從而激發(fā)和培養(yǎng)學生的求知欲、探究興趣及對新現(xiàn)象新事物的敏感性，從而提高醫(yī)學生創(chuàng)新意識、創(chuàng)新精神和創(chuàng)新能力[1]。

一、傳統(tǒng)有機化學實驗教學模式面對諸多挑戰(zhàn)

按傳統(tǒng)教學模式，有機化學自主實驗課程的教學模式主要體現(xiàn)為：教員提前布置實驗內(nèi)容，學員通過查閱文獻、撰寫方案后自主進行實驗操作，最后由實驗教員與學員一起進行總結。這種自主實驗模式能夠在一定程度上激發(fā)學生思考，但在當前信息化教學快速發(fā)展和智能設備普遍使用的新常態(tài)下，已難以滿足培養(yǎng)創(chuàng)新型人才的要求。譬如一些經(jīng)典的有機化學自主設計實驗，部分學生在實驗前通常會根據(jù)互聯(lián)網(wǎng)上其他實驗者分享的相關實驗視頻或者文獻資料進行整合后擬訂實驗方案并提出問題，在實驗等待過程中會利用智能設備拍攝實驗過程和實驗現(xiàn)象并與老師、同學進行“直播”分享和探討，這些給傳統(tǒng)的自主實驗模式帶來了巨大的影響，同時也對實驗教師的教學方法、教學能力提出了新的要求。隨著新興信息技術在高等教育教學中的應用，教育信息化迎來了大發(fā)展時代，新興技術與“教、學、研”的深度滲透和應用，推動著高校信息化朝著融合、創(chuàng)新的方向邁進[2]。在這種新形勢下，傳統(tǒng)的有機化學自主實驗教學模式面臨諸多矛盾挑戰(zhàn)：教師不能及時向?qū)W生推送實驗教學視聽資源；學生不能及時與教師進行有效溝通，且教師也難以對學生實驗情況進行即時評價反饋；學生實驗過程難以進行錄播保存，學生難以共享其他實驗者的實驗經(jīng)驗；課后由于傳統(tǒng)課堂時空的限制，難以實現(xiàn)教師和學生間課后的互動交流。

二、信息化教學模式下有機化學實驗課程改造意義重大

近年來，隨著信息化教育技術的大力發(fā)展，各類信息化教學模式百花齊放、層出不窮，對課堂教學起到了積極效果。然而眾多一線教師與教育研究者們?nèi)匀浑y以就信息化課堂教學模式達成共識，也缺少具體的實踐操作模式。尤其對于化學這類實踐性較強的課程，將信息化軟件和智能設備用于輔助有機化學實驗教學的模式和方法也鮮見文獻報道。前期，筆者已經(jīng)在藥學專業(yè)有機化學實驗課程中開展了部分有益探索：通過移動智能設備實現(xiàn)“課堂派”學習測試軟件在化學實驗課前的廣泛使用，并在藥學有機化學自主設計性實驗中部分開展，如課前通過系統(tǒng)終端向?qū)W生推送相關實驗參考文獻和視頻，讓學生獲得學習資源，學習背景知識，解決部分疑問。課中通過智能設備中的錄播交互系統(tǒng)采集學生實時學習和實踐情景并進行分享與討論，這些都在師生中贏得較好反饋。進一步開展信息化教學模式下有機化學實驗課程改造，一是可以有效解決有機化學自主實驗中教員與學員在課堂上的有效溝通問題，即教師不能及時了解、評價和反饋學生對實驗相關知識點和操作的掌握程度，不能實現(xiàn)分布式信息化資源的靈活共享；二是可以解決傳統(tǒng)有機化學自主實驗教學中教師難以及時采集學生實驗操作過程的認真程度、學生學習風格和學生的認知水平等學習狀態(tài)的數(shù)據(jù)問題；三是可以解決傳統(tǒng)有機化學實驗課堂時空限制的問題，即學生與老師因為課堂時空限制無法在課后實現(xiàn)面對面有效交流的問題和以往多個年級實驗產(chǎn)品難以存檔的問題。

三、信息化教學模式下有機化學實驗課程改造對策

信息化教學模式就是將課堂中的人（學生與教師）與信息化技術進行有機關聯(lián)緊密聯(lián)系，構建一個資源共享、跨越時空、便捷安全的“信息化”課堂教育體系。區(qū)別于傳統(tǒng)課堂教學模式，它以“學習者為中心”，以學生作為主體發(fā)展目標，以啟迪學生智慧發(fā)展為旨趣，關注信息化技術對學生智慧發(fā)展的促進與增強作用，致力于構建理想形態(tài)的信息化教學課堂。具體而言，要把信息化教學軟件引入到有機化學實驗課教學中，在原有的自主實驗基礎上達到信息化教學的目的：（1）使學生能快速高效地掌握化學實驗安全知識、基本儀器名稱及使用方法、基本實驗操作方法的理論知識等。如要求學生利用“課堂派”軟件，通過掃描二維碼或者下載App，對化學實驗基本理論知識和基本操作知識進行網(wǎng)上測試，達到合格分數(shù)線者才能進入實驗室學習，否則就要重新學習考試。該方法為化學實驗基礎知識的學習和鞏固奠定了堅實的基礎，減少了實驗室安全事故的發(fā)生；（2）通過信息化學習軟件的使用，加強學生與教師課堂上的交流互動。譬如學生利用移動智能客戶端App加入信息化課堂后，教師在計算機多媒體課件上對學員進行課堂提問，就能即時在App上看到哪些學生給出了答案，教師計算機終端上就能立即顯示出學生答案正確率分布比例，后臺上也能看見每個學生對該問題的回答結果，便于教師了解學生對相關知識點的掌握情況；（3）通過信息化設備的使用，能即時對學生實踐學習情景進行采集，能更直觀的記錄和展示學生自主實驗的過程。自主實驗中學生撰寫的方案，通常是經(jīng)過查閱文獻和網(wǎng)絡資源后擬制，但其是否具有可實施性，需要通過實驗結果來佐證，若在實驗過程中，學生能即時通過信息化軟件上傳自己的實驗過程和實驗現(xiàn)象并與自己的實驗方案預期成果進行對比且與教師進行探討，這對于自主實驗來說，真正能達到將自主實驗與信息化教學結合的目的，即對學生因材施教，滿足教學方式和學習方式信息化轉(zhuǎn)變的需求，服務于智慧創(chuàng)造者的培養(yǎng)；（4）打破傳統(tǒng)的教學時間與空間的限制，解決課堂教學的時間矛盾和沖突，便于教師和學生在課后也能及時溝通。比如利用智能移動學習終端，教師和學生可以針對相關實驗進行語音、視頻、圖片、文字等方式溝通，方便快捷，使思想活躍的學生們更易接受；另外，利用終端設備建立有機化學實驗產(chǎn)品電子檔案，有益展示學生成果，便于學生觀看和實現(xiàn)多個年級學生產(chǎn)品的較長時間存檔；（5）利于師生間的即時反饋評價。如教師通過信息化終端評價學生對化學實驗的掌握程度。例如：實驗知識的理論測試可以通過在移動終端App上進行，同時能快速對學生實驗知識的掌握情況進行總結分析（系統(tǒng)可自動生成分析圖，包括各個分數(shù)段的比例，各個知識點的得分率等），有利于以后對教學重難點進行調(diào)整，提高教學質(zhì)量；還能讓學生實時了解自身的學習情況，及時調(diào)整學習狀態(tài)，激發(fā)學習熱情。

四、結語

基于有機化學實驗課是一門操作性很強的課程，為了提高教學效率，讓學生在實驗過程中獲得樂趣和激發(fā)積極性，就需要改變傳統(tǒng)教學模式，借助信息化技術教學手段，激發(fā)學生學習主動性，讓師生可以在一種輕松愉悅的氛圍中完成知識的傳授與溝通。將信息化教學手段運用于有機化學實驗將大大彌補現(xiàn)階段傳統(tǒng)實驗教學方法存在的不足，對于提高學生的綜合能力和水平都有極大的幫助[3]。

參考文獻

［1］劉歡,趙華文,季衛(wèi)剛,等.醫(yī)學化學“四自一體”實驗教學法實施過程中的問題及思考［J］.教育教學論壇,2018,1(2):229-230.

［2］劉樂群,史君華,劉路路.“互聯(lián)網(wǎng)+”時代智慧化校園建設探索［J］.計算機教育,2015(24):131-133.

［3］張正彪.高?；A化學實驗中信息化教學的應用探討［J］.教育現(xiàn)代化,2019,12(98):143-144.

作者：劉歡 蒲文丹 周勉 李蘭蘭 單位：陸軍軍醫(yī)大學