基于导图的《有机化学实验》混合式教学探索

时间：2023-03-01 14:10:03　来源：柠檬阅读网本文已影响人

赵艳娜，祁志荣

(陕西科技大学化学与化工学院，陕西西安 710021)

《有机化学实验》是化工大类学生的必修课程，对于学生动手能力和实验能力的培养非常重要，能够为学生将来的专业课实验、毕业论文、研究生阶段实验、参加工作后的产品研发等打下良好的基础。但由于实验学时少的原因，造成学生实验操作不正确、不规范、不安全，熟练度不高；
有些实验因仪器台套数不足，使学生不能得到足够的训练；
对于部分典型实验操作，由于课时数的限制，学生也失去了实际操作练习的机会。

采用线上线下混合模式教学，通过线上实验讲解和演示，结合思维导图和线下的实际操作训练以及课后提高，使学生掌握正确和规范的实验装置安装和操作方法，提高学生的实验技能，拓展学生的视野，培养科学素养和创新能力。

将传统单一的实验教学分成线上课前预习、线下实验和线上课后提高三个阶段，构成《有机化学实验》混合式教学模式，每个阶段教师和学生都有不同的教与学的任务。对于线下开设的实验项目，先在线上讲解仪器的安装规范、安全操作方法及技巧、注意事项等，并进行操作演示，让学生先进行线上预习。对于线下未开设的典型有机化学实验、先进行线上讲解及演示，在学生培训后，对学生开放实验室，使感兴趣的学生进入线下实际操作训练。对于不便于学生实际操作的实验(如有危害性、毒性或条件苛刻的实验)，将采用线上讲解和演示的方法，拓宽学生的知识面。具体计划如图1。

图1 《有机化学实验》混合式教学计划

2.1 《有机化学实验》混合式教学-线上预习

实验前学生无法接触实验仪器，学生通过线下实验教材、线上MOOC视频了解实验，为提高预习效果，根据每个实验特点，细分操作要点，教师提前给学生下达预习任务单(见图2)，引导学生带着问题进行预习，要求学生对预习进行归纳，画出思维导图(见图3)，并提出问题。教师通过批改任务单，了解学生的难点和疑点，避免了预习不到位的问题。

图2 预习任务单

图3 学生预习思维导图

2.2 《有机化学实验》混合式教学-实验阶段

化学是一门实验的学科。包括基本操作、性质实验、合成实验以及综合性、设计性实验。其中基本操作是实验的基本技能，是基础，因此在实验室阶段非常注重学生的操作训练，比如蒸馏实验，教师会制定细化的评分标准(图4)，保证过程操作规范。其他实验教师会在实验前导学生制做实验操作流程的思维导图(图5)，以肉桂酸的制备为例，首先“预备”部分主要是正式实验前的准备工作，学生先对该实验的所用仪器进行安装、药品性状了解，前处理，其次“操作”部分学生根据实验原理，操作步骤规划实验过程，提示实验细节。最后“数据处理”部分主要做实验的常规提示，加强学生实验的规范性，同时对实验提出个性要求，提高学生解决问题的动手能力，引发学生对步骤流程合理性的思考，提升学生的实验素养。

图4 基本实验操作评分要点

图5 实验步骤思维导图

2.3 《有机化学实验》混合式教学-课后阶段

实验后的及时总结和有挑战性的学习任务能促使学生深度学习。在学生完成实验室任务后，为进一步提高学生能力，根据需要，布置梯度任务，基本任务是完成实验报告。升级任务是为鼓励学生发挥主动性和创新性，给出任务功能要求，先线上学习MOOC中拓展资源，有能力的同学根据相关设计性实验视频，查阅文献并自主设计实验方案，画出思维导图。最后在开放实验室，使感兴趣的学生进入线下实际操作训练。进一步提高学生的创新能力，激发潜能。例如创新性实验3-氯-2一羟丙基三乙基氯化铵的制备，见图6。

图6 创新性实验思维导图

2.4 过程化考核

《有机化学实验》过程化考核贯穿线上、线下教学的全过程，不仅能评估学生阶段性学习状况，明晰学生的能力养成路径，还可以为教学改进提供重要依据和参考。具体做法是：优化题库，线上主要进行在线测试，视频观看，专题讨论方面考核，线下对基本操作，预习报告，实验记录，数据处理进行考核，全方位了解学生掌握情况。

改变了传统实验教学模式，将原来传统的实验课教学模式改变为师生互动更强、过程考核更细的混合教学模式。线上、线下相辅相成，实现了学习由浅入深的过程，不仅使学生获取扎实的基本技能，还有助于提高学生的创新能力，激发潜能。

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