信息化教學(xué)下的有機化學(xué)實驗課程研究
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［摘要］教育信息化技術(shù)的快速發(fā)展，給傳統(tǒng)課堂教學(xué)模式帶來極大沖擊，同時也讓傳統(tǒng)教學(xué)方法手段面臨新的挑戰(zhàn)。將信息化教學(xué)應(yīng)用到高校的有機化學(xué)實驗教學(xué)中，有利于提高課堂效率，能加深學(xué)生對實驗操作的理解，是化學(xué)實驗教學(xué)改革的重要舉措。
［關(guān)鍵詞］有機化學(xué)實驗；信息化教學(xué)；實驗教學(xué)
有機化學(xué)是醫(yī)藥類高等院校開設(shè)的必修公共基礎(chǔ)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(xué)課程中不可或缺。有機化學(xué)自主實驗操作是在開設(shè)基礎(chǔ)性實驗和綜合性實驗的基礎(chǔ)上，通過讓學(xué)生自主設(shè)計、自我完成和自主歸納，從而激發(fā)和培養(yǎng)學(xué)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(xué)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(xué)實驗教學(xué)模式面對諸多挑戰(zhàn)
按傳統(tǒng)教學(xué)模式，有機化學(xué)自主實驗課程的教學(xué)模式主要體現(xiàn)為：教員提前布置實驗內(nèi)容，學(xué)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(xué)員一起進行總結(jié)。這種自主實驗?zāi)Ｊ侥軌蛟谝欢ǔ潭壬霞ぐl(fā)學(xué)生思考，但在當(dāng)前信息化教學(xué)快速發(fā)展和智能設(shè)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(xué)自主設(shè)計實驗，部分學(xué)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(guān)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(shè)備拍攝實驗過程和實驗現(xiàn)象并與老師、同學(xué)進行“直播”分享和探討，這些給傳統(tǒng)的自主實驗?zāi)Ｊ綆砹司薮蟮挠绊懀瑫r也對實驗教師的教學(xué)方法、教學(xué)能力提出了新的要求。隨著新興信息技術(shù)在高等教育教學(xué)中的應(yīng)用，教育信息化迎來了大發(fā)展時代，新興技術(shù)與“教、學(xué)、研”的深度滲透和應(yīng)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(xué)自主實驗教學(xué)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(xué)視聽資源；學(xué)生不能及時與教師進行有效溝通，且教師也難以對學(xué)生實驗情況進行即時評價反饋；學(xué)生實驗過程難以進行錄播保存，學(xué)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(xué)生間課后的互動交流。
二、信息化教學(xué)模式下有機化學(xué)實驗課程改造意義重大
近年來，隨著信息化教育技術(shù)的大力發(fā)展，各類信息化教學(xué)模式百花齊放、層出不窮，對課堂教學(xué)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(xué)模式達成共識，也缺少具體的實踐操作模式。尤其對于化學(xué)這類實踐性較強的課程，將信息化軟件和智能設(shè)備用于輔助有機化學(xué)實驗教學(xué)的模式和方法也鮮見文獻報道。前期，筆者已經(jīng)在藥學(xué)專業(yè)有機化學(xué)實驗課程中開展了部分有益探索：通過移動智能設(shè)備實現(xiàn)“課堂派”學(xué)習(xí)測試軟件在化學(xué)實驗課前的廣泛使用，并在藥學(xué)有機化學(xué)自主設(shè)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(guān)實驗參考文獻和視頻，讓學(xué)生獲得學(xué)習(xí)資源，學(xué)習(xí)背景知識，解決部分疑問。課中通過智能設(shè)備中的錄播交互系統(tǒng)采集學(xué)生實時學(xué)習(xí)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(xué)模式下有機化學(xué)實驗課程改造，一是可以有效解決有機化學(xué)自主實驗中教員與學(xué)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(xué)生對實驗相關(guān)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(xué)自主實驗教學(xué)中教師難以及時采集學(xué)生實驗操作過程的認(rèn)真程度、學(xué)生學(xué)習(xí)風(fēng)格和學(xué)生的認(rèn)知水平等學(xué)習(xí)狀態(tài)的數(shù)據(jù)問題；三是可以解決傳統(tǒng)有機化學(xué)實驗課堂時空限制的問題，即學(xué)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(xué)模式下有機化學(xué)實驗課程改造對策
信息化教學(xué)模式就是將課堂中的人（學(xué)生與教師）與信息化技術(shù)進行有機關(guān)聯(lián)緊密聯(lián)系，構(gòu)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(xué)模式，它以“學(xué)習(xí)者為中心”，以學(xué)生作為主體發(fā)展目標(biāo)，以啟迪學(xué)生智慧發(fā)展為旨趣，關(guān)注信息化技術(shù)對學(xué)生智慧發(fā)展的促進與增強作用，致力于構(gòu)建理想形態(tài)的信息化教學(xué)課堂。具體而言，要把信息化教學(xué)軟件引入到有機化學(xué)實驗課教學(xué)中，在原有的自主實驗基礎(chǔ)上達到信息化教學(xué)的目的：（1）使學(xué)生能快速高效地掌握化學(xué)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(xué)生利用“課堂派”軟件，通過掃描二維碼或者下載App，對化學(xué)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?jǐn)?shù)線者才能進入實驗室學(xué)習(xí)，否則就要重新學(xué)習(xí)考試。該方法為化學(xué)實驗基礎(chǔ)知識的學(xué)習(xí)和鞏固奠定了堅實的基礎(chǔ)，減少了實驗室安全事故的發(fā)生；（2）通過信息化學(xué)習(xí)軟件的使用，加強學(xué)生與教師課堂上的交流互動。譬如學(xué)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(xué)員進行課堂提問，就能即時在App上看到哪些學(xué)生給出了答案，教師計算機終端上就能立即顯示出學(xué)生答案正確率分布比例，后臺上也能看見每個學(xué)生對該問題的回答結(jié)果，便于教師了解學(xué)生對相關(guān)知識點的掌握情況；（3）通過信息化設(shè)備的使用，能即時對學(xué)生實踐學(xué)習(xí)情景進行采集，能更直觀的記錄和展示學(xué)生自主實驗的過程。自主實驗中學(xué)生撰寫的方案，通常是經(jīng)過查閱文獻和網(wǎng)絡(luò)資源后擬制，但其是否具有可實施性，需要通過實驗結(jié)果來佐證，若在實驗過程中，學(xué)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(yù)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(xué)結(jié)合的目的，即對學(xué)生因材施教，滿足教學(xué)方式和學(xué)習(xí)方式信息化轉(zhuǎn)變的需求，服務(wù)于智慧創(chuàng)造者的培養(yǎng)；（4）打破傳統(tǒng)的教學(xué)時間與空間的限制，解決課堂教學(xué)的時間矛盾和沖突，便于教師和學(xué)生在課后也能及時溝通。比如利用智能移動學(xué)習(xí)終端，教師和學(xué)生可以針對相關(guān)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(xué)生們更易接受；另外，利用終端設(shè)備建立有機化學(xué)實驗產(chǎn)品電子檔案，有益展示學(xué)生成果，便于學(xué)生觀看和實現(xiàn)多個年級學(xué)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(xué)生對化學(xué)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(xué)生實驗知識的掌握情況進行總結(jié)分析（系統(tǒng)可自動生成分析圖，包括各個分?jǐn)?shù)段的比例，各個知識點的得分率等），有利于以后對教學(xué)重難點進行調(diào)整，提高教學(xué)質(zhì)量；還能讓學(xué)生實時了解自身的學(xué)習(xí)情況，及時調(diào)整學(xué)習(xí)狀態(tài)，激發(fā)學(xué)習(xí)熱情。
四、結(jié)語
基于有機化學(xué)實驗課是一門操作性很強的課程，為了提高教學(xué)效率，讓學(xué)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(xué)模式，借助信息化技術(shù)教學(xué)手段，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)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(xué)手段運用于有機化學(xué)實驗將大大彌補現(xiàn)階段傳統(tǒng)實驗教學(xué)方法存在的不足，對于提高學(xué)生的綜合能力和水平都有極大的幫助[3]。
參考文獻
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［2］劉樂群,史君華,劉路路.“互聯(lián)網(wǎng)+”時代智慧化校園建設(shè)探索［J］.計算機教育,2015(24):131-133.
［3］張正彪.高?；A(chǔ)化學(xué)實驗中信息化教學(xué)的應(yīng)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(xué)
