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【我的教育观、教学观和学生观】(7)涂琴:基于网络平台“以学生为中心”的教学方法 ——有机化学实验教学探索与实践

作者:涂琴         来源:有机化学教研室         发布日期:2022-11-16     浏览次数:

     

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烈火炼真金,实践检验真理。在当前科学技术迅猛发展的21世纪,人才的培养既要重视知识,又要重视技能,甚至能力比知识更重要。在培养化学专业人才中,实验课是培养学生能力十分重要的教学环节

有机化学实验有机化学的重要组成部分,是一门将有机化学基础理论知识与基本实验操作技术和单元合成反应以及有机化合物的制备、提取、分离、纯化、结构鉴定和性质确证方法融为一体的综合性基础实验学科,是农林院校生物类等专业学生所必修的核心主干课程之一开设并深入打磨有机化学实验课程对于丰富和深化有机化学理论课教学内容,培养和提高学生的专业理论知识水平、实验操作技能、科学思维方法、实践创新能力和综合素质,具有十分重要的地位和作用。因此,有机化学实验是实施素质教育、培养创新人才、促进知识向能力转化的重要途径

怎样提高学生的实验技巧和独立进行实验的能力,如何探索一种既能激发学生的创新兴趣和创造灵感又能有效提高其实验理论与操作技能,充分发挥学生个性的实验教学模式,是实验教学课程建设与发展的需要,是培养有创新能力的高素质人才的需要,也是新时期实验教学面临的新的目标和任务。近年来,针对这一任务进一步提高实验教学质量,培养高素质技术人才我们不断地有机化学实验教学中进行改革探索。

一、教学思路

1.强化以学生为中心的自主学习模式,提高学生手脑并用能力

随着网络科技不断发挥着越来越大的作用,多媒体教学、网络教学、实验教学交流网站等现代信息技术的引入已经成为现代高等教育中必不可少的教学辅助手段。利用现代信息技术改善有机化学实验教学效果,通过问题导向法实现以学生为中心的自主学习模式兼具可行性与必要性

在巩固学生知识理论的基础上有机化学实验教学着力培养学生的动手操作能力、知识应用能力、分析问题和解决问题的能力。实验教学过程中教师应坚持贯彻以学生为主教师为辅的原则,使学生亲自动手,实际操作,充分发挥学生的主观能动性、创造性,培养学生独立分析和解决问题的能力。

有机实验课实验内容多、目标要求高,每一课所进行的实验都由其内在的主干思路与模块化的实验内容构成为了引导学生们在学习过程中有重点有层次我们对有机化学实验教学内容的设置可以进行大胆的改革。教师在课前将各个实验的影像资料、实验要求、实验注意事项、重点应掌握的知识、预习的内容、实验思考题等信息创建微课视频,公布于网络教学平台上。学生通过事先自学、看微课视频,熟悉有机化学实验的基本操作技能,对每个实验有一个基本的了解。在学生预习了整个实验过程,领会了实验原理,了解了有关实验注意事项和关键步骤后,课上再重点讲解实验的原理与方法,仪器安装及使用注意事项,对实验过程中容易出错的部分重点强调及讲解。引导学生抓住主干串联模块对易错细节有深刻的印象实验过程中注意培养学生的动手能力、分析问题、解决问题的能力。

学生实验现场

在实验教学中使用问题导向法,即通过事先设置实验思考题来强化有机化学实验教学的知识点,使学生学会利用网络资料和多媒体课件等现代信息技术提供的教学资源查找相关资料,对所提出的问题进行分析、思考、解答。预习中不懂的问题,学生可以在实验中随时与教师交流。通过这种使学生带着问题有的放矢地学习,激发学生对有机化学实验的学习兴趣和好奇心。在投入下一阶段的学习时学生通过不断总结自学经验不断针对自己未掌握知识点进行深入理解最终完成知识理论的查漏补缺和学习能力的提升总之,这种基于互联网的以学生为中心的有机化学实验教学模式改革,在丰富实验课程信息量的同时也可以提高学生自主学习的能力。

2.促进实验教学和理论教学有机融合,提升实验教学效果

理论指导实践并在实践中不断发展完善实验中许多实验现象及实验处理方法都与有机化学理论知识密切相关,如何将实验内容与理论知识建立联系,在注重培养学生动手能力的前提下,进一步增强实验教学内容的深度、拓展广度,有效地提高实验教学质量,培养学生善于分析问题和解决问题的实践能力是各高等院校教育应关注的问题。

教师在指导学生实验过程中应注意围绕实验内容,挖掘问题,引导学生进一步积极地思考,将实验内容与有机化学理论知识有机地结合起来例如在实验中完成理论与实验现象间的互证可以加深学生对于理论知识的印象如果实验现象与理论不一致通过引导学生对于实验原理步骤的思考可以促进学生理论联系实际的能力以及实验水平的提高对于实验中出现的个性问题的分析还有助于提升学生的分析解决问题的能力以及创新能力

通过实验更好地推动理论教学,使实验反哺教学,这是实现以学生为中心的有机化学实验教学模式改革的关键。

3.注重产学研相结合,突出农林特色

我校在天然产物方向有很好的科研资源,我校的科研已形成涉及生物资源化学、天然产物药学、农药、兽医药等等众多有特色的研究方向。在实验教学中,通过教学科研相结合,让学生接触到这些领域最新的学科领域。

将天然产物药学、农药、兽医药及环境等学科发展的新原理、新技术、新方法以及本系的科研成果转化为本科实验教学的选题从教师角度出发将科研与教学结合将有机会促进科研创新从学生角度出发学生可以直观地看到所学理论知识在科研中的应用促进学生学习动力增长培养学生对科研的兴趣为其未来发展方向的选择提供丰富的参考样本

二、具体措施

1.基于网络平台实现学生自主学习

改变单一的知识传授模式,积极采用现代教育技术,充分利用网络资源和平台从提供学习资源开展互动教学线上测试检验与创新性实验平台的建设使有机化学实验教学延伸到课堂之外既巩固了教学效果又有一定的创新与拓展达到教与学的互动。

(1)利用学习通资源:为学生提供教学大纲、教学日历、教案、章节测试、习题解答等教学文件,共享信息资源。

(2)合理利用智能手机:采用QQ等网络通讯软件,建立班级群,分享教学资源、开展互动答疑以及布置任务等,加强师生互动。

(3)依托《有机化学实验》慕课在线教学平台:利用在线教学平台,使学生充分利用碎片化的时间,对教学内容和实验操作进行提前预习。课前,学生可以通过网络视频更直观地学习相关实验,并根据视频中提出的问题进行思考,从而提高学生的学习主动性和思维。课堂上,充分发挥学生的主动参与性,让学生根据网络学习来讲解实验内容,教师对其进行补充,同时教师对学生提出相关问题来加深他们对课程内容的理解与记忆。让学生带着问题进行实验操作,从实验中找寻答案。在实验过程中遇到问题时,教师予以点拨,引导学生去思考,培养学生独立解决问题的能力。实验结束后,学生根据实际操作来回答视频学习中提出的问题。通过这样的教学方式,既能激发学生的学习兴趣,又能加深对理论知识的理解,也有利于学生掌握操作技能,提高了学习质量。

2.建设创新性虚拟实验教学平台

虚拟仿真实验可以模拟真实的实验环境,依托虚拟现实、人机交互、网络通信等技术,构建高度仿真的虚拟实验资源和环境,可以不受空间、时间和仪器限制,实现对实验基础知识的学习、基本仪器设备的使用及具体实验项目的仿真操作。通过虚拟仿真操作,让学生直观地触摸和身临其境的体验化学实验。有助于学生充分消化相关理论知识以及提升学生的创新思维。《易爆实验虚拟控制合成水凝胶用于土壤中重金属的检测与吸附仿真实验》是本人申请的校级虚拟仿真项目,学生可以按照虚拟仿真系统中的提示进行操作,实验完成后点击提交并在课后提交。通过整套系统的虚拟仿真实验操作,学生掌握了该实验的相关化学知识,通过虚拟仿真实验教学,实现了智能化、泛在化的实验教学新模式

虚拟仿真实验界面

小结

日益完善的网络教学平台的搭建促进了线上/线下混合式教学等多种实验教学新模式的发展为有机化学实验课程的教学提供了切实丰富的实践经验线下教学为学生有效获取知识提供了保障线上教学为学生提供自由获取知识的资源与随时自我检测知识掌握情况的途径二者互为补充。线上教学模式的不断成熟为以学生为中心教学方法的实施开辟了新的更为便捷的途径本人将继续在此基础上,在今后的工作中进一步开发贴近真实实验的虚拟仿真实验项目,通过网络直播平台,开发适应实验教学特殊环境和当前疫情特殊形式下的在线教学模式达到与线下教学的实质等效,以期实现的双赢

编辑:马玉萍     终审:周文明

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