信息化教学下的有机化学实验课程研究

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［摘要］教育信息化技术的快速发展，给传统课堂教学模式带来极大冲击，同时也让传统教学方法手段面临新的挑战。将信息化教学应用到高校的有机化学实验教学中，有利于提高课堂效率，能加深学生对实验操作的理解，是化学实验教学改革的重要举措。

［关键词］有机化学实验；信息化教学；实验教学

有机化学是医药类高等院校开设的必修公共基础课程之一，包含了理论知识和实验操作两部分内容，实验操作部分在有机化学课程中不可或缺。有机化学自主实验操作是在开设基础性实验和综合性实验的基础上，通过让学生自主设计、自我完成和自主归纳，从而激发和培养学生的求知欲、探究兴趣及对新现象新事物的敏感性，从而提高医学生创新意识、创新精神和创新能力[1]。

一、传统有机化学实验教学模式面对诸多挑战

按传统教学模式，有机化学自主实验课程的教学模式主要体现为：教员提前布置实验内容，学员通过查阅文献、撰写方案后自主进行实验操作，最后由实验教员与学员一起进行总结。这种自主实验模式能够在一定程度上激发学生思考，但在当前信息化教学快速发展和智能设备普遍使用的新常态下，已难以满足培养创新型人才的要求。譬如一些经典的有机化学自主设计实验，部分学生在实验前通常会根据互联网上其他实验者分享的相关实验视频或者文献资料进行整合后拟订实验方案并提出问题，在实验等待过程中会利用智能设备拍摄实验过程和实验现象并与老师、同学进行“直播”分享和探讨，这些给传统的自主实验模式带来了巨大的影响，同时也对实验教师的教学方法、教学能力提出了新的要求。随着新兴信息技术在高等教育教学中的应用，教育信息化迎来了大发展时代，新兴技术与“教、学、研”的深度渗透和应用，推动着高校信息化朝着融合、创新的方向迈进[2]。在这种新形势下，传统的有机化学自主实验教学模式面临诸多矛盾挑战：教师不能及时向学生推送实验教学视听资源；学生不能及时与教师进行有效沟通，且教师也难以对学生实验情况进行即时评价反馈；学生实验过程难以进行录播保存，学生难以共享其他实验者的实验经验；课后由于传统课堂时空的限制，难以实现教师和学生间课后的互动交流。

二、信息化教学模式下有机化学实验课程改造意义重大

近年来，随着信息化教育技术的大力发展，各类信息化教学模式百花齐放、层出不穷，对课堂教学起到了积极效果。然而众多一线教师与教育研究者们仍然难以就信息化课堂教学模式达成共识，也缺少具体的实践操作模式。尤其对于化学这类实践性较强的课程，将信息化软件和智能设备用于辅助有机化学实验教学的模式和方法也鲜见文献报道。前期，笔者已经在药学专业有机化学实验课程中开展了部分有益探索：通过移动智能设备实现“课堂派”学习测试软件在化学实验课前的广泛使用，并在药学有机化学自主设计性实验中部分开展，如课前通过系统终端向学生推送相关实验参考文献和视频，让学生获得学习资源，学习背景知识，解决部分疑问。课中通过智能设备中的录播交互系统采集学生实时学习和实践情景并进行分享与讨论，这些都在师生中赢得较好反馈。进一步开展信息化教学模式下有机化学实验课程改造，一是可以有效解决有机化学自主实验中教员与学员在课堂上的有效沟通问题，即教师不能及时了解、评价和反馈学生对实验相关知识点和操作的掌握程度，不能实现分布式信息化资源的灵活共享；二是可以解决传统有机化学自主实验教学中教师难以及时采集学生实验操作过程的认真程度、学生学习风格和学生的认知水平等学习状态的数据问题；三是可以解决传统有机化学实验课堂时空限制的问题，即学生与老师因为课堂时空限制无法在课后实现面对面有效交流的问题和以往多个年级实验产品难以存档的问题。

三、信息化教学模式下有机化学实验课程改造对策

信息化教学模式就是将课堂中的人（学生与教师）与信息化技术进行有机关联紧密联系，构建一个资源共享、跨越时空、便捷安全的“信息化”课堂教育体系。区别于传统课堂教学模式，它以“学习者为中心”，以学生作为主体发展目标，以启迪学生智慧发展为旨趣，关注信息化技术对学生智慧发展的促进与增强作用，致力于构建理想形态的信息化教学课堂。具体而言，要把信息化教学软件引入到有机化学实验课教学中，在原有的自主实验基础上达到信息化教学的目的：（1）使学生能快速高效地掌握化学实验安全知识、基本仪器名称及使用方法、基本实验操作方法的理论知识等。如要求学生利用“课堂派”软件，通过扫描二维码或者下载App，对化学实验基本理论知识和基本操作知识进行网上测试，达到合格分数线者才能进入实验室学习，否则就要重新学习考试。该方法为化学实验基础知识的学习和巩固奠定了坚实的基础，减少了实验室安全事故的发生；（2）通过信息化学习软件的使用，加强学生与教师课堂上的交流互动。譬如学生利用移动智能客户端App加入信息化课堂后，教师在计算机多媒体课件上对学员进行课堂提问，就能即时在App上看到哪些学生给出了答案，教师计算机终端上就能立即显示出学生答案正确率分布比例，后台上也能看见每个学生对该问题的回答结果，便于教师了解学生对相关知识点的掌握情况；（3）通过信息化设备的使用，能即时对学生实践学习情景进行采集，能更直观的记录和展示学生自主实验的过程。自主实验中学生撰写的方案，通常是经过查阅文献和网络资源后拟制，但其是否具有可实施性，需要通过实验结果来佐证，若在实验过程中，学生能即时通过信息化软件上传自己的实验过程和实验现象并与自己的实验方案预期成果进行对比且与教师进行探讨，这对于自主实验来说，真正能达到将自主实验与信息化教学结合的目的，即对学生因材施教，满足教学方式和学习方式信息化转变的需求，服务于智慧创造者的培养；（4）打破传统的教学时间与空间的限制，解决课堂教学的时间矛盾和冲突，便于教师和学生在课后也能及时沟通。比如利用智能移动学习终端，教师和学生可以针对相关实验进行语音、视频、图片、文字等方式沟通，方便快捷，使思想活跃的学生们更易接受；另外，利用终端设备建立有机化学实验产品电子档案，有益展示学生成果，便于学生观看和实现多个年级学生产品的较长时间存档；（5）利于师生间的即时反馈评价。如教师通过信息化终端评价学生对化学实验的掌握程度。例如：实验知识的理论测试可以通过在移动终端App上进行，同时能快速对学生实验知识的掌握情况进行总结分析（系统可自动生成分析图，包括各个分数段的比例，各个知识点的得分率等），有利于以后对教学重难点进行调整，提高教学质量；还能让学生实时了解自身的学习情况，及时调整学习状态，激发学习热情。

四、结语

基于有机化学实验课是一门操作性很强的课程，为了提高教学效率，让学生在实验过程中获得乐趣和激发积极性，就需要改变传统教学模式，借助信息化技术教学手段，激发学生学习主动性，让师生可以在一种轻松愉悦的氛围中完成知识的传授与沟通。将信息化教学手段运用于有机化学实验将大大弥补现阶段传统实验教学方法存在的不足，对于提高学生的综合能力和水平都有极大的帮助[3]。

参考文献

［1］刘欢,赵华文,季卫刚,等.医学化学“四自一体”实验教学法实施过程中的问题及思考［J］.教育教学论坛,2018,1(2):229-230.

［2］刘乐群,史君华,刘路路.“互联网+”时代智慧化校园建设探索［J］.计算机教育,2015(24):131-133.

［3］张正彪.高校基础化学实验中信息化教学的应用探讨［J］.教育现代化,2019,12(98):143-144.

作者：刘欢 蒲文丹 周勉 李兰兰 单位：陆军军医大学