“互聯(lián)網(wǎng)+”環(huán)境下無(wú)機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式探索

羅牧晨　秦苗　王紅艷　王聰

[摘要]本文針對(duì)無(wú)機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)課程教學(xué)中產(chǎn)生環(huán)境污染較嚴(yán)重、學(xué)生自主學(xué)習(xí)能力不足、缺乏對(duì)相關(guān)實(shí)驗(yàn)課程學(xué)習(xí)興趣以及學(xué)習(xí)時(shí)間等問(wèn)題，提出利用互聯(lián)網(wǎng)+無(wú)機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)，構(gòu)建以傳統(tǒng)教學(xué)為主、以互聯(lián)網(wǎng)APP進(jìn)行自主學(xué)習(xí)和協(xié)作學(xué)習(xí)為重要補(bǔ)充手段的教學(xué)模式。通過(guò)這一模式擬解決無(wú)機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)課程不便重復(fù)，對(duì)環(huán)境污染性較大等問(wèn)題，幫助學(xué)生提高學(xué)習(xí)效率，同時(shí)也為學(xué)生提供一個(gè)良好的交流、展示途徑，有效利用互聯(lián)網(wǎng)相關(guān)資源，使他們關(guān)于化學(xué)知識(shí)的學(xué)習(xí)更加便利，同時(shí)也增加學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性。

[關(guān)鍵詞]實(shí)驗(yàn)污染 互聯(lián)網(wǎng) 社交

一、國(guó)內(nèi)化學(xué)實(shí)驗(yàn)課程教育現(xiàn)狀

隨著我國(guó)科研和教育的水平不斷提升，對(duì)我國(guó)各個(gè)高校實(shí)驗(yàn)室的建設(shè)提出越來(lái)越高的要求，伴隨而來(lái)的就是各種功能的實(shí)驗(yàn)室層出不窮。當(dāng)前我國(guó)高等院校的各類化學(xué)相關(guān)實(shí)驗(yàn)室的建立相對(duì)獨(dú)立、分散、情況復(fù)雜。我國(guó)目前擁有各類高等院校一千余所，各類常用實(shí)驗(yàn)室有數(shù)十萬(wàn)個(gè)，相關(guān)的操作人員更是不計(jì)其數(shù)。然而在實(shí)驗(yàn)室里所采用的化學(xué)物質(zhì)，很多是具有污染性的，多數(shù)實(shí)驗(yàn)室在地處城區(qū)和居民區(qū)的情況下，污染物通過(guò)學(xué)校的下水道流入河中或者滲入地下，對(duì)于環(huán)境和生態(tài)的危害不可估量。于此同時(shí)高等院校的各類實(shí)驗(yàn)室相對(duì)獨(dú)立、分散而且在傳統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)室管理模式下，實(shí)驗(yàn)室功能單一，主要為專門的學(xué)科提供實(shí)驗(yàn)場(chǎng)所和器具，學(xué)生進(jìn)行實(shí)驗(yàn)時(shí)過(guò)分依賴?yán)蠋煹囊龑?dǎo)，導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)效果較低。相關(guān)實(shí)驗(yàn)往往也只能局限在本校的溝通和交流上，不能很好的實(shí)現(xiàn)學(xué)校與學(xué)校之間、專業(yè)與專業(yè)之間、學(xué)生與學(xué)生之間有效的相互學(xué)習(xí)和借鑒。

無(wú)機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)是相關(guān)專業(yè)學(xué)生進(jìn)入大學(xué)后學(xué)習(xí)的第一門實(shí)驗(yàn)課程，這對(duì)于培養(yǎng)學(xué)生實(shí)驗(yàn)興趣、使學(xué)生掌握良好的實(shí)驗(yàn)習(xí)慣十分重要。無(wú)機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)主要是為了給學(xué)生打好實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)，多數(shù)實(shí)驗(yàn)設(shè)置偏基礎(chǔ)，重復(fù)性較強(qiáng)，并且污染性較強(qiáng)。學(xué)生們大多數(shù)在進(jìn)入大學(xué)時(shí)都是第一次接觸實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)和實(shí)驗(yàn)?zāi)芰ν容^薄弱，雖然都很積極的進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，但是課程進(jìn)行快過(guò)半時(shí)，仍然會(huì)有一部分同學(xué)對(duì)于實(shí)驗(yàn)的操作不熟悉不規(guī)范，每一堂無(wú)機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)課大概會(huì)有20-30人做實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)課任課老師沒(méi)有辦法對(duì)這么多學(xué)生一一進(jìn)行指導(dǎo)，有很多學(xué)生在學(xué)習(xí)過(guò)程中因?yàn)闀r(shí)間和條件限制不能夠很好的掌握實(shí)驗(yàn)的操作方法和實(shí)驗(yàn)原理，只能做到知其然不知所以然。

無(wú)機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)課程主要涉及一些基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)，如溶液的配置、元素的性質(zhì)、基本的合成。其中，溶液的配制、酸堿滴定等實(shí)驗(yàn)?zāi)軌蚝芎玫腻憻拰W(xué)生的操作技能，這種技能對(duì)于今后進(jìn)行相關(guān)提供很好的基礎(chǔ)，這類實(shí)驗(yàn)一定要有充足的實(shí)驗(yàn)練習(xí)才能真正的掌握，然而大多數(shù)高校因?yàn)檎n時(shí)安排緊密，學(xué)生沒(méi)有充足的時(shí)間和條件去完整的進(jìn)行這一類重要的實(shí)驗(yàn)操作。對(duì)于元素的相關(guān)性質(zhì)等類型的實(shí)驗(yàn)，對(duì)學(xué)生們往往也不能深刻的理解，并且此類實(shí)驗(yàn)會(huì)產(chǎn)生大量的廢液。有些合成相關(guān)的實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)條件摸索起來(lái)非常困難，可能會(huì)用到有毒有害的化學(xué)品。以上種種都是目前進(jìn)行無(wú)機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)需要面臨的挑戰(zhàn)。

二、互聯(lián)網(wǎng)+背景下，互聯(lián)網(wǎng)+無(wú)機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)方法的探索

為了解決這一難題，本文運(yùn)用互聯(lián)網(wǎng)+的思想，通過(guò)使用化學(xué)實(shí)驗(yàn)?zāi)M類APP（手機(jī)軟件）與實(shí)驗(yàn)操作相結(jié)合的方法展開(kāi)無(wú)機(jī)化學(xué)教學(xué)工作。

APP作為安裝在智能手機(jī)上的軟件，可以擁有強(qiáng)大的模擬功能和個(gè)性化功能?，F(xiàn)在智能手機(jī)已經(jīng)普及，同時(shí)學(xué)生們熱愛(ài)新鮮事物，熱衷于通過(guò)網(wǎng)絡(luò)來(lái)發(fā)現(xiàn)問(wèn)題、解決問(wèn)題。學(xué)生們更是成為新時(shí)代的手機(jī)控，成為了各大APP開(kāi)發(fā)商的主要目標(biāo)客戶，讓學(xué)生們使用手機(jī)進(jìn)行輔助學(xué)習(xí)，能夠進(jìn)一步提升學(xué)生的實(shí)驗(yàn)興趣，于此同時(shí)，通過(guò)APP的學(xué)習(xí)可以很好的利用學(xué)生的零散時(shí)間，這也從另一個(gè)方面豐富的學(xué)生的課余生活。

無(wú)機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)課作為學(xué)生們進(jìn)入本專業(yè)學(xué)習(xí)的第一門專業(yè)實(shí)驗(yàn)課，需要發(fā)揮它的作用，教師在教學(xué)法上也需要引導(dǎo)加創(chuàng)新。無(wú)機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)課不一定總是對(duì)著容量瓶、移液管，也不是一定要使用對(duì)環(huán)境有害的金屬離子溶液和強(qiáng)酸強(qiáng)堿，也不只是實(shí)驗(yàn)室中充滿各種難聞的甚至有害的氣體。無(wú)機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中綠色化、環(huán)境友好型的概念要讓學(xué)生在大一時(shí)就銘記于心。適當(dāng)使用互聯(lián)網(wǎng)、APP進(jìn)行實(shí)驗(yàn)課程開(kāi)發(fā)，讓同學(xué)們一方面掌握實(shí)驗(yàn)操作的基本技能，又能體驗(yàn)到做實(shí)驗(yàn)帶來(lái)的快樂(lè)。

具體來(lái)說(shuō)，學(xué)生可以通過(guò)手機(jī)APP模擬化學(xué)實(shí)驗(yàn)的相關(guān)操作，教師也可以作為教師身份登陸APP與學(xué)生進(jìn)行互動(dòng)、交流、監(jiān)督，使課堂上的學(xué)習(xí)更加有趣、高效。學(xué)生也可以通過(guò)APP的論壇板塊發(fā)布問(wèn)題或解決問(wèn)題，用戶之間相互探討交流，而且彼此可以加好友，建立長(zhǎng)期聯(lián)系，進(jìn)一步溝通交流學(xué)習(xí)上的問(wèn)題，成為化學(xué)專業(yè)學(xué)習(xí)上的伙伴。除了化學(xué)專業(yè)課程實(shí)驗(yàn)以外，學(xué)生還可以觀看一些感興趣或者復(fù)雜實(shí)驗(yàn)的名師講解視頻，并通過(guò)APP模擬操作，這種方式能夠極大提升了學(xué)習(xí)樂(lè)趣和學(xué)習(xí)效率。通過(guò)APP和互聯(lián)網(wǎng)的方式，可以幫助學(xué)生形成化學(xué)概念，理解和掌握化學(xué)知識(shí)，正確地掌握實(shí)驗(yàn)的基本方法和基本技能，還可以簡(jiǎn)單快捷的掌握各類化學(xué)資訊和知識(shí)，讓學(xué)習(xí)變得更加高效，同時(shí)在遇到一些危險(xiǎn)系數(shù)高的、污染性大的實(shí)驗(yàn)時(shí)，手機(jī)APP可以很好的克服這一障礙，讓學(xué)生認(rèn)識(shí)到一個(gè)新的實(shí)驗(yàn)理念。對(duì)于綜合或設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)則實(shí)行多媒體軟件模擬化學(xué)實(shí)驗(yàn)操作進(jìn)行，學(xué)生查閱資料、制定實(shí)驗(yàn)方案后，進(jìn)入指定網(wǎng)站所“創(chuàng)造”的虛擬實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行實(shí)驗(yàn).如此將先進(jìn)的多媒體技術(shù)與傳統(tǒng)的化學(xué)實(shí)驗(yàn)有機(jī)地結(jié)合起來(lái)，可以更好的訓(xùn)練學(xué)生的實(shí)驗(yàn)技能，實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)能力，幫助學(xué)生更進(jìn)一步理解化學(xué)反應(yīng)的實(shí)質(zhì)和原理，且直觀安全。

三、互聯(lián)網(wǎng)+無(wú)機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)相結(jié)合的教學(xué)方法優(yōu)勢(shì)分析

1、化學(xué)是一門以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的科學(xué)，化學(xué)實(shí)驗(yàn)在化學(xué)教學(xué)中占有十分重要的地位。傳統(tǒng)教學(xué)模式便于學(xué)生在較短時(shí)間內(nèi)系統(tǒng)地學(xué)習(xí)相關(guān)知識(shí)體系，但對(duì)每個(gè)知識(shí)點(diǎn)無(wú)法花大量時(shí)間和精力進(jìn)行重復(fù)細(xì)致的講解和生動(dòng)形象的例證，此種講解方式效果較差，學(xué)生掌握起來(lái)也比較困難，漸漸失去做實(shí)驗(yàn)的耐心。使用互聯(lián)網(wǎng)APP作為輔助實(shí)驗(yàn)學(xué)習(xí)手段，對(duì)于一些低操作技能訓(xùn)練的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容如：元素的性質(zhì)，可以很好的磨練他們對(duì)于儀器的熟練程度，通過(guò)APP自帶的評(píng)測(cè)功能，也可以很好的讓老師掌握他們對(duì)于實(shí)驗(yàn)操作的學(xué)習(xí)情況，這樣不僅可以避免有害氣體、液體對(duì)身體和環(huán)境的危害，也可以使學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果有比較直觀的認(rèn)識(shí)。通過(guò)與互聯(lián)網(wǎng)APP的結(jié)合，可以更好的幫助學(xué)生形成化學(xué)概念，理解和掌握化學(xué)知識(shí)，正確地掌握實(shí)驗(yàn)的基本方法和基本技能，并且通過(guò)多種學(xué)習(xí)形式結(jié)合，使得實(shí)驗(yàn)教學(xué)更加靈活，生動(dòng)形象，更容易提高學(xué)生的參與度和學(xué)習(xí)興趣。的多樣還可以通過(guò)互聯(lián)網(wǎng)相關(guān)軟件簡(jiǎn)單快捷的掌握各類化學(xué)資訊和知識(shí)，讓學(xué)習(xí)變得更加高效，同時(shí)在遇到一些危險(xiǎn)系數(shù)高的、污染性大的實(shí)驗(yàn)時(shí)，通過(guò)與互聯(lián)網(wǎng)相結(jié)合可以很好的克服這一障礙。

2、在市面上流行的各類化學(xué)實(shí)驗(yàn)相關(guān)APP中收錄了各類化學(xué)物質(zhì)的性質(zhì)屬性，例如化學(xué)式、分子量、熔點(diǎn)、沸點(diǎn)、常見(jiàn)應(yīng)用等訊息，供學(xué)生隨時(shí)查看學(xué)習(xí)，當(dāng)前APP還提供了大學(xué)期間所涉及的各類化學(xué)實(shí)驗(yàn)的操作流程以及教學(xué)視頻，學(xué)生們使用之后可以這極大地提高他們的學(xué)習(xí)效率，可以隨時(shí)隨地模擬實(shí)驗(yàn)在操作，在操作結(jié)束后APP還會(huì)提供數(shù)據(jù)處理的相關(guān)教學(xué)并自動(dòng)檢測(cè)操作中出現(xiàn)的錯(cuò)誤并予以糾正，幫助用戶真正的提升自身的專業(yè)能力，APP還能夠提供最新的化學(xué)動(dòng)態(tài)資訊和新聞，并推送上傳化學(xué)視頻和最新發(fā)現(xiàn)，在分享和查閱的過(guò)程中實(shí)現(xiàn)共同學(xué)習(xí)共同進(jìn)步，這讓化學(xué)知識(shí)的掌握和實(shí)驗(yàn)操作的學(xué)習(xí)過(guò)程變得既安全又節(jié)約，隨時(shí)隨地可以進(jìn)行。

3、當(dāng)前的化學(xué)實(shí)驗(yàn)學(xué)習(xí)還往往局限在某個(gè)單獨(dú)的實(shí)驗(yàn)室里，然而借助互聯(lián)網(wǎng)APP還可以找到一個(gè)專業(yè)的社交場(chǎng)所，學(xué)生們可以通過(guò)APP找到與自己興趣愛(ài)好相同的人群，彼此增進(jìn)了解，相互學(xué)習(xí)，而且社交的方式更加立體全面，不僅僅局限于文字，還可以語(yǔ)音、視頻、直播，讓化學(xué)學(xué)習(xí)不再枯燥無(wú)趣。這既可以提升他們的溝通交流能力也可以提高他們的專業(yè)水平。

四、存在的局限性及未來(lái)展望

在大學(xué)階段，使用軟件模擬實(shí)驗(yàn)過(guò)程的方式還不是非常普遍，學(xué)生們對(duì)于這種教學(xué)模式的接受情況。學(xué)生對(duì)手機(jī)有一定的依賴，如何讓學(xué)生把握好學(xué)習(xí)與娛樂(lè)之間的度很重要。這種教學(xué)方式在開(kāi)始之初，需要老師積極引導(dǎo)，不能讓學(xué)生依賴手機(jī)軟件進(jìn)行實(shí)驗(yàn)?zāi)M。要讓學(xué)生有這樣一個(gè)意識(shí)，環(huán)境污染性大的實(shí)驗(yàn)，可以使用手機(jī)軟件模擬。實(shí)驗(yàn)設(shè)置非常復(fù)雜的，可以使用手機(jī)軟件進(jìn)行預(yù)實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)過(guò)程可能存在危險(xiǎn)的，可以使用此軟件進(jìn)行預(yù)實(shí)驗(yàn)。此外，對(duì)于基礎(chǔ)性、操作性能強(qiáng)的實(shí)驗(yàn)，依然要盡可能在現(xiàn)實(shí)環(huán)境中進(jìn)行實(shí)驗(yàn)練習(xí)，比如溶液的配置與酸堿滴定，轉(zhuǎn)化法制備硝酸鉀，醋酸電離度和電離常數(shù)測(cè)定等實(shí)驗(yàn)。

總之，將傳統(tǒng)教學(xué)與手機(jī)軟件APP合理的相結(jié)合，可以有效強(qiáng)化了實(shí)驗(yàn)教學(xué)的效果。學(xué)生能將零碎的時(shí)間有效地利用起來(lái)鞏固小知識(shí)點(diǎn)，構(gòu)建與其他同學(xué)甚至是其他學(xué)校學(xué)生溝通實(shí)驗(yàn)的橋梁，同時(shí)也能彌補(bǔ)課堂教學(xué)中一個(gè)老師對(duì)多個(gè)學(xué)生、不能及時(shí)應(yīng)對(duì)學(xué)生問(wèn)題的不足，可更好地完成教學(xué)任務(wù)。endprint