BOPPPS模型在乙酸乙脂合成項(xiàng)目教學(xué)中應(yīng)用

齊燕姣，陸會寧，方博文，張斌

(西北民族大學(xué) 化工學(xué)院，甘肅 蘭州 730030)

0 引言

有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)作為理工科院校的基礎(chǔ)必修課程，對學(xué)生實(shí)踐創(chuàng)新能力培養(yǎng)起著重要的作用。如何進(jìn)一步提高實(shí)驗(yàn)教學(xué)質(zhì)量，必須改革傳統(tǒng)的教學(xué)方式方法，從根本上提高實(shí)驗(yàn)教學(xué)質(zhì)量。近些年來，對有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)方式方法的改革取得了一定的成效，出現(xiàn)了多種教學(xué)方式，比如：專題式教學(xué)、翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)[1-2]、參與式教學(xué)、基于網(wǎng)絡(luò)資源的PBL教學(xué)[3-4]、虛擬仿真輔助教學(xué)等[5-7]。

隨著在線教育迅速發(fā)展，出現(xiàn)了基于“互聯(lián)網(wǎng)+”的多種混合式教學(xué)模式和方法，如：慕課、微課、雨課堂等[8-9]，在線課程可以提供更加豐富的網(wǎng)絡(luò)教學(xué)資源，可以引導(dǎo)學(xué)生自主學(xué)習(xí)，發(fā)揮學(xué)生主體地位，同時彌補(bǔ)了傳統(tǒng)教學(xué)模式的不足，真正實(shí)現(xiàn)了以“教為中心”向“學(xué)為中心”的轉(zhuǎn)變，適應(yīng)當(dāng)今教育教學(xué)改革的發(fā)展趨勢。為了提高實(shí)驗(yàn)教學(xué)效果，本文將BOPPPS模型[10-11]與線上教學(xué)相結(jié)合并應(yīng)用于有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)的課堂教學(xué)中，以期提高教學(xué)效果。

1 有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)現(xiàn)狀

傳統(tǒng)的有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)主要包括學(xué)生課前自主預(yù)習(xí)、指導(dǎo)教師講解實(shí)驗(yàn)原理和方法、學(xué)生自行實(shí)驗(yàn)、教師進(jìn)行糾錯和學(xué)生撰寫實(shí)驗(yàn)報告等環(huán)節(jié)。

在教學(xué)過程中存在較多問題，比如學(xué)生人數(shù)較多，任課老師無法掌控每一位學(xué)生的操作情況，對不規(guī)范操作也難以被及時糾正，也無法對每個人的操作進(jìn)行合理打分評價；預(yù)習(xí)報告的抄寫并不能真正代表了學(xué)生的預(yù)習(xí)情況，在實(shí)驗(yàn)室里經(jīng)常會出現(xiàn)學(xué)生邊看書邊操作的現(xiàn)象，對實(shí)驗(yàn)步驟根本不熟悉；教師花較多時間講述原理和實(shí)驗(yàn)過程，缺乏操作示范，學(xué)生容易忘記關(guān)鍵步驟和細(xì)節(jié)，導(dǎo)致在實(shí)驗(yàn)時出現(xiàn)錯誤。

2 BOPPPS 教學(xué)模型介紹

BOPPPS 教學(xué)模型包含6個模塊：導(dǎo)入元素B (Bridge-in)、學(xué)習(xí)目標(biāo)O (Objective)、預(yù)評價階段P (Preassessment)、課堂參與階段P (Participatory learning)、后測階段P (Post-assessment)和總結(jié)階段S (Summary)。BOPPPS 教學(xué)模型的核心強(qiáng)調(diào)的是師生互動，主要通過參與式學(xué)習(xí)引導(dǎo)學(xué)生完成學(xué)習(xí)目標(biāo)，突出以學(xué)生為中心的教學(xué)理念。BOPPPS 課堂效果評價，主要取決于教學(xué)設(shè)計方案的合理性、課程的趣味性、目標(biāo)的清晰性、知識的挑戰(zhàn)性以及教學(xué)的成效性。

3 以乙酸乙酯合成為例進(jìn)行實(shí)驗(yàn)教學(xué)設(shè)計

傳統(tǒng)有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)以教師講授理論知識和操作流程為主，學(xué)生聽完之后通常是邏輯思路不清晰，導(dǎo)致在獨(dú)立實(shí)驗(yàn)過程中仍然出現(xiàn)丟三落四的情況，實(shí)驗(yàn)效果較差。由于上課時間有限，在實(shí)驗(yàn)失敗的情況下無法重新再做，比如乙酸乙酯的合成實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)的失敗率較高，學(xué)生的積極性會受到嚴(yán)重打擊。本次教學(xué)改革中，結(jié)合BOPPPS模型，采用雨課堂教學(xué)軟件和QQ課程群等實(shí)現(xiàn)線上預(yù)習(xí)、線上線下課堂教學(xué)和課后總結(jié)，取得了良好的教學(xué)效果。本文以乙酸乙酯的合成實(shí)驗(yàn)為例介紹本次設(shè)計，具體內(nèi)容如表1所示，本實(shí)驗(yàn)耗時較長，共計4個課時，可以連續(xù)實(shí)驗(yàn)或者分兩次完成。傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)采用濃硫酸作為催化劑，反應(yīng)溫度不易控制、操作危險、催化反應(yīng)時間較長、轉(zhuǎn)化率較低、選擇性差。因此我們通過分組實(shí)驗(yàn)，將濃硫酸催化劑與固體酸或者路易斯酸做催化劑進(jìn)行對比，極大提高了學(xué)生的興趣。

從表1看出，將線上線下教學(xué)方法與BOPPPS模型相結(jié)合，大大提高了學(xué)生預(yù)習(xí)的效果和參與實(shí)驗(yàn)的主動性。

表1 乙酸乙酯的合成與精制實(shí)驗(yàn)的教學(xué)設(shè)計

(1)導(dǎo)入元素B (Bridge-in)

這一部分的內(nèi)容主要在課前完成，代替了原來的基本以抄寫為主的預(yù)習(xí)方式。課前引入生活中常見的例子引起學(xué)生的興趣，主要通過制作視頻或者PPT圖片的方式進(jìn)行。通過觀看中國大學(xué)慕課實(shí)驗(yàn)視頻資料或相關(guān)實(shí)驗(yàn)視頻教學(xué)資源，引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行自主預(yù)習(xí)，讓學(xué)生對本實(shí)驗(yàn)的基本過程和注意事項(xiàng)有了較為深刻的認(rèn)識；再通過完成雨課堂發(fā)布的部分思考題，引導(dǎo)學(xué)生積極思考，對實(shí)驗(yàn)?zāi)康摹⒃?、?shí)驗(yàn)儀器、試劑、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容和操作步驟等內(nèi)容有一個初步了解，有利于提高學(xué)生的課堂操作效率。學(xué)生在線提交作業(yè)后，教師根據(jù)學(xué)生反饋情況，對預(yù)習(xí)中出現(xiàn)的問題再在課堂上進(jìn)行詳細(xì)講解。

(2)學(xué)習(xí)目標(biāo)O (Objective)和預(yù)評價階段P (Pre-assessment)

在課堂上，教師首先明確的指出通過學(xué)習(xí)應(yīng)該達(dá)到的要求和水平，即目標(biāo)(Objective)，也就是本實(shí)驗(yàn)的目的和意義。然后，教師通過現(xiàn)場提問和雨課堂發(fā)布相關(guān)問題來完成預(yù)評價階段(Pre-assessment)，代替了以教師講解為主的課堂講授環(huán)節(jié)，通過學(xué)生的自主預(yù)習(xí)基礎(chǔ)來完成相應(yīng)的題目并提交，來評測學(xué)生現(xiàn)在所知道的和所理解的。教師根據(jù)問題反饋，從而有針對性地進(jìn)行講解，提高學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性。

(3)課堂參與階段P (Participatory learning)

課堂參與階段(Participatory)主要是采用一些積極的學(xué)習(xí)策略使學(xué)生深度參與到課堂中來實(shí)現(xiàn)教學(xué)目標(biāo)的過程。這個過程通常存在一些問題，如教師講過和預(yù)習(xí)過的流程已經(jīng)淡忘，結(jié)合“分段式教學(xué)”手段，分部進(jìn)行講解和操作，教師盡可能提醒學(xué)生實(shí)驗(yàn)中可能出現(xiàn)的問題，同時，采取“分組”的方法，讓學(xué)生對比不同催化劑會對實(shí)驗(yàn)的結(jié)果造成什么影響。

(4)后測階段P (Post-assessment)和總結(jié)階段S (Summary)

在實(shí)驗(yàn)即將結(jié)束時，也就是后測階段(Postassessment)，主要是確定學(xué)生掌握與教學(xué)目標(biāo)相關(guān)聯(lián)的知識程度，教師可以通過雨課堂發(fā)布1～3個相關(guān)問題進(jìn)行檢測。實(shí)驗(yàn)完全結(jié)束后，學(xué)生需要完成總結(jié)階段。在課堂上，教師選取結(jié)果較好的實(shí)驗(yàn)小組讓其進(jìn)行展示，同時提出問題讓同學(xué)們思考如何提高可逆反應(yīng)的產(chǎn)率。此外，通過雨課堂發(fā)布與本實(shí)驗(yàn)相關(guān)的思考題并完成實(shí)驗(yàn)報告的撰寫，這部分內(nèi)容在課后完成，讓學(xué)生反思本實(shí)驗(yàn)有什么收獲和不足，教師也要反思本次授課有什么可以改進(jìn)的地方，以便后續(xù)持續(xù)改進(jìn)。

4 實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革效果評價

乙酸乙酯的合成實(shí)驗(yàn)結(jié)束后，學(xué)生對BOPPPS教學(xué)模式與線上、線下相結(jié)合的教學(xué)模式的認(rèn)可度和滿意度均較好，普遍反映比傳統(tǒng)單調(diào)的教學(xué)方式更能激發(fā)學(xué)生對基礎(chǔ)化學(xué)實(shí)驗(yàn)的興趣，能夠提高學(xué)生提問題的積極性，改變了傳統(tǒng)的以抄寫為主卻記不住的預(yù)習(xí)方式，這種以生活中的實(shí)例引入實(shí)驗(yàn)?zāi)康牡木€上教學(xué)模式也更能明確教學(xué)目標(biāo)。采用不同催化劑的分組實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，路易斯酸無水三氯化鋁做催化劑比濃硫酸更加安全、有效，合成產(chǎn)率提高了近20%，提高了學(xué)生做實(shí)驗(yàn)的成就感。通過實(shí)驗(yàn)報告來看，學(xué)生們基本都能回答布置的思考題，部分同學(xué)還針對自己的實(shí)驗(yàn)總結(jié)了一些經(jīng)驗(yàn)，提高了學(xué)生分析問題和解決問題的能力。

5 結(jié)語

有機(jī)化學(xué)的線上教學(xué)效果非常有限，傳統(tǒng)的教師講、學(xué)生動手的單一線下教學(xué)方式無法調(diào)動學(xué)生的興趣和積極性，進(jìn)入課堂后學(xué)生對預(yù)習(xí)的內(nèi)容基本不能掌握。

本設(shè)計以BOPPPS模型教學(xué)為主線，將線上線下教學(xué)模式應(yīng)用于實(shí)驗(yàn)教學(xué)中效果較好，充分調(diào)動了學(xué)生的興趣，明確了學(xué)習(xí)的目標(biāo)，加深了學(xué)生對生活中的化學(xué)的認(rèn)識，有利于培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新實(shí)踐能力。