線上線下混合式教學(xué)在高校有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)課程教學(xué)中的應(yīng)用

焦科進(jìn)

（重慶師范大學(xué)，重慶 401331）

有機(jī)化學(xué)是高?；瘜W(xué)相關(guān)專業(yè)十分重要的一個(gè)基礎(chǔ)學(xué)科，對(duì)學(xué)生今后學(xué)習(xí)其他專業(yè)知識(shí)有著重要幫助[1]。有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)與理論教學(xué)同等重要，是學(xué)生掌握化學(xué)知識(shí)本質(zhì)、了解化學(xué)反應(yīng)規(guī)律的重要途徑，學(xué)生依托有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)?zāi)軌蛘莆沼袡C(jī)合成方面的實(shí)驗(yàn)操作與專業(yè)技能，檢驗(yàn)有機(jī)化學(xué)理論知識(shí)，探究和解決有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)過(guò)程中的問(wèn)題，既可以促進(jìn)理論與實(shí)踐緊密結(jié)合，也可以不斷提高學(xué)生的實(shí)驗(yàn)操作水平與思維水平，加深學(xué)生對(duì)理論知識(shí)的領(lǐng)悟[2]。

線上線下混合式教學(xué)法將學(xué)生視為教學(xué)活動(dòng)開(kāi)展的核心，關(guān)注學(xué)生的學(xué)習(xí)過(guò)程，注重老師與學(xué)生之間的互動(dòng)交流，是基于互聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)生的一種新型教學(xué)模式[3]。將線上網(wǎng)絡(luò)教學(xué)方式與傳統(tǒng)教學(xué)模式融合到一起，通過(guò)兩者的相互配合，可以讓學(xué)生更加清晰、準(zhǔn)確地掌握教學(xué)知識(shí)點(diǎn)，并且還能夠激發(fā)學(xué)生的主觀能動(dòng)性，加強(qiáng)老師與學(xué)生之間的雙向互動(dòng)交流，提高課堂教學(xué)效率與效果。線上線下混合式教學(xué)突破了傳統(tǒng)教學(xué)時(shí)間與空間的限制，拓寬了學(xué)生的視野范圍，提高了學(xué)生的學(xué)習(xí)深度，有助于構(gòu)建和諧的師生“教學(xué)”關(guān)系[4]。為了進(jìn)一步提高高校有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)課程教學(xué)效果，本文重點(diǎn)探究了線上線下混合式教學(xué)在有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)課程教學(xué)中的應(yīng)用。

1 高校有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)開(kāi)展混合式教學(xué)的必要性

有機(jī)化學(xué)是化學(xué)、化工、制藥、環(huán)境工程，以及食品科學(xué)等眾多領(lǐng)域相關(guān)專業(yè)的專業(yè)基礎(chǔ)課程。有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)是有機(jī)化學(xué)課程教學(xué)體系中不可或缺的一部分，不僅能夠幫助學(xué)生理解與領(lǐng)悟有機(jī)化學(xué)理論知識(shí)，同時(shí)還能夠提高學(xué)生的實(shí)踐操作技能與科研水平，養(yǎng)成正確的實(shí)驗(yàn)意識(shí)，為學(xué)生今后開(kāi)展其他實(shí)踐課程做好鋪墊[5]。

以往高校在進(jìn)行有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)時(shí)，老師先將要進(jìn)行的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目告知學(xué)生，之后要求學(xué)生在課堂教學(xué)開(kāi)展前圍繞教材內(nèi)容完成預(yù)習(xí)報(bào)告；在課堂教學(xué)過(guò)程中，老師重點(diǎn)向?qū)W生講授實(shí)驗(yàn)原理、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?、?shí)驗(yàn)操作流程，同時(shí)向?qū)W生逐個(gè)講解并示范相關(guān)實(shí)驗(yàn)儀器的組裝與使用方式，并將實(shí)驗(yàn)中需要特別注意的地方告知學(xué)生，學(xué)生認(rèn)真聽(tīng)老師講解，之后嚴(yán)格依照實(shí)驗(yàn)操作流程與方法進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，觀察并記錄實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象與相關(guān)數(shù)據(jù)，老師觀察學(xué)生實(shí)驗(yàn)開(kāi)展情況，并給予一定的指導(dǎo)；在課堂教學(xué)結(jié)束之后，學(xué)生完成各自的實(shí)驗(yàn)報(bào)告，之后上交給老師批改。按照傳統(tǒng)教學(xué)模式進(jìn)行有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)，整個(gè)教學(xué)流程十分固化，教學(xué)方式單一，學(xué)生整個(gè)學(xué)習(xí)過(guò)程較為被動(dòng)，不容易取得理想的教學(xué)效果。

此外，在傳統(tǒng)有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)過(guò)程中，一些學(xué)生在進(jìn)行課前預(yù)習(xí)時(shí)抱著應(yīng)付老師的心態(tài)，并沒(méi)有深入學(xué)習(xí)實(shí)驗(yàn)相關(guān)內(nèi)容，完成的預(yù)習(xí)報(bào)告也是照搬照套教材中的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，從而導(dǎo)致學(xué)生不能夠真正理解實(shí)驗(yàn)原理，對(duì)實(shí)驗(yàn)操作也不十分清楚，難以取得理想的預(yù)習(xí)效果[6]。在課堂教學(xué)過(guò)程中，老師通常要專門(mén)安排一整節(jié)課時(shí)間來(lái)系統(tǒng)講述實(shí)驗(yàn)原理、操作流程等，由于課程教學(xué)內(nèi)容較多、教學(xué)持續(xù)時(shí)間長(zhǎng)，造成學(xué)生難以全程保持較高的注意力，并且預(yù)留給學(xué)生消化理解的時(shí)間非常有限，導(dǎo)致學(xué)生在實(shí)際進(jìn)行實(shí)驗(yàn)操作時(shí)，極易產(chǎn)生操作不規(guī)范、儀器損壞等現(xiàn)象，老師疲于應(yīng)對(duì)學(xué)生實(shí)驗(yàn)中出現(xiàn)的各種問(wèn)題，沒(méi)有充足的時(shí)間與精力對(duì)每位學(xué)生進(jìn)行實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)。在課堂教學(xué)結(jié)束之后，學(xué)生需要完成相應(yīng)的實(shí)驗(yàn)報(bào)告，然而許多學(xué)生在填寫(xiě)實(shí)驗(yàn)報(bào)告時(shí)隨意性較強(qiáng)，針對(duì)實(shí)驗(yàn)中出現(xiàn)的問(wèn)題也未進(jìn)行仔細(xì)分析，老師按照學(xué)生的實(shí)驗(yàn)報(bào)告評(píng)估學(xué)生成績(jī)，沒(méi)有與學(xué)生進(jìn)行較多的溝通交流。在這種情況下，學(xué)生很難通過(guò)實(shí)驗(yàn)獲得較多有用的知識(shí)，不利于提高學(xué)生的實(shí)驗(yàn)操作水平，學(xué)生參與有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)的積極性也不高。

由此可以看出，傳統(tǒng)有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)存在較多問(wèn)題。隨著互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)與信息技術(shù)的不斷發(fā)展，將線上教學(xué)與線下教學(xué)結(jié)合起來(lái)，可以讓學(xué)生在課堂上擁有更多實(shí)踐操作的時(shí)間，彌補(bǔ)傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中的弊端。所以，高校有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)開(kāi)展線上線下混合式教學(xué)十分有必要。

2 有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)線上線下混合式教學(xué)開(kāi)展途徑

2.1 線上教學(xué)設(shè)計(jì)與開(kāi)展

2.1.1 線上教學(xué)資源設(shè)計(jì)

開(kāi)展有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)課程線上線下混合式教學(xué)時(shí)，線上教學(xué)資源設(shè)計(jì)顯得尤為重要，直接關(guān)系到混合式教學(xué)開(kāi)展效果[7]。為了展現(xiàn)線上教學(xué)平臺(tái)的優(yōu)勢(shì)，可將線上教學(xué)資源設(shè)計(jì)劃分成實(shí)驗(yàn)安全常識(shí)視頻庫(kù)、實(shí)驗(yàn)技術(shù)與設(shè)備操作視頻庫(kù)及實(shí)驗(yàn)考題庫(kù)。首先，設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)安全常識(shí)視頻庫(kù)。安全始終是有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)開(kāi)展的重要前提，該數(shù)據(jù)庫(kù)重點(diǎn)涵蓋化學(xué)實(shí)驗(yàn)室章程、有機(jī)化學(xué)藥品保存、突發(fā)情況處置及實(shí)驗(yàn)廢品處置等內(nèi)容，通過(guò)視頻的方式生動(dòng)形象地展現(xiàn)在學(xué)生面前。其次，設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)技術(shù)與儀器使用視頻庫(kù)。該視頻庫(kù)重點(diǎn)涵蓋了實(shí)驗(yàn)操作，以及各種儀器設(shè)備的組裝與使用等，如簡(jiǎn)單回流、常壓蒸餾等實(shí)驗(yàn)操作，幫助學(xué)生更清晰、準(zhǔn)確地把握實(shí)驗(yàn)操作要點(diǎn)，為學(xué)生線下開(kāi)展有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)做好鋪墊。最后，設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)考題數(shù)據(jù)庫(kù)。為了進(jìn)一步鞏固學(xué)生線上學(xué)習(xí)成果，加強(qiáng)學(xué)生對(duì)線上知識(shí)的領(lǐng)悟，以線上教學(xué)內(nèi)容為基礎(chǔ)整合出各種題型，提高學(xué)生的安全意識(shí)，增強(qiáng)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)技能水平。

2.1.2 線上教學(xué)資源推送

在進(jìn)行有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)過(guò)程中，要將實(shí)驗(yàn)原理講授與操作示范作為重點(diǎn)。通常情況下，老師提前一周的時(shí)間將線上教學(xué)資源發(fā)送給學(xué)生，讓學(xué)生可以自由安排時(shí)間進(jìn)行觀看與學(xué)習(xí)，讓學(xué)生更好地理解與領(lǐng)悟?qū)嶒?yàn)原理與操作流程。老師制作的線上教學(xué)資源一般為短視頻，總時(shí)長(zhǎng)控制在5～8 min，通過(guò)短視頻一方面可以全面清晰地將實(shí)驗(yàn)重難點(diǎn)傳達(dá)給學(xué)生，另一方面也有助于調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性。例如，在進(jìn)行乙酰乙酸乙酯的制備實(shí)驗(yàn)時(shí)，老師可以將該實(shí)驗(yàn)內(nèi)容制作成微課短視頻，并將其推送給學(xué)生，如表1所示為視頻包含的主要內(nèi)容與對(duì)應(yīng)時(shí)長(zhǎng)。另外，為了使線上學(xué)習(xí)資源更加豐富，高校還可以基于PPT、動(dòng)畫(huà)以及音頻等不同形式為學(xué)生帶來(lái)多樣化的學(xué)習(xí)資源。學(xué)生不僅能夠通過(guò)線上平臺(tái)進(jìn)行學(xué)習(xí)，也可保存至本地計(jì)算機(jī)硬盤(pán)中，之后安排恰當(dāng)?shù)臅r(shí)間進(jìn)行細(xì)致學(xué)習(xí)。相較于傳統(tǒng)教學(xué)，線上教學(xué)能夠突破時(shí)間與空間的限制，提高學(xué)生學(xué)習(xí)的便捷性與靈活性，并可以根據(jù)自身實(shí)際需求與不足，有選擇性地開(kāi)展學(xué)習(xí)活動(dòng)，并對(duì)重難點(diǎn)知識(shí)進(jìn)行反復(fù)觀看[8]。學(xué)生在完成線上學(xué)習(xí)任務(wù)之后，系統(tǒng)會(huì)從實(shí)驗(yàn)考題數(shù)據(jù)庫(kù)中選取若干題目作為測(cè)試題，通過(guò)測(cè)試既有助于鞏固學(xué)生所學(xué)的新知識(shí)，也便于老師準(zhǔn)確把握學(xué)生的實(shí)際學(xué)習(xí)情況。

表1 乙酰乙酸乙酯的制備實(shí)驗(yàn)微課短視頻

2.1.3 線上虛擬實(shí)驗(yàn)?zāi)M

在開(kāi)展有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)過(guò)程中，部分有機(jī)物的制作與提純有著較大的難度，操作流程較多，并伴有一定的危險(xiǎn)性，學(xué)生只依靠課前的自主預(yù)習(xí)，往往不能夠全面準(zhǔn)確把握各個(gè)實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)，在這種情況下，貿(mào)然讓學(xué)生進(jìn)行實(shí)踐操作，不僅容易出現(xiàn)實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)遺漏、違規(guī)操作等問(wèn)題，同時(shí)也難以獲得較好的實(shí)驗(yàn)效果[9]。相比之下，基于線上教學(xué)平臺(tái)能夠很好地解決該問(wèn)題，借助相應(yīng)的虛擬實(shí)驗(yàn)室軟件，學(xué)生在實(shí)驗(yàn)預(yù)習(xí)環(huán)節(jié)便可以通過(guò)平臺(tái)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)儀器的組裝、拆卸及預(yù)做，進(jìn)而為實(shí)踐操作實(shí)驗(yàn)奠定基礎(chǔ)。隨著加熱的持續(xù)進(jìn)行，分水器的水會(huì)慢慢升高到分水器支管口，同時(shí)出現(xiàn)特寫(xiě)放大鏡頭，即便是業(yè)余人員也可看懂操作，從而幫助學(xué)生準(zhǔn)確把握實(shí)驗(yàn)關(guān)鍵點(diǎn)，提高學(xué)生的實(shí)驗(yàn)預(yù)習(xí)效果。

2.2 線下教學(xué)設(shè)計(jì)與開(kāi)展

以往在開(kāi)展有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)過(guò)程中，老師先向?qū)W生系統(tǒng)講授本次實(shí)驗(yàn)的原理、操作流程、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?、?shí)驗(yàn)注意事項(xiàng)及實(shí)驗(yàn)重難點(diǎn)等，之后要求學(xué)生根據(jù)教材內(nèi)容“照葫蘆畫(huà)瓢”進(jìn)行實(shí)踐操作。傳統(tǒng)教學(xué)模式一方面會(huì)導(dǎo)致理論講解占據(jù)較多的課堂時(shí)間，導(dǎo)致最終預(yù)留給學(xué)生實(shí)踐操作的時(shí)間較少；另一方面?zhèn)鹘y(tǒng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中主要以驗(yàn)證型實(shí)驗(yàn)為主，學(xué)生僅僅是照搬照套，沒(méi)有給予學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)造的機(jī)會(huì)，難以有效發(fā)揮實(shí)驗(yàn)的價(jià)值與意義。而通過(guò)將線上線下混合式教學(xué)應(yīng)用到高校有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，在實(shí)驗(yàn)教學(xué)前通過(guò)線上教學(xué)完成理論知識(shí)的傳授與學(xué)習(xí)，便可以為學(xué)生預(yù)留充足的實(shí)驗(yàn)操作時(shí)間，老師也可以投入更多的時(shí)間與精力對(duì)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)操作進(jìn)行指導(dǎo)和糾正。此外，由于學(xué)生在課前已經(jīng)全面掌握了實(shí)驗(yàn)原理、操作流程、注意事項(xiàng)等理論知識(shí)，在實(shí)踐進(jìn)行操作時(shí)能夠更加得心應(yīng)手，并通過(guò)實(shí)驗(yàn)解答與驗(yàn)證理論學(xué)習(xí)中的疑問(wèn)。一些學(xué)習(xí)水平高、動(dòng)手能力好的學(xué)生，在完成教材實(shí)驗(yàn)內(nèi)容之后，還能夠在老師的幫助下進(jìn)行一些創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)，既可以不斷擴(kuò)大學(xué)生的知識(shí)視野，完善學(xué)生的有機(jī)化學(xué)知識(shí)體系，另一方面也有助于激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性。此外，老師還可以將學(xué)生實(shí)驗(yàn)操作過(guò)程制作成視頻文件，并將其上傳到線上教學(xué)平臺(tái)中，學(xué)生可以在課后觀看，從而更好發(fā)現(xiàn)自身實(shí)驗(yàn)中的問(wèn)題，在今后實(shí)驗(yàn)操作中有針對(duì)性地進(jìn)行改進(jìn)。有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)線下教學(xué)過(guò)程中，老師要密切觀察每位學(xué)生的操作情況，對(duì)其進(jìn)行有效指導(dǎo)，規(guī)范學(xué)生的操作流程，確保能夠取得理想的實(shí)驗(yàn)效果。

2.3 課后分析

高校開(kāi)展有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)不單單是為了加強(qiáng)學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)原理與流程的認(rèn)知，同時(shí)還希望基于實(shí)驗(yàn)加深學(xué)生對(duì)理論知識(shí)的吸收與領(lǐng)悟，不斷提高學(xué)生的化學(xué)素養(yǎng)。因此，在完成有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)課程之后還需要進(jìn)行實(shí)驗(yàn)分析，將實(shí)驗(yàn)中的相關(guān)數(shù)據(jù)、發(fā)生的現(xiàn)象及實(shí)驗(yàn)結(jié)果等傳輸?shù)骄€上教育平臺(tái)。老師認(rèn)真查看每位學(xué)生上傳的實(shí)驗(yàn)資料，并給予客觀具體的考評(píng)，學(xué)生根據(jù)老師的點(diǎn)評(píng)，聯(lián)系實(shí)驗(yàn)結(jié)果對(duì)相應(yīng)的實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)進(jìn)行分析與歸納，一方面可以及時(shí)解決學(xué)生實(shí)驗(yàn)中的問(wèn)題，另一方面也可以為接下來(lái)的實(shí)驗(yàn)課程打好基礎(chǔ)。老師將學(xué)生實(shí)驗(yàn)中存在的普遍性問(wèn)題與不正確操作等，通過(guò)圖片、視頻等方式分享給學(xué)生，讓學(xué)生自主觀看并相互探討，幫助學(xué)生及時(shí)改正實(shí)驗(yàn)中的問(wèn)題，防止這方面問(wèn)題重復(fù)出現(xiàn)。

3 結(jié)束語(yǔ)

針對(duì)高校有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)課程開(kāi)展線上線下混合式教學(xué)，可以彌補(bǔ)傳統(tǒng)教學(xué)中的弊端，激發(fā)學(xué)生的主觀能動(dòng)性。另外，混合式教學(xué)還能夠提高學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力、創(chuàng)新能力及實(shí)踐能力。在實(shí)際應(yīng)用過(guò)程中，老師要結(jié)合學(xué)生實(shí)際情況，對(duì)教學(xué)模式進(jìn)行持續(xù)優(yōu)化，促使混合式教學(xué)模式不斷發(fā)展。