新疆农业大学有机化学实验教学改革初探

新疆农业大学有机化学实验教学改革初探周蓉（新疆农业大学化学工程学院，新疆乌鲁木齐830052）［摘要］新疆高校有机化学实验教学对象参差不齐，迫切需要进行教学模式的改革。将雨课堂等平台应用于新疆农业大学有机化学实验课堂，有助于学生进行自主学习和教师进行针对性教学，特别是能提高母语非汉语学生的学习质量，有效提高教学效果。［关键词］新疆高校；有机化学实验；雨课堂；教学改革［中图分类号］G642.0［文献标识码］A［文章编号］2095-3437（2018）08-0061-03

［收稿时间］2018-01-02［基金项目］新疆农业大学教研教改项目。［作者简介］周蓉（1985-），女，新疆乌鲁木齐人，博士，副教授，新疆农业大学“2612”基础化学教学团队成员，研究方向：有机化学。

2018年8月Auguest，2018UniversityEducation

在党的十九大全面建成小康社会的决胜阶段，中国进入新时代的关键时期，根据“一带一路”的战略思想和十三五规划的实践要求，新疆亟须一大批高素质、掌握专业技能的人才。高校作为为新疆发展和建设输送生力军的重要角色，在培养具有一定专业知识或专业技能，进行创造性劳动并对社会做出贡献的人才方面具有重要作用。新疆由于独特的地理、生态环境，存在多种具有特色的民族药材及动植物，而要对其进行有效成分的提纯与分析，多依赖于有机化学实验技术的研究和人才发展。然而，新疆高校有机化学实验教学各方面存在的弊端日益凸显，有机化学实验教学模式的改革显得十分必要和迫切［1］。目前，以视频为主要载体的在线视频教学模式，自2011年萨尔曼·可汗在TED大会（TechnologyEntertain⁃mentDesign）上“用视频重塑教育”的演讲后，引起了广大教学工作者的重视。由此，许多教师结合自身特色开始尝试改变旧有的教学模式，将视频等用于教学，并加强学生的自主学习、课堂互动和课后思考，打破了原有的课堂束缚，为提高教学效率和质量提供了新的平台［2］-［4］。近年来，清华大学和学堂在线共同研发了“雨课堂”，连接师生，提升课堂教学体验，将PowerPoint和微信相结合，使得课堂互动永不下线，成为受国内许多教师、专家青睐的智慧教学工具。目前，新疆高校尝试将微视频、网络平台等手段运用在有机化学实验课堂中的较为罕见，本文结合新疆高校现状，将微视频和雨课堂等运用于有机化学实验课堂中，以期最大限度地释放教与学的能量，提高有机化学实验的教学效果和质量，为新疆发展和建设培养具有专业知识、技能，又具有创造性思维的人才。一、新疆高校有机化学现状（一）教学对象参差不齐新疆地域辽阔，各个地区经济和教育发展不平衡，有些偏远地区的学生教育水平低，文化基础差，进入大学前根本没有接触过网络、有机化学实验；其世居的12个少数民族使得有机化学实验课堂中有多种语言、习惯、文化和思维方式，教学对象水平参差不齐，如果不采用一对一的教学方式，很难有较好的教学效果。（二）教学方式难以互动目前，新疆高校有机化学实验教学基本沿用传统的“灌输式”教学模式［1］，即教师提前组织安排、调节仪器，上课后讲解有关实验目的、原理和涉及的仪器设备操作方法，讲述实验步骤，对于对汉语掌握理解有困难的双语班（维语、汉语）学生还需演示实验过程，对易出现的问题提出注意事项，对实验中的现象给出理论解释，然后学生按教师讲解的基本步骤实验来获得数据，验证规律。这种从教师和书本上进行“Ctrl+C”和“Ctrl+V”的工作，使学生往往缺少独立发现、分析和解决问题的锻炼机会，降低了学生对有机化学实验的兴趣和学习主动性，把意识都放在被动接受操作和完成任务上，不能主动地消化理解实验涉及的知识和原理，更无创新性思维可言。（三）教学内容缺乏趣味由于有机化学实验教学内容的设置大多沿用传统的实验项目，缺乏创新性和趣味性，与生活联系不紧，不能够很好地利用新知识、新技术和新方法，学生常常感到乏味。针对有机化学实验教学中存在的若干问题，本文结合现状，将微视频和雨课堂等运用于有机化学实验课堂中，通过探索和实践激发学生学习兴趣、增强学习主动性，以达到提高教学质量和效果的目的。二、基于翻转课堂的教学模式在新疆农业大学有机化学实验课的初探翻转课堂教学模式是当前教育领域改革中出现的一种新型教育模式，为解决传统模式的问题提供了新方

61法。翻转引发时间、空间、角色等多维度的课堂延伸与变化，可以增加学生学习自主性，时间利用率提高，激发创新性思维，更有利于做到一对一教学，因材施教［5］［6］。于是笔者利用翻转课堂的先进理念，结合新疆农业大学有机化学实验课程开设现状，对有机化学实验教学模式进行了初步的探索。（一）基本构架1.课前图1是有机化学实验教学的探索模式。课前学生通过雨课堂或微信与教师进行互动，教师精心制订教学计划和任务，设计和预备实验相关PPT、视频和习题等材料，向学生发布任务，根据反馈数据调整教学；学生充分利用课前时间，通过网络平台等进行预习，完成教师发布的任务，提出问题与汇总，反馈预习情况。图1微信、雨课堂用于有机化学实验教学2.课堂学生通过课前充分预习，带着对知识和操作的问题在课堂中进行学习与讨论；教师通过课前反馈，对教学内容和方向进行修正与调整后在课堂中进行教授与引导，使课堂完成从“灌输”到“内化”的转变。在课堂中，学生分组后对有机化学实验理论和操作进行讲解与演示，列举与知识点相关的实例，其他组学生则进行纠错与提问，学生通过互动来分析与解决问题。之后，教师可利用雨课堂同步PPT进行弹幕式的互动，同时还可对实验中的重点、难点与安全点进行点评、归纳总结。然后学生可根据前期预习和课堂互动进行实验，提取实验数据并针对实验进行提问、讨论与归纳。3.课后课后学生完成实验报告册，对疑难问题进行分析、探索，并反馈教学效果，参与第二课堂和拓展实验等相关实验设计、验证、实验操作大赛及参与教师科研项目等；教师评改实验报告册，通过教学评价与反馈调整教学内容，并搭建实验平台。（二）实践数据在此基础上，我们选择了新疆农业大学化工、林园等专业5个班，其中汉语班2个、双语（汉语与维吾尔语）班3个进行教学模式探索。以有机化合物沸点的测定与蒸馏为例阐述教学模式的探索实践情况。1.课前

（1）教师角色。①教师根据培养方案和教学大纲设置教学任务和目标——了解沸点的影响因素，掌握微量法测定沸点的基本原理，掌握蒸馏装置的安装及操作方法。②根据教学任务和目标准备视频、PPT、预习题等资料，通过网络热点新闻“泰国僧人下油锅”的3分钟短视频引起学生的兴趣，从而引发学生思考沸点与哪些因素有关，并设置课堂讨论时间；准备蒸馏装置搭建视频，让学生提前了解操作步骤；PPT小结关于沸点的知识和蒸馏装置搭建的注意事项和难点；通过预习题巩固课前预习内容。③搭建网络平台，通过雨课堂等网络客户端建立班级，并提前三天在相应班级中发布有机化合物沸点的测定与蒸馏的视频、PPT、预习题等资料，并发布相关任务。④回答平台中学生的提问与反馈，并对平台给出的数据进行总结，适当调整教学内容和方向。从习题反馈中可以得知维汉双语班中有三道题的得分率不高，仅为65%~75%，而汉语班学生得分率不高的题与维汉双语班完全不同，通过雨课堂平台查看题目并获得答错的学生的信息，通过这一信息调整课堂授课内容和方法，尽可能做到针对性教学。（2）学生角色。①进入网络平台，输入学号、姓名等信息进入对应的班级，并按照教师发布的视频、PPT、预习题等资料进行课前预习，归纳知识点并提交习题答案。②针对难点或疑惑点进行资料收集和整理，并与教师进行互动，反馈相关意见。③根据分组收集资料，预备课堂知识点、生活现象问答、仪器搭建演示等环节所需的材料。2.课堂

（1）教师角色。①通过课前反馈信息，调整与修正相应的实验教学内容和方向。②主持、引导和把握课堂节奏和时间，在必要时进行安全提醒与知识点小结，使课堂完成从“灌输”到“内化”的转变。③通过雨课堂平台对实验中的重点、难点与安全点进行点评、归纳总结，关注弹幕中学生的评价和反馈信息，发布实时练习题，着重对预习中存在问题较多的知识点进行考核，必要时发送课堂红包活跃课堂气氛。④根据不同班级预习和课堂互动获得的信息进行有针对性的引导与教授，对各组的表现和讨论进行归纳点评。（2）学生角色。①分组对有机化合物沸点的测定与

62蒸馏理论进行讨论，各班级分组后均能将影响沸点的因素（物质结构、压强、纯度等）讨论出来，有些小组将其与生活现象联系在一起，如预习视频中提到的“泰国僧人下油锅”事件，有些学生猜测油有问题，可能成分不是油，或不是纯油等。②一组学生对沸点微量测定法和蒸馏装置的搭建进行演示，其他组学生对其操作过程中的错误进行纠正。③学生在互动过程中共同分析、探讨与解决遇见的问题。④进行实验操作并如实记录实验数据和现象。3.课后（1）教师角色。①通过学生、同行的教学评价与反馈，自我评价和反思调整教学方法与内容。②评改实验报告册。③搭建第二课堂和拓展实验等相关实验设计、验证兴趣实验，组织实验操作大赛及参与教师科研项目，为有兴趣的学生搭建实验平台，提供相应的学习、锻炼和发展机会。（2）学生角色。①课后学生对实验数据进行处理，并解释实验现象；对实验过程中遇见的疑难问题进行分析、探索，完成实验报告册。②反馈教学效果，对教师预备资料、习题和课堂掌控环节等提出自己的意见和建议。③参与第二课堂和拓展实验等相关实验设计、验证，参加实验操作大赛及参与教师科研项目等。④完成教师的课后思考题，如本次实验思考题“在有机化学合成过程中，经常需要除去溶剂，你可以采用哪些方式？”等。三、总结与思考（一）问卷调查在课程进行时及课程结束后，我们对参与的学生进行了互动调查，了解学生对这种雨课堂与传统教学相结合的教学模式的认可程度，为后续课程与改革实践提供参考依据。数据表明，对该模式进入有机化学实验课堂，学生都给予了充分肯定。①课前通过视频、PPT和练习等学习资源，可以让学生进行深入自主学习，尤其是对汉语理解困难的少数民族学生，对不了解、不清楚的知识点可反复观看或通过平台与教师沟通，这样在课前就能对实验的重点、难点有一定的认知。②学生对实验过程与装置的搭建已胸有成竹，能空出更多的时间、精力去解决实验中遇见的问题，发掘和锻炼自己发现问题、分析问题和解决问题的能力。③课堂中学生可以思考与相互讨论，共同探索解决方案，培养学生团结协作的精神。④课程中构建学生发挥的平台，让其充分表达自己与团队的想法，锻炼学生的语言表达与演讲能力，使其克服心理障碍，提升学生在课堂中的获得感，更加激发学生对有机化学实验课程的兴趣。⑤新一代的学生往往拥有对事物的新见解、新思想角度，使教师在教的过程中接触和获得新知识，促进教学相长。（二）数据反馈雨课堂平台支持随时提问、弹幕功能，能让教师实时回答问题，掌握学生对难点的反馈，解决了学生上课表达意见困难症问题；课程中幻灯片跟着教师讲课推送给学生，学生可收藏保存，有跟不上或未掌握的幻灯片可课后反复观看。课前和课堂小测验数据可马上获得，教师根据数据反馈可进行有针对性的教学，甚至针对个人进行解惑。如旋光测试实验中，对化合物是否具有旋光性判断，应化161（维汉双语）班的正确率为79%，通过数据可知选择错误的几个学生的姓名，再讲旋光性时教师可多留意这几个学生的反应，做到针对性教学。（三）困难与优化①上课需要网络来推送PPT、进行课堂互动、分发