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重构有机化学实验确保教学质量探究

2021-04-07 10:00 来源:有机化学论文 人参与在线咨询

[摘要]2020年,一场突如其来的新冠疫情打乱了在校学生学习的整个节奏,春季学期无法在线上完成的实验课程,需要在夏季学期合理弥补。通过对实验课程内容进行整合,采用线上线下有机结合教学手段,有效解决学生修课时间上的冲突,成功重构了有机化学实验,很好地保证了教学质量。

[关键词]疫情;线上线下;有机化学;实验教学;重构

有机化学实验是化学学科重要的基础课,是一门将基础操作与物质的性质、实验技术融为一体的理论联系实际的综合性课程,其教学目的是培养学生掌握有机化学的基本技能和基础知识,验证和加深对基本理论、有机化合物和有机反应的理解,通过把抽象的书本知识变为生动有趣充满魅力的现实,对培养学生的分析问题、解决问题和创新能力均有着重要的作用[1,2]。实验课重在培养学生动手操作能力,无法在线上完成该实验课教学,学生需要走入实验室,亲身体验、感受和完成。一场突如其来的新冠疫情打乱了在校学生学习的整个节奏,2020年春季学期的实验课被迫推迟。八月份恢复了正常的线下教学,学生重新走入了熟悉的教室、实验室。在不影响正常的夏季学期教学进程的情况下,如何合理弥补因疫情耽误的春季学期的实验课程显得至关重要。结合实验课的特点,利用我多年的有机化学实验教学经验,继续发挥线上教学的优势,将线上线下有机结合,相互促进、耦合推进,探索一种崭新教学模式,保障了特殊时期有机化学实验教学质量。

1充分利用BlackBoard(BB)教学平台和微信群的优势,及时发布教学任务及过程监控,从而提高课堂实验操作效果

由于今年突如其来的疫情,给学校的正常教学带来诸多不便,也给学生的学习带来不少变化。为了响应停课不停教、停课不停学的号召,打破传统意义的教学模式[3],利用BB平台建立学生微信群,发布有关该实验课程的学习任务、学习要求、实验注意事项、实验讲稿等资料,供同学们线上了解该实验课学习的基本知识。虽然没有亲自动手在实验室操作实验来得真实和获得理想产品时的兴奋,但为之后在实际操作实验时会有很好的指导性。正是学生们通过BB平台的学习,对有关知识的深入了解,熟悉实验操作流程,返校后在实验室真正实验时,对药品的取用,玻璃仪器的使用,实验装置的搭建、拆卸以及有机废弃物的回收等出错率都大大减少,学生们都能顺利快速的完成实验。一定程度上保障了学生自身的安全,缓解了对实验环境的污染,极大地提高了实验教学效果。微信群与BB平台有机结合,很好的开展了过程监控,并在平台开展关键环节的讨论、汇总实验报告并及时批阅,实现快速线上反馈,利于同学们在最短时间内了解情况、促进提高在接下来的实验中的实验操作的学习质量。

2积极应变,重构实验内容,确保有机化学实验教学质量

我院的有机化学实验课开设了10个实验共48学时(见表1),内容包括三大部分:基础操作、单一反应合成和综合大实验。这三方面层层递进,能够让学生逐渐掌握基本的有机合成知识并最后独立开展实验操作。基础操作包括:有机化学实验基本知识,蒸馏及简单分馏,水蒸气蒸馏,重结晶和过滤,熔点的测定[1,2]。单一反应合成包括:正溴丁烷的制备,乙酰苯胺的制备[1,2]和乙酸正丁酯的制备[4]。综合大实验:从茶叶中提取咖啡碱[5]。在得知要利用夏季学期一个月补春季学期实验课后,我积极应变,重构该实验课程,确保在夏季学期高质量完成该实验课教学。主要举措:将有机化学实验课的10个实验整合成四个部分,即基本操作、固体制备、液体制备及天然产物的提取,将一些相关的基本操作融入制备实验中(见表2)。这个方案集基础、合成、综合于一体,既全面又完整,既考虑到授课教师的方便又照顾到学生的时间分配,成功得到领导的认同,在有限的时间内该方案的实施很好地用于近千名选修有机化学实验的学生顺利完成了实验任务,确保教学质量不减、学生学习效果好的目标。

3在线与学生积极沟通,有效规避了学生修课时间上的冲突

由于夏季学期部分学院的学生有其他课程实习,与补课实验在时间上存在一定冲突,开课在即,尽管选课学生来自不同学院的不同专业,通过疫情期间的提前建群,了解到学生的实际情况,线上与学生交流沟通,优化方案,不改变实验内容,适当调整实验顺序,发送调整后的实验内容进行线上学习讨论,提高学生们的预习质量,从而学生在实验室操作时大大节省了教师的授课时间,既快又好的完成了实验,轻松的解决了问题并取得了意想不到的好效果。尤其是第四个实验,有多名学生完成实验后要外出一周实习,给常规的实验后完成实验报告模式提出挑战。我主动求变,将整个过程前移,提前将综合实验的要求通过微信群发给学生,跟学生在群里进行充分讨论交流,并要求提前写好实验报告提纲,留出记录现象和结果的地方,学生们边实验边将有关实验收获内容充实实验报告,实验结束,实验报告就顺利完成。这个方法得到同学们的认同,并在同学们的积极配合下,取得了很好的效果。在经历了前面多次复杂的合成实验后,紧跟一个有趣的、与生活息息相关的实验“茶叶中提取咖啡碱”,学生充满了浓厚的兴趣和主动性,由于讨论充分、预习效果好,实验操作异常顺利,产品收率都非常高,学生们看到滤纸上挂满了白色针状的咖啡碱时都无比兴奋,争相拍照纪念。所有的同学都及时交上实验报告为完成该课程划上了一个完美句号。

4结语

利用短短的夏季学期及时的补上因疫情落下的实验课,将一个春季学期的课程量整合为一个月完成,整个实验课结构完整,内容紧凑,覆盖的知识全面。探索实验课线上线下教学手段有机结合的一种崭新教学模式,使选修有机化学实验课相关专业的学生取得理想的学习效果,高效的达到了学习目的,而且通过实验内容反哺上课的理论知识,为学生后续课程的学习以及培养合格的技术人才打下扎实的基础。

参考文献

[1]王清廉,沈凤嘉.有机化学实验(第二版)[M].高等教育出版社,2000.

[2]王清廉,李嬴,高坤,等.有机化学实验(第四版)[M].高等教育出版社,2017.

[3]朱明芳,唐睿,余晓,等.分析化学精品资源共享课平台的构建及其用于线上教学的实践[J].广东化工,2020,47(15):179-180.

[4]高占先.有机化学实验(第四版)[M].高等教育出版社,2003.[5]李吉海,梁芳珍,等.基础化学实验(II)[M].化学工业出版社,2006.

作者:陈容 陈岩 孟春霞 单位:中国海洋大学化学化工学院

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