大学有机化学实验教学研究3篇

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大学有机化学实验教学篇1

有机化学为高校的一门重要课程，重点培养学生的分析能力与操作能力，通过这种方式也能使学生突破化学学习困境，提高自身的综合学习能力。以往教学过程中，多将重点放到学生操作能力的培养方面，使学生进一步深化对理论知识的理解，全面提高自身的综合学习能力。此外，有机化学实验教学中，也要探索新的教育方法，着力于解决当下化学教学中存在的问题，探究新的化学教育思路，全面提升有机化学教学有效性。

一、挖掘有机化学中的思政元素，加强课程思政建设

（一）渗透人本理念

有机化学实验中蕴含很多人本内容，能够激发学生的探究意识，同时也有利于学生创新能力的培养。新时代背景下，要改革以往的化学教学模式，挖掘实验中的人本内容，为课程思政的建设奠定基础。例如，化学有机实验中有很多易燃、易爆和有毒性的气体，对于学生的实验安全造成很大影响。如未改变以往的教学模式，容易使学生陷入实验困境，而且也容易增大实验的危险性。此外，还要结合具体实验情况改进实验方案，采用安全的药品，避免使用高毒、高危药品，为学生创设相对安全的实验环境，使学生正常开展化学实验。当然，也要注重实验操作事项讲解，如引导学生培养良好的实验习惯，不乱倒实验垃圾，在实验前也要检查实验设备的安全性，实验完成后也要做好清洁工作，将试剂瓶放到原来的位置。

（二）渗透知行合一理念

知行合一是著名教育家陶行知先生提出的重要教育理念，其注重认知与行为的统一，对于学生实验操作能力的提升也有重要的引导意义。以化学有机实验为例，虽然每个学生应用的实验设备、试剂种类和实验方法相同，但结果却不尽相同。对此，学生在实验过程中，要养成认真、严谨的实验态度，注重实事求是，仔细观察实验现象，如实记录实验数据，同时还要做好实验结果的分析，通过这种方式也能降低实验安全隐患，培养学生认真、严谨的意识，更好地践行知行合一。

（三）渗透社会责任感

化学有机实验中培养学生的社会责任感尤为必要，从一定程度上看，一些化学药品有剧毒，对人体健康有很大影响。在具体实验教学过程中，要为学生普及基本法律常识，通过这种方式也能增强学生的知法守法意识，使学生能够自觉远离毒品，避免毒品对自己身心健康的侵蚀。例如，在“乙酰苯胺的制备”这一内容教学过程中，这一药物作为合成原料，同时也是毒品的原料。在实验过程中，要让学生查阅这一药品在毒品中的应用，同时还要让学生查阅毒品的危害，通过这种方式也能使学生自觉远离毒品，珍爱生命，进而增强自身的社会责任感。

（四）注重创新意识培养

创新意识的培养是有机化学教学的重要内容，新时代背景下，要改变以往的教学理念，将重心放到学生创新意识的培养方面，通过这种方式也能使学生深度挖掘化学的本质，促进学生学科素养的发展。在有机化学实验教学中，还要引入适合本科教学的最新科研成果，通过这种方式也能使学生接触新的实验方案与方法，逐步提升其创新意识与创新能力，把握化学学习的要领。

（五）宣传化学家优秀事迹

大学有机化学中课程思政建设还可从化学家优秀事迹的引入入手，通过这种方式能使学生深入探究化学反应原理，同时也能深度解析化学家身上刻苦钻研、不怕困难和勇于战胜困难的精神。例如，在教学中可引入屠呦呦教授的案例，使学生了解其提取与测定青蒿素的相关案例，通过这一案例的引入学生也能感受屠呦呦教授身上的求知精神，其不满足现状，通过化学实验的设计探究真理。

（六）渗透绿色发展理念

化学实验教学中，要改变以往的学习理念，在化学中渗透绿色发展理念，通过这种方式也能促进学生身心健康全面发展。在化学有机实验教学过程中，也要引入一些环保知识，如鼓励学生改进实验发展，减少废弃物的产生，同时还要做好尾气处理工作，避免对环境产生较大影响。同时，在实验过程中，还要用低毒、无害的溶剂代替毒性比较大的溶剂。其次，也可鼓励学生将常量实验改变为半微量实验，通过这种方式也能减少废水排放。对于一些需要电炉加热的实验，可用微波炉代替电炉，减少能耗。

（七）研发与日常生活密切相关的实验内容

大学有机化学实验操作过程中，学生可改变以往的学习思路，积极参与到化学实验的研发过程中，研发与日常生活密切相关的实验内容。在此过程中，学生也要认识到化学对社会发展的重要性，同时也要积累更多的化学常识，如胺的酰化反应在有机合成中有重要用途，一级和二级芳胺通常在合成过程中先转化为乙酰基衍生物，从而降低胺对氧化降解的敏感性，这样作为一种保护措施，使其在反应过程中不易被破坏。在“乙酰苯胺的制备及重结晶”实验教学中，可将“氨基保护”这一技术应用到有机化学综合性实验“胃复安药物的制备”过程中，通过上述方式也能拓展学生的视野，使学生对相关知识有更进一步认识，同时也能了解制备技术，对于增强自身专业自豪感也有重要作用。

二、强化教学示范和监督，培养学生良好的操作技能

有机化学实践性比较强，且重在提高学生的实验操作能力。高校有机化学教学中，要改变以往的教学模式，通过讲解、示范和操作引领学生走进化学课堂，进一步提高学生的实践操作能力。在实践操作过程中，给学生指出实验注意事项，通过这种方式也能规范学生的实验动作。同时，也要进行巡回，及时发现学生学习过程中存在的问题，纠正学生错误的动作，提高其操作能力。

（一）掌握常用仪器与装置使用方法

有机化学实验教学过程中，要给学生介绍常用的仪器，同时还要演示具体操作方法，如玻璃仪器、小型机器、磁力搅拌器和电动搅拌器等，避免学生因不熟悉操作知识产生各种安全隐患。

（二）实验前做好仪器检查工作，实验后及时清洗和整理仪器

做好仪器的检查工作尤为必要，通过这种方式也能降低学生操作过程中出现的各种安全隐患。同时，还要做好玻璃仪器的清洁与检查工作，有机化学实验过程中常用的仪器有分液漏斗，在该仪器使用过程中，要做好检漏工作。此外，教学过程中，还要给学生讲述不同玻璃仪器的清洗、干燥与使用方法，通过这种方式也能使学生正常进行实验。实验结束后，也要让学生做好玻璃器皿的清洁工作，最后也要擦拭工作台面，将药品放回原处，通过这种方式也能使学生积累更多的工作经验。

（三）规范实验操作，减少实验安全隐患

以往化学有机实验操作过程中，部分学生未掌握正确的操作方法，导致操作过程中产生了一系列安全隐患。针对这一情况，要进一步规范学生的实验操作，从根源上减少安全隐患。例如，可为学生演示蒸馏、分馏、回流和重结晶常用的装置，同时还要熟练掌握各项操作方法，掌握不同步骤的操作原理，进一步提高自身的操作能力。

（四）做好实验记录，保证实验结果真实有效

做好实验记录是一项重要工作，在化学有机实验教学中，要让学生做好实验记录，细观察、勤记录，同时还要引导学生多思考，在此基础上深入探究问题。学生在具体实验过程中，还要观察与记录实验现象，特别是要观察每步实验操作时出现的现象，同时还要分析原因，从学科角度探究化学学习要领。针对实验中存在的问题，查找出现某一现象的原因，总结实验经验。实验完成后，撰写实验报告，同时还要做好相关标记。从另一个角度来看，培养学生良好的实验习惯也非常重要，通过这种方式也能使学生认识到化学实验的重要性，潜移默化地提高自身的实验能力，做好数据分析的同时探究实验的真理。

三、线上线下混合式教学模式在有机化学实验教学中的应用

混合式模式实现了线上与线下资源的整合，为学生学习化学知识提供了多元化的渠道。对此，要深度解析该种教学方法的优势，并将其应用于有机化学教学中，调动学生的学习兴趣、提高学生的自主学习能力并帮助学生突破难点知识等，助力学生综合能力提升。混合式教学模式在有机化学实验教学中的应用主要从课前、课中与课后三个环节入手，通过这种方式也能联动各个环节，全面提高学生的学习能力。

（一）课前预习

课前预习能够使学生明确学习重点，同时也辅助学生梳理大致的学习框架，对于学生学习效率的提升有重要帮助。可以说，课前预习是有机化学实验教学质量提升的重要环节，通过预习，学生能够对实验操作有更进一步认识，这种情况下也便于学生更好地分析实验内容，在自主分析过程中逐步提高自身解决实际问题的能力。在课程开展前一周，可以借助微课或者慕课为学生上传有机化学的相关知识，辅助学生完成理论知识的积累，为后续进行相关实验奠定理论基础。预习过程中，学生还要深度思考不同反应的反应机理，同时还要搭建特定的知识框架，做到心中有数。

（二）课中教学

课中教学主要侧重于重难点知识讲解，同时还要引导学生进行相关实验，总结相应的实验原理，同时还要分析实验现象，研究不同现象出现的原因。实际教学过程中，还可为学生布置学习任务，如分液漏斗的使用，学生通过课前观看微课视频了解方程分液漏斗的具体使用方法，课上学习过程中，学生要思考若干问题：分液漏斗主要有什么作用？分液漏斗内部液体分层后，上下层的液体如何倒出？分液漏斗使用后如何处理？如何判断分液漏斗上下层的物质？哪一层是有机物？哪一层是水？学生在课上讨论相关问题后完成用分液漏斗萃取有机物的实验，进而把握分液漏斗的具体使用方法。

（三）课后总结

课后总结阶段重在提高学生对知识的理解与归纳能力。以“正溴丁烷的制备”这一内容为例，学生在课后总结过程中要巩固该实验用到的气体吸收装置，同时还要思考选择哪种吸收剂。该实验中为什么要用到硫酸？如何控制硫酸浓度，采用多少浓度比较合适？为什么？从工业角度来看，制备正溴丁烷时通常用到什么原料？在实际反应过程中是否加入少量水？为什么？实验结束后，学生在清洗粗产品正溴丁烷时油层为什么为红棕色？为什么？出现这种情况应该如何做？学生按照上述思路总结相关问题也能把握有机化学实验重点。总结过程中，学生也可将上述材料整理为电子文档，发送到QQ群或者其他平台中，其他同学可根据他人总结内容适当补充学习内容，通过这种方式也能突破有机化学实验学习重难点。

四、互动PBL教学法应用

（一）互动教学法的应用

互动教学法是教学中常用的教学法，该教学方法注重引导学生进行合作，通过小组合作模式也能充分调动学生的学习积极性。课前，为学生布置合理的导学问题，通过这种方式也能使学生步入学习正轨。为了提高学生的学习效率，还可借助互联网推送教学任务，引导学生自主学习，通过这种方式也能拉近学生与课堂之间的距离，对于学生综合学习能力也有重要帮助。例如，在“茶叶中咖啡因的提取与纯化”这一内容为例，课程开展之前，可利用互联网给学生发送学习任务，使学生在任务的导向下开展自主学习活动，通过完成相关任务，学生也能对实验原理有更为深入的认识，同时也能深入思考影响实验失败的原因。学生可以小组形式讨论上述问题，由组长在课上汇报。为了检验学生的预习效果，还可引入多个探究性问题，如让学生思考提取咖啡因时应该加入什么？多数同学都能回答：碳酸钠。紧接着，可以让学生探究碳酸钠的作用是什么？在此基础上，学生还要思考碳酸钠的用量如何控制？同时还要在课上汇报实验成果，通过这种方式也能进一步优化实验方案，提高学生的综合学习能力。

（二）PBL教学法的应用

PBL教学模式包括提问、讨论、总结、测试和评价5个环节，能够使教学内容连为一个整体，对于学生综合学习能力的提升也有重要帮助。课堂预习环节，可结合教学主题为学生布置学习任务，如让学生思考使用二氯甲烷萃取后萃取相的颜色是什么？如果萃取相有其他颜色，原因是什么?实验中有个操作为升华，在这一操作过程中用到了沙浴，如果实验中没有沙浴该如何完成该项操作？实验最后提取的纯咖啡因有什么特征？其熔点为多少？在熔点研究过程中，学生发现咖啡因熔程比较长，这是为什么？学生讨论完成后要归纳总结相关知识点，同时还要对学生的学习效果进行综合评价。最后，学生在课堂总结过程中还要思考多个问题，如每组提纯的咖啡因熔点测定结果有一定的差别，原因是什么?为什么有些组提纯的咖啡因略微发黄，可能在哪个环节出了问题?通过这种方式也能帮助学生更好地巩固相关知识，全面提高学生的学习效率。

五、聚焦微型实验，强化实验教学效果

微型化学实验仪器小巧便捷，能够从一定程度上降低实验的危险性。新时代背景下，聚焦微型化学实验也能调动学生的学习兴趣，学生通过完成相关实验也能提高自身的学习信心。与常规实验相比，微型实验用材简单，且拆解与清洗也比较方便，备受学术界的青睐。例如，有机组合成相关内容讲解过程中，往往用到减压抽滤的方法，也可能用到热过滤这一操作。如果按照常规的实验操作，不仅流程比较繁琐，而且在抽滤过程中也可能出现倒吸的情况。其次，如学生操作不规范也可能导致玻璃器材破碎，影响整个实验操作的进程。而在上述过程中引入微实验能够革除以上弊端，在减压抽滤实验过程中，可更换原有的实验器材，如用洗耳球完成相关操作，不仅简化了操作流程，而且也降低了实验风险。再如，在“乙酸乙酯”或者“乙酰水杨酸”的制备这一实验过程中，微实验的引入减少了实验药品的用量，不仅节约了资源，而且也提高了反应速度。在常规实验过程中，如操作不当可能产生爆炸、烧伤或中毒等事故，而通过微实验的引入大大降低了发生上述风险的概率，大大提高了实验安全性，且对于环境保护也有一定作用。不管在日常教学还是科研项目研究中，常量实验与微型有机化学实验都发挥着十分重要的作用，前者既揭示了有机化学的内在联系，又能依托自身优势，为微型有机化学实验发展提供良好的助力。同时，微型有机化学实验的开展，能够有效提高实验的优化度和研究的精准度，保证实验结果在误差范围内。推动微型有机化学实验与常量实验的融合发展，既是化学领域发展的大势所趋，也是实现绿色化学理念的根本。为此，该领域专业人员应处理好二者的关系，把握微型有机化学实验的核心内涵，以此推动绿色化学的健康可持续发展。此外，有机化学教学中也要倡导绿色理念，将微型有机化学实验引入开放性实验中，针对微型有机化学实验的优势及特点，将其与开放性实验进行融合，能够进一步提高实验结果的准确性与可推敲性，也能使研究者始终保持科学、客观的实验思维。例如，在对一氧化碳、二氧化硫和氮氧化物等有毒有害气体进行实验时，微型有机化学实验可以在不影响实验结果的前提下，对气体用量进行实时调整，既保证了实验的安全性，又能降低实验副产物对环境的影响。总之，微型有机化学实验是绿色化学的综合体现，在化学实验中渗透该实验模式，不仅凸显了绿色化学的重要地位与核心价值，还能够进一步规范研究者的操作行为，使其树立绿色发展意识。

六、结束语

有机化学实验是大学化学教学中的一项重要内容，新教育背景下，要将有机实验教学放到重要位置，同时，也要引入新型教育理念，如课程思政理念，渗透人本理念、知行合一理念、社会责任感、创新意识和绿色发展理念等多项内容。同时，也要注重学生实践操作技能的提升，为学生讲述常用仪器与装置的使用方法，同时也要引导学生做好仪器检查工作，定期清理与整理仪器，最后也要规范实验操作，减少安全隐患。此外，也要改革教学方法，如引入线上线下混合式教学法、PBL教学法和微型实验等，使学生从多个角度入手审视化学实验，通过这种方式也能提高自身的操作技能，进一步强化实验教学效果。新教育背景下，也要探索其他教学模式，拉近学生与有机化学实验之间的关系，进而提高其自身的综合学习能力。

作者:张成 单位:北京师范大学珠海分校

大学有机化学实验教学篇2

课程教学改革最关键的是教学内容和教学方法的改革。大学有机化学实验是化学化工及其他近化类专业的重要专业基础课程，传统的教学方法一般采用知识与技能相结合的传授型，即学生预习、指导教师讲解、学生实验、教师纠正实验操作，考核采用平时成绩与期末考核相结合的方式，或者撰写一篇实验小论文。随着时代的发展，这种教学方法明显地与新型人才培养的要求有差距，必须努力进行教学方法的改革和创新，才能适应社会和经济发展对人才培养的需求。

1大学有机化学实验教学面临的问题

大学工科类专业有机化学实验课程教学总学时不多，大多在64～80学时，传统教学内容主要包括“基本操作和基本技能实验”“有机合成实验”“基础综合实验”三大类，根据化合物的结构类型开设12～15个左右的实验。经过多年的改革，有机化学实验教学在更新教学内容、改变教学方法等方面取得了一定的成绩，但还存在不足之处，主要有以下几个方面:

(1)经过“十二五”教育质量工程建设，各校纷纷建立了类似“基础规范性实验—综合设计性实验—研究探索性实验”这样一种实验教学体系，但实验教学目标不够系统明确，缺乏目标导向的系统设计，只是仿效科研性质的教学内容和教学方法，改革的目标不明确，效果不理想。

(2)由于学时数的限制，只能过多地关注实验常识和基本技能教学，对素质和能力关注不够，教学层次偏低，缺乏对学生综合设计能力、沟通交流能力、团队合作能力的培养，达不到国际标准要求，还没有完全从“教学实验”向“实验教学”转变。

(3)注重实验条件建设，教学方法的改革力度不大，实验教学方法呆板。所谓的研究性实验也无非是让学生自己“查阅文献—设计实验方案—实验操作”，缺乏行之有效的手段，难以启发和引导学生的兴趣。鉴于上述问题，单靠一种教学方法的改革从根本上彻底解决问题是不太现实的。因此，结合教学内容的更新，研究将“专题式教学法”“翻转课堂教学法”“参与式教学法”“基于网络资源的PBL教学法”等综合运用到有机化学实验教学中，多种方法并存施教，因人而异，引导学生“做实验、想问题、谈收获”。经过实践检验，取得了一定的教学效果，在人才培养中发挥的作用更加明显。

2多种教学方法的研究与实践

研究教学过程，懂得怎样去设计教学方法，在教学前如何设计好一个完善的具体的教学方案，是完成教学目标的首要条件。如何让学生学会学习、学会反思、学会创造，能对自己的学习过程及其结果进行有效监控，完成任何课程必须具备的“课前预习、课中学习、课后复习、课堂小结”等基本环节，必须设计有效的教学方法。在研究解决有机化学实验面临的问题时，主要思路是让学生从知道“怎么做”中逐渐知道“为什么这样做”和“不这样做行不行”的思维方式，促进理解、掌握已获得的“知识与技能”，并使其能够举一反三，有利于学习新的“知识与技能”［4］。专题式教学、参与式教学、翻转课堂教学等方法是对传统教学方法的“破坏式创新”，真正体现了“以学生为中心”的教学理念。实践过程中，在保留这些方法的本质特征基础上，根据实验课程特点加以改造和提高，综合运用于教学过程。

2．1有机化学实验专题式教学法

专题式教学是按照有机化合物的类型，设计成“制备实验—应用实验—同类型拓展实验”等，组成各个专题，用“组合式”实验替代原有教学体系中分散化的实验［7-8］。例如，在“芳香醛”专题实验中，以苯甲醛为原料，通过Cannizzaro反应生成苯甲酸和苯甲醇两种实验产品，这是传统的经典实验。在前期的改革中，已经将产品苯甲醇通过氧化反应制备苯甲酸，再由苯甲酸通过酯化反应，生成了苯甲酸乙酯，它可用于配制香水香精和人造精油，也大量用于食品中。实验中包含了“Cannizzaro反应、氧化反应、酯化反应”3种类型的有机化学经典反应，并且将实验室的废弃物“苯甲醇、苯甲酸”充分利用起来了。接下来，将进一步探索苯甲醇的利用，拟通过“Tishchenko反应”制备苯甲酸苄酯(见图1)。苯甲酸苄酯在香料方面被广泛用于香精的定型剂和矫正剂，在涂料方面用作增塑剂，在医药方面有扩张血管及解除痉挛的作用，也可用于配制百日咳药、气喘药等。通过这样的专题式教学，一方面新增了有机化学反应类型，另一方面进一步“变废为宝”，增强学生实验兴趣。

2．2有机化学实验翻转课堂教学法

从现有的翻转课堂教学流程来看，基本是“学生提前看材料—做练习—教师指导—总结提升”［9-12］。针对大学有机化学实验教学的特殊要求，设计了翻转课堂教学模式的具体流程(见图2)，实现“课堂搬家”，师生协同提高，促使良性循环［13］。在课程资源建设方面，实验教学内容整体循序渐进，符合学习规律，覆盖面很广，囊括了几乎所有重要操作，包括蒸馏(普通蒸馏、水蒸气蒸馏、减压蒸馏)、分馏、萃取、分液、洗涤、干燥、熔点测定、加热回流、重结晶、薄层色谱、柱色谱、微波反应、分水回流、机械搅拌以及微型仪器操作等。从“课程讲解”“作业习题”到“网上自测”，涵盖“课前预习—课间练习—课后检验”各环节的教学过程，丰富多样的资源为学生学习提供了良好的学习平台，为教师教学提供参考和帮助，促进考评方式多样化，合理化。

2．3有机化学实验参与式教学法

有机化学实验参与式教学围绕某一实验内容，由教师或学生提出几个问题，然后由学生经过准备、思考来相互回答，学生回答不够完善的，则由教师讲解解答，努力营造民主、平等、和谐的实验氛围，使学生积极、主动、愉悦地参与实验学习过程，并为不同层次的学生提供主动参与和主动发展的机会［14］，其特色是很明显的。

(1)主体参与性。为了让学生积极参与到教学中，教师在实验前设置了测评报告，布置相关的问题，学生主动查阅文献、资料，了解反应机理，认真地完成测评报告，预测实验现象和结果。实验中，通过观察和分析，进一步确定预期的实验结果。实验结束后，在个人总结的基础上，开展团队活动，展开分析、讨论，并完成个人实验报告和小组报告。这种形式为学生与学生、小组与小组之间提供了更多的研讨机会，在合作中分享智慧、经验和成功。

(2)民主开放性。将实验课堂开放，教师由“教”转向“导”，充分发挥学生的主体作用，参与到实验的准备、讲解、操作、撰写报告、讨论、教学评价的各个环节，为每一个学生提供了发现与创造的机会。在各种交流活动中，师生、生生平等，学生得到多方面满足，积极、主动地参与教学活动，教师的主导作用和学生的创造才能得到充分发挥。

(3)激励反思性。参与式学习的最高境界在于反思和顿悟，在于通过群体交流不断发现自身之外的知识世界，构建新的知识体系，通过问题引领，拓展思维，实现创造性劳动。对实验中疑难问题或异常现象，教师和学生都会深入探究，通过批判性反思，对实验方法提出改进意见，从而将课内活动延伸到课外。

2．4基于网络资源的PBL教学法

现代教育技术，特别是网络与多媒体技术的引入，为师生提供了丰富的教学资源。在有机化学实验教学中实施“基于网络资源的PBL教学法”，保持了传统的PBL教学法中以“问题为中心的”的本质特点，既兼顾了有机化学实验教学的特点，又充分利用了现代化的多媒体教学手段，使PBL教学内容更形象，教学更具有针对性，学生的学习更为个性化，真正实现有效的教师与学生、学生与学生之间的学习交流，使PBL教学法的各个环节变得生动起来，营造出一个“针对性强的知识讲解，形象生动的教学课件，互动良好，气氛活跃”的理想的有机化学实验课堂，在一定程度上激发了学生学习的兴趣，培养了学生的动手能力和自主学习能力。

3结语

新形势下人才培养的要求越来越高，有机化学学科的发展也是日新月异，任何教学方法都不可能一成不变，需要不断的改进和提高［15］。随着人才培养和教学需求的不断提升，教学手段、教学方法不断翻新，要跟上这个节奏，要横下一条心，不断地动脑筋、想办法，期望能达到好的结果。

(1)有机化学实验“SPOC”课程建设。随着“互联网+”时代的到来，“十三五”期间，信息技术和教育教学将进一步深度融合，国内外在线开放课程的建设与应用将大量涌现，对课程体系、教学设计、教学资源建设和应用等提出了新的要求。因此，我们力争将“有机化学实验”课程在“十三五”期间打造成基于SPOC(SmallPrivateOnlineCourse)的“翻转课堂”示范课程。为此，初步的建设想法是，将有机化学实验教学中各类基本操作实验以“SPOC”的形式进行教学，采用课堂教学与在线教学的混合学习模式，腾出更多的时间在课堂上进行综合性、研究性学习，利用SPOC的讲座视频及在线评价等功能，加强翻转课堂教学研究和改革。

(2)有机化学实验网络教学资源建设。为更好地开展“翻转课堂教学”“参与式教学”“基于网络资源的PBL教学”等，必须加强网络资源的建设，更新教学资源，及时引入新的技术手段和实验方法，从多角度表现教学内容，较彻底地分解知识信息的复杂度，丰富和增强教学的表现力和感染力，实现多途径信息输入，使学生有更多的机会自主学习。

作者:强根荣 王红 杨振平 王海滨 方文军 单位:浙江工业大学 化学实验教学中心 浙江大学 化学实验教学中心

大学有机化学实验教学篇3

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。

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、分发红包等，但在教学楼网络十分不稳定，影响上课质量；②课前学生自主学习的有效性是教学模式改革实践的关键，学生能否真正做到自主学习，学习效果是否有保证，没有监管的方法；③要很好地运用雨课堂平台，教师工作量很大，必须正确处理教师与学生的课前、课堂和课后的时间和精力安排。尽管这种教学模式还存在困难和有待优化的地方，但已有的效果将激励我们吸取学生、同行的合理建议，并通过实践反馈不断改进，形成更加可靠、有效的教学模式，促进有机化学实验教学改革的深入发展，并取得更好的改革效果。

四、结束语

本文基于翻转课堂的先进理念，借助清华大学等研发的雨课堂工具，对新疆农业大学有机化学实验课程教学模式进行了初步探索，在学生中得到了认可与好评。尤其是对汉语掌握、理解有困难的学生来说，教学效果有了很大提高，对促进学生的学习主动性和提高创新意识具有积极作用。这一教学模式为新疆地区非汉语班的有机化学实验教学模式的改革提供了数据支撑。

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［6］杨淑珍，苏进，和悦，张园园，张小华，康威.视频教学在高校有机化学实验教学中的应用［J］.大学教育，2017（5）：31-32.

作者:周蓉 单位:新疆农业大学化学工程学院