基于導圖的《有機化學實驗》混合式教學探索

趙艷娜，祁志榮

(陜西科技大學 化學與化工學院， 陜西 西安 710021)

《有機化學實驗》是化工大類學生的必修課程，對于學生動手能力和實驗能力的培養非常重要，能夠為學生將來的專業課實驗、畢業論文、研究生階段實驗、參加工作后的產品研發等打下良好的基礎。但由于實驗學時少的原因，造成學生實驗操作不正確、不規范、不安全，熟練度不高；有些實驗因儀器臺套數不足，使學生不能得到足夠的訓練；對于部分典型實驗操作，由于課時數的限制，學生也失去了實際操作練習的機會。

采用線上線下混合模式教學，通過線上實驗講解和演示，結合思維導圖和線下的實際操作訓練以及課后提高，使學生掌握正確和規范的實驗裝置安裝和操作方法，提高學生的實驗技能，拓展學生的視野，培養科學素養和創新能力。

1 《有機化學實驗》混合式教學計劃

將傳統單一的實驗教學分成線上課前預習、線下實驗和線上課后提高三個階段，構成《有機化學實驗》混合式教學模式，每個階段教師和學生都有不同的教與學的任務。對于線下開設的實驗項目，先在線上講解儀器的安裝規范、安全操作方法及技巧、注意事項等，并進行操作演示，讓學生先進行線上預習。對于線下未開設的典型有機化學實驗、先進行線上講解及演示，在學生培訓后，對學生開放實驗室，使感興趣的學生進入線下實際操作訓練。對于不便于學生實際操作的實驗(如有危害性、毒性或條件苛刻的實驗)，將采用線上講解和演示的方法，拓寬學生的知識面。具體計劃如圖1。

圖1 《有機化學實驗》混合式教學計劃

2 《有機化學實驗》混合式教學實施

2.1 《有機化學實驗》混合式教學-線上預習

實驗前學生無法接觸實驗儀器，學生通過線下實驗教材、線上MOOC視頻了解實驗，為提高預習效果，根據每個實驗特點，細分操作要點，教師提前給學生下達預習任務單(見圖2)，引導學生帶著問題進行預習，要求學生對預習進行歸納，畫出思維導圖(見圖3)，并提出問題。教師通過批改任務單，了解學生的難點和疑點，避免了預習不到位的問題。

圖2 預習任務單

圖3 學生預習思維導圖

2.2 《有機化學實驗》混合式教學-實驗階段

化學是一門實驗的學科。包括基本操作、性質實驗、合成實驗以及綜合性、設計性實驗。其中基本操作是實驗的基本技能，是基礎，因此在實驗室階段非常注重學生的操作訓練，比如蒸餾實驗，教師會制定細化的評分標準(圖4)，保證過程操作規范。其他實驗教師會在實驗前導學生制做實驗操作流程的思維導圖(圖5)，以肉桂酸的制備為例，首先“預備”部分主要是正式實驗前的準備工作，學生先對該實驗的所用儀器進行安裝、藥品性狀了解，前處理，其次“操作”部分學生根據實驗原理，操作步驟規劃實驗過程，提示實驗細節。最后“數據處理”部分主要做實驗的常規提示，加強學生實驗的規范性，同時對實驗提出個性要求，提高學生解決問題的動手能力，引發學生對步驟流程合理性的思考，提升學生的實驗素養。

圖4 基本實驗操作評分要點

圖5 實驗步驟思維導圖

2.3 《有機化學實驗》混合式教學-課后階段

實驗后的及時總結和有挑戰性的學習任務能促使學生深度學習。在學生完成實驗室任務后，為進一步提高學生能力，根據需要，布置梯度任務，基本任務是完成實驗報告。升級任務是為鼓勵學生發揮主動性和創新性，給出任務功能要求，先線上學習MOOC中拓展資源，有能力的同學根據相關設計性實驗視頻，查閱文獻并自主設計實驗方案，畫出思維導圖。最后在開放實驗室，使感興趣的學生進入線下實際操作訓練。進一步提高學生的創新能力，激發潛能。例如創新性實驗3-氯-2一羥丙基三乙基氯化銨的制備，見圖6。

圖6 創新性實驗思維導圖

2.4 過程化考核

《有機化學實驗》過程化考核貫穿線上、線下教學的全過程，不僅能評估學生階段性學習狀況，明晰學生的能力養成路徑，還可以為教學改進提供重要依據和參考。具體做法是：優化題庫，線上主要進行在線測試，視頻觀看，專題討論方面考核，線下對基本操作，預習報告，實驗記錄，數據處理進行考核，全方位了解學生掌握情況。

3 結論

改變了傳統實驗教學模式，將原來傳統的實驗課教學模式改變為師生互動更強、過程考核更細的混合教學模式。線上、線下相輔相成，實現了學習由淺入深的過程，不僅使學生獲取扎實的基本技能，還有助于提高學生的創新能力，激發潛能。