融合信息化手段的分析化學實驗教學模式分析

喬勁松

【摘要】? ? 本文將結(jié)合分析化學實驗教學現(xiàn)狀探討信息化手段在其中的運用，圍繞著分析化學實驗課程進行教學改革創(chuàng)新研究，推進分析化學實驗教學質(zhì)量提升。通過了解信息化手段在分析化學實驗教學模式中的運用現(xiàn)狀，可知信息化手段在其中的運用有利于推進實驗教學模式優(yōu)化，提高學生參與其中的積極性，讓學生的自主學習能力及實踐操作能力在其中得到鍛煉，進而實現(xiàn)優(yōu)化實驗教學效果的目標，符合素質(zhì)教育的發(fā)展要求，有利于推動實驗教學課程改革。

【關(guān)鍵詞】? ? 信息化手段? ? 分析化學實驗? ? 教學模式

引言：

在信息技術(shù)飛速發(fā)展的時代背景下，多種現(xiàn)代化教育手段在教育領(lǐng)域得到有效運用，有助于促進學生創(chuàng)新意識及創(chuàng)造能力的提升，有效發(fā)揮教育的作用，積極推動教育理念和教育模式的合理優(yōu)化。通過開展實踐教學活動，有助于培養(yǎng)學生的創(chuàng)新意識，鍛煉學生的動手能力，關(guān)系到學生綜合能力的增強，將信息化手段合理運用到實踐教學之中，符合當前教育發(fā)展趨勢及信息技術(shù)廣泛推廣的背景，例如吉林省高等教育學會科研課題組成員韓苗苗（2020）通過分析水文學的基本內(nèi)容和教學現(xiàn)狀，對互聯(lián)網(wǎng)和多媒體動畫展示的運用提出了一些措施，通過互聯(lián)網(wǎng)將動畫展示與傳統(tǒng)教學有機結(jié)合，從而提高學習效率教學質(zhì)量。近年來，我國教育領(lǐng)域深化改革，化學相關(guān)專業(yè)課程要在新課改的要求下進行改革創(chuàng)新。通過開展實驗實踐教學活動，有助于培養(yǎng)學生的綜合能力，在人才培養(yǎng)方面具有不可替代的價值。在當前社會經(jīng)濟發(fā)展形勢下，我國需要大量優(yōu)秀的分析化學人才，分析化學實驗屬于醫(yī)藥衛(wèi)生等多個專業(yè)的必修課程，在分析人才培養(yǎng)體現(xiàn)中占據(jù)重要地位?；诖?，在分析化學實驗教學中，要制定明確的教學目標，注重夯實學生的理論知識，鍛煉學生的操作技能，引導學生建立嚴謹?shù)目茖W精神，促進學生分析和處理問題能力的增強，有效發(fā)揮分析化學教學的作用。

一、分析化學實驗教學模式中的不足

為促進分析化學實驗教學模式改革創(chuàng)新，必須將關(guān)注點放在教學理念、課程規(guī)劃、教學流程、教學方法等多個方面，分析各個環(huán)節(jié)是否存在不足，結(jié)合實際情況推進分析化學實驗教學模式優(yōu)化。通過研究傳統(tǒng)分析化學實驗教學模式，可知在課程理念、教學內(nèi)容等方面有待優(yōu)化，主要體現(xiàn)在以下方面：

第一，從實驗教學內(nèi)容設(shè)置上來說，分析化學實驗教學的主要內(nèi)容為課堂理論知識的驗證和補充，大多數(shù)實驗都是根據(jù)預(yù)先設(shè)定的流程進行，在綜合性和創(chuàng)新性方面有所欠缺，未能與生產(chǎn)生活的實際情況有效連接起來。其中比較典型的問題為：分析實驗將關(guān)注點完全放在分析結(jié)果上，對如何獲取樣品和怎樣妥善處理樣品缺乏關(guān)注，未能針對同一學科的知識點及二級學科的相關(guān)知識點建立完整的脈絡(luò)體系，使得知識點之間的結(jié)合與串聯(lián)存在不足，使得在引導學生系統(tǒng)學習相關(guān)知識點，鍛煉學生綜合運用所學知識點的能力上存在明顯不足。在規(guī)劃實驗教學內(nèi)容時，如果相關(guān)內(nèi)容設(shè)置難以引起學生的好奇心與求知欲，使得學生對實驗操作環(huán)節(jié)興致缺缺，不能起到培養(yǎng)學生探究能力和有效拓展教學內(nèi)容，甚至忽視了實驗教學的價值，則難以實現(xiàn)預(yù)期教學目標。

第二，從實驗教學方法運用上來說，在分析化學實驗教學活動中，不少教師仍采取“以教師為主體”的教訓原則，在引導學生思考分析問題上存在不足，普遍存在為了完成實驗開展實驗教學的情況，在調(diào)動學生主觀能動性上存在明顯不足。不少學校制定的實驗教學流程與方式大同小異，大多沿用傳統(tǒng)實驗教學流程，要求學生提前進行預(yù)習并完成預(yù)習報告，再由教師詳細講解或演示實驗操作流程、注意事項以及實驗涉及的原理等內(nèi)容，然后在讓學生根據(jù)以上內(nèi)容進行實驗操作，整個實驗流程到此結(jié)束。

第三，從實驗教學流程設(shè)置上來說，在分析化學實驗教學活動中，大多數(shù)實驗教學流程相對單一和刻板，忽視了學生在教學活動中的主體地位，存在明顯的程式化傾向，在開放性方面有待提高。學生在參與實驗活動時，需要根據(jù)預(yù)先設(shè)定的實驗流程按部就班地進行，以完成實驗為目標，在培養(yǎng)學生創(chuàng)新意識和探究能力上存在不足。

第四，從信息化教學資源利用的角度來說，受學校信息化實驗室建設(shè)等硬件設(shè)施建設(shè)以及教師隊伍實驗教學水平等因素的影響，信息化教育資源的利用情況不盡人意，在優(yōu)化線上教育資源和線下教育資源整合上有待提高，相關(guān)平臺在自主性和共享性等方面有待增強。

二、融合信息化手段在分析化學實驗教學中的作用

在信息技術(shù)飛速發(fā)展的時代背景下，現(xiàn)代科技在各行各業(yè)得到廣泛推廣和運用，其中便包括教育領(lǐng)域。近年來，我國教育領(lǐng)域深化改革，在分析化學實驗教學活動中，要客觀應(yīng)對傳統(tǒng)實驗教學模式中的不足，立足實際推進分析化學實驗教學模式優(yōu)化。本文將圍繞著信息化手段在分析化學實驗教學中的運用，探討有效融合優(yōu)化線上線下教育資源的對策，致力于增強學生的創(chuàng)新能力與綜合能力，并注意以下方面內(nèi)容：其一，要客觀分析當前化學實驗教學現(xiàn)狀，正確認識到傳統(tǒng)實驗教學理念中的不足，樹立科學合理的教學理念，為深化教學改革奠定基礎(chǔ)，為推進教學改革提供動力，轉(zhuǎn)變傳統(tǒng)以教師為主體的教學理念，摒棄灌輸式、填鴨式等傳統(tǒng)教學模式。其二，在明確人才培養(yǎng)目標后制定健全的化學實驗課程體現(xiàn)，明確該課程的側(cè)重點，合理分配基礎(chǔ)驗證型實驗、綜合創(chuàng)新型實驗等在課程設(shè)置中的比重。其三，要科學運用現(xiàn)代化教學方式，促進傳統(tǒng)化學分析實驗教學方式創(chuàng)新，注重調(diào)動學生在化學分析實驗教學中的主觀能動性，注重促進學生自主學習和互動性的發(fā)展。其四，科學運用信息化教學方式，促進分析化學實驗教學方式多樣化發(fā)展，轉(zhuǎn)變以往單一的分析化學實驗教學方式，促進教學方式多元化發(fā)展。其五，教師要明確自己的角色定位，轉(zhuǎn)變傳統(tǒng)教學理念，注重體現(xiàn)學生在教學活動中的主體地位，充分發(fā)揮教師的引導職能。其六，為切實保障分析化學實驗教學質(zhì)量，需要健全分析化學實驗考核機制建設(shè)，科學評估學生在教學活動中的表現(xiàn)，從而起到查缺補漏的作用。

三、融合信息化手段下分析化學實驗教學模式構(gòu)建

（一）加強教學內(nèi)容多樣化構(gòu)建

在分析化學實驗教學中，任課教師要結(jié)合教學內(nèi)容明確實驗內(nèi)容，在基礎(chǔ)階段以開展驗證性實驗為重點，合理增設(shè)具有探究意義以及與日常生活具有關(guān)聯(lián)的內(nèi)容;在加強階段以開展綜合性實驗為重點，注重學科之間以及學科內(nèi)的關(guān)聯(lián)，妥善處理學科之間的交叉，在強化學生基礎(chǔ)實驗操作技能的同時，引導學生探究各學科之間的聯(lián)系，在此過程中注重創(chuàng)新，注重研究線和設(shè)計性實驗內(nèi)容的規(guī)劃設(shè)計，有效培養(yǎng)學生的創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)能力，加強實驗訓練平臺建設(shè)，通過讓學生參與其中，有效鍛煉學生發(fā)現(xiàn)問題、分析問題并解決問題的綜合能力，在培養(yǎng)學生創(chuàng)新意識的同時，引導學生樹立嚴謹?shù)目茖W態(tài)度，提高自己的科研水平。通過將信息化手段科學運用其中，有利于優(yōu)化實驗項目信息庫建設(shè)，讓學生可以通過線上平臺參與到實驗項目選擇之中。

（二）采取多元化的實驗教學方式與流程

注重課前預(yù)習、課中實驗以及課后鞏固的有效整合，切實發(fā)揮各個階段的作用。學生可以通過在線學習平臺，獲取教師分享的學習內(nèi)容，利用碎片化時間自主進行課前預(yù)習，這種學習模式可以突破時間和空間的限制，讓學生隨時隨地進行學習。例如，在混合堿測定實驗中，學生在登錄在線學習平臺后，可以自主學習進入訓練操作模式還是考核操作模式。第一種模式對學生的操作不計分，給學生提供了詳細的實驗操作流程及注意事項，學生在操作過程中可以參考，旨在讓學生明確本次實驗的目的以及原理，還配置了相應(yīng)規(guī)范的操作流程視頻。通過讓學生參與這種模式，可以讓學生在預(yù)習過程中，了解到本次實驗的主要內(nèi)容、知識原理、操作流程等諸多內(nèi)容，為進行課中實驗做好準備。在課中實驗操作環(huán)節(jié)，通過優(yōu)化線上平臺與線下實驗的整合，可以讓學生在參與虛擬實驗操作的過程中發(fā)現(xiàn)問題，進而在線下實驗操作中重點解決，加深對實驗操作的印象，并科學設(shè)置小組討論等環(huán)節(jié)，讓學生在交流互動的過程中加強課后鞏固效果，小組討論可以在線上平臺開展，有效發(fā)揮學生在其中的主體作用，讓學生就實驗內(nèi)容進行研討，注重調(diào)動學生的主觀能動性，有效展現(xiàn)信息化手段的作用。

（三）注重教學方法的科學運用

在分析化學實驗教學活動中，任課教師要在分析學生學情、教學內(nèi)容等要素的前提下，設(shè)置適宜的教學情境，優(yōu)化實驗教學內(nèi)容選擇，注重引起學生的求知欲與好奇心，引導學生在分析和探索問題的過程中發(fā)現(xiàn)新知識，圍繞著新知識開展實驗探究，并設(shè)置適宜的鞏固訓練環(huán)節(jié)，有效鍛煉學生的運用能力，促進學生綜合能力提升?；诖耍握n教師要在梳理學習情景后，進一步細分各個學習任務(wù)，為開展教學活動奠定基礎(chǔ)。通過加強化學仿真實訓平臺建設(shè)，完善該平臺的檢測評價、鞏固練習等各個板塊的功能，鍛煉學生運用信息化手段的能力，讓學生自主開展在線學習活動，讓學生逐個擊破學習難點，提高自主學習的趣味性和有效性。

首先，在分析化學實驗教學活動中，任課教師可以尋求貼近日常生活的案例或故事，基于教學內(nèi)容設(shè)計針對性問題，學生在學習平臺獲取相應(yīng)學習任務(wù)后，可以通過在線查詢資料、線下自主探索、小組合作等方式進行討論，完成可簽調(diào)研活動。教師要注重課堂知識與調(diào)研結(jié)果的有效結(jié)合，選擇適宜的案例引出本節(jié)課需要講解的內(nèi)容，讓學生聯(lián)合生活中的現(xiàn)象探究專業(yè)層面的問題，并注重課后歸納、總結(jié)與延伸。

其次，任課教師可以根據(jù)教學內(nèi)容，設(shè)計具有針對性的實驗驗式視頻，將教學視頻上傳到在線學習平臺，在完成實驗的過程中引出相關(guān)專業(yè)知識，結(jié)合理論知識對實驗現(xiàn)象與結(jié)果進行詮釋，從而增進學生對理論知識的理解，加深學生的印象，這種方式是對傳統(tǒng)先理論后實驗教學模式的創(chuàng)新。

最后，科學運用3D仿真訓練。通過加強化學實訓平臺建設(shè)，學生可以通過電腦、手機端等登錄該平臺，直觀了解到整個操作流程，給人身臨其境之感，了解到具體操作要求及步驟，對相關(guān)內(nèi)容產(chǎn)生直觀、具體的認識，為順利開展真實實驗操作夯實基礎(chǔ)。

（四）合理設(shè)置多維度實驗考核機制

在分析化學實驗教學活動中，為切實保障實驗教學效果，需要立足實際健全實驗考核制度設(shè)置，優(yōu)化各個考核環(huán)節(jié)，將虛擬仿真模擬考核環(huán)節(jié)、線下實際操作考核環(huán)節(jié)有效結(jié)合起來，綜合評價學生在分析實驗教學活動中的表現(xiàn)，圍繞著學生在研究與設(shè)計實驗時是否具有創(chuàng)新性和合理性、在具體實驗操作中能否妥善處理問題以及實驗成果等方面綜合判斷學生的考試情況，在評價學生最終成績時需要全面考慮到以上內(nèi)容。此外，為切實強化分析化學實驗教學效果，要加強對分析化學實驗教學模式的推廣，明確信息化手段在實驗教學中運用的特點與優(yōu)勢，加強實驗信息平臺建設(shè)，優(yōu)化分析化學實驗平臺建設(shè)，完善實驗預(yù)習、報告處理、成績評價等各個板塊，切實強化信息化實驗教學平臺建設(shè)，制定科學合理的考核體現(xiàn)，豐富該平臺的教學資源，增設(shè)實驗微視頻、虛擬實驗等功能，滿足學生個性化學習需求，促進實驗教學資源的優(yōu)化整合，推進分析化學實驗教學模式創(chuàng)新，在以學生為主體原則的指導下開展信息化實驗教學平臺建設(shè)，有效發(fā)揮教師在其中的引導職能，注重調(diào)動學生在其中的主觀能動性，讓學生在好奇心和求知欲的驅(qū)使下探索實驗。

（五）在實驗教學管理中融入信息化手段

為切實強化信息化手段在分析化學實驗教學中的效果，學校要立足實際加強網(wǎng)絡(luò)化管理體現(xiàn)建設(shè)，有效發(fā)揮學校、院系以及實驗室的管理作用，注重信息化手段在實驗室安全管理工作中的有效運用，加強管理效果，有效發(fā)揮學校在其中的引導帶頭作用，提高師生遵守實驗室制度的意識，讓實驗室安全管理工作得到有效落實。通過有效發(fā)揮信息化平臺的功能，有助于強化三級管理體現(xiàn)的作用，讓實驗室安全管理質(zhì)量得以提升，切實展現(xiàn)信息化管理的作用與優(yōu)勢，加強對實驗流程的監(jiān)管。

首先，針對儀器設(shè)備采購與管理設(shè)置專門的管理板塊，加強對實驗室儀器設(shè)備的管理，優(yōu)化設(shè)備采購環(huán)節(jié)，強化全流程管理，有效發(fā)揮信息化手段在協(xié)調(diào)管理張的價值，將采購的設(shè)備信息準確錄入到系統(tǒng)內(nèi)，完善審批、采購、使用、轉(zhuǎn)移以及報廢各個階段的管理，不遺漏任何一個環(huán)節(jié)，加強安全管理效果。其次，針對試劑使用設(shè)置專業(yè)的管理板塊，實現(xiàn)對試劑的全方位管理，有效發(fā)揮信息化手段的作用，優(yōu)化試劑采購、運輸?shù)雀鱾€環(huán)節(jié)，發(fā)揮一站式管理的作用，強化整個管理流程，針對實驗廢棄物采取科學合理的處理措施，加強對實驗廢棄物產(chǎn)生量及回收等環(huán)節(jié)的管理，有效減少安全隱患及污染物。最后，有效發(fā)揮線上實驗室安全教育以及線下實驗安全演練的作用。學生可以通過在線學習平臺，參與到虛擬實驗活動之中，了解到實驗操作不當可能引發(fā)的安全隱患，從具體案例中了解到在面對安全隱患時如何妥善處理，提高學生防范安全隱患的意識，增強學生處理安全隱患的能力，讓學生的人身安全得到保障。另外，學?？梢葬槍嶒炇野踩畔⒌膬?nèi)容設(shè)置專門的信息題庫，將有關(guān)實驗室準入制度、常用藥品使用安全等內(nèi)容納入其中，通過測試學生對以上內(nèi)容的掌握情況，增強學生的實驗安全意識。此外，任課教師要注重組織學生開展實驗安全演練，讓學生切實了解到實驗安全的重要性，通過聯(lián)合有關(guān)職能部門開展安全隱患演練，模擬真實情況，可以鍛煉學生應(yīng)急處理能力。

四、結(jié)束語

在分析化學實驗教學活動中，通過將信息化技術(shù)科學運用其中，符合當前信息技術(shù)飛速發(fā)展的背景及當前教育發(fā)展形勢，有助于推進分析化學實驗教學模式創(chuàng)新和優(yōu)化，有利于優(yōu)化人才培養(yǎng)機制。本文將圍繞著當前分析化學實驗教學現(xiàn)狀，探討在傳統(tǒng)教學模式中存在的不足，研究將信息化手段科學運用到分析化學實驗教學中的必要性，圍繞著如何將信息化技術(shù)落實到實驗教學流程、優(yōu)化實驗教學模式建設(shè)等多個方面分析運用對策，以期能實現(xiàn)線上教育資源和線下教育資源的優(yōu)化整合，提高教育內(nèi)容的豐富性和多樣性，采取多元化的實驗教學對策，優(yōu)化實驗考核環(huán)節(jié)，致力于提高學生的創(chuàng)新能力，促進學生全面發(fā)展，為踏上工作崗位打下堅實的基礎(chǔ)。

參? 考? 文? 獻

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