BOPPPS模型在乙酸乙脂合成項目教學中應用

齊燕姣，陸會寧，方博文，張斌

(西北民族大學 化工學院，甘肅 蘭州 730030)

0 引言

有機化學實驗作為理工科院校的基礎必修課程，對學生實踐創新能力培養起著重要的作用。如何進一步提高實驗教學質量，必須改革傳統的教學方式方法，從根本上提高實驗教學質量。近些年來，對有機化學實驗教學方式方法的改革取得了一定的成效，出現了多種教學方式，比如：專題式教學、翻轉課堂教學[1-2]、參與式教學、基于網絡資源的PBL教學[3-4]、虛擬仿真輔助教學等[5-7]。

隨著在線教育迅速發展，出現了基于“互聯網+”的多種混合式教學模式和方法，如：慕課、微課、雨課堂等[8-9]，在線課程可以提供更加豐富的網絡教學資源，可以引導學生自主學習，發揮學生主體地位，同時彌補了傳統教學模式的不足，真正實現了以“教為中心”向“學為中心”的轉變，適應當今教育教學改革的發展趨勢。為了提高實驗教學效果，本文將BOPPPS模型[10-11]與線上教學相結合并應用于有機化學實驗的課堂教學中，以期提高教學效果。

1 有機化學實驗教學現狀

傳統的有機化學實驗教學主要包括學生課前自主預習、指導教師講解實驗原理和方法、學生自行實驗、教師進行糾錯和學生撰寫實驗報告等環節。

在教學過程中存在較多問題，比如學生人數較多，任課老師無法掌控每一位學生的操作情況，對不規范操作也難以被及時糾正，也無法對每個人的操作進行合理打分評價；預習報告的抄寫并不能真正代表了學生的預習情況，在實驗室里經常會出現學生邊看書邊操作的現象，對實驗步驟根本不熟悉；教師花較多時間講述原理和實驗過程，缺乏操作示范，學生容易忘記關鍵步驟和細節，導致在實驗時出現錯誤。

2 BOPPPS 教學模型介紹

BOPPPS 教學模型包含6個模塊：導入元素B (Bridge-in)、學習目標O (Objective)、預評價階段P (Preassessment)、課堂參與階段P (Participatory learning)、后測階段P (Post-assessment)和總結階段S (Summary)。BOPPPS 教學模型的核心強調的是師生互動，主要通過參與式學習引導學生完成學習目標，突出以學生為中心的教學理念。BOPPPS 課堂效果評價，主要取決于教學設計方案的合理性、課程的趣味性、目標的清晰性、知識的挑戰性以及教學的成效性。

3 以乙酸乙酯合成為例進行實驗教學設計

傳統有機化學實驗教學以教師講授理論知識和操作流程為主，學生聽完之后通常是邏輯思路不清晰，導致在獨立實驗過程中仍然出現丟三落四的情況，實驗效果較差。由于上課時間有限，在實驗失敗的情況下無法重新再做，比如乙酸乙酯的合成實驗，實驗的失敗率較高，學生的積極性會受到嚴重打擊。本次教學改革中，結合BOPPPS模型，采用雨課堂教學軟件和QQ課程群等實現線上預習、線上線下課堂教學和課后總結，取得了良好的教學效果。本文以乙酸乙酯的合成實驗為例介紹本次設計，具體內容如表1所示，本實驗耗時較長，共計4個課時，可以連續實驗或者分兩次完成。傳統實驗采用濃硫酸作為催化劑，反應溫度不易控制、操作危險、催化反應時間較長、轉化率較低、選擇性差。因此我們通過分組實驗，將濃硫酸催化劑與固體酸或者路易斯酸做催化劑進行對比，極大提高了學生的興趣。

從表1看出，將線上線下教學方法與BOPPPS模型相結合，大大提高了學生預習的效果和參與實驗的主動性。

表1 乙酸乙酯的合成與精制實驗的教學設計

(1)導入元素B (Bridge-in)

這一部分的內容主要在課前完成，代替了原來的基本以抄寫為主的預習方式。課前引入生活中常見的例子引起學生的興趣，主要通過制作視頻或者PPT圖片的方式進行。通過觀看中國大學慕課實驗視頻資料或相關實驗視頻教學資源，引導學生進行自主預習，讓學生對本實驗的基本過程和注意事項有了較為深刻的認識；再通過完成雨課堂發布的部分思考題，引導學生積極思考，對實驗目的、原理、實驗儀器、試劑、實驗內容和操作步驟等內容有一個初步了解，有利于提高學生的課堂操作效率。學生在線提交作業后，教師根據學生反饋情況，對預習中出現的問題再在課堂上進行詳細講解。

(2)學習目標O (Objective)和預評價階段P (Pre-assessment)

在課堂上，教師首先明確的指出通過學習應該達到的要求和水平，即目標(Objective)，也就是本實驗的目的和意義。然后，教師通過現場提問和雨課堂發布相關問題來完成預評價階段(Pre-assessment)，代替了以教師講解為主的課堂講授環節，通過學生的自主預習基礎來完成相應的題目并提交，來評測學生現在所知道的和所理解的。教師根據問題反饋，從而有針對性地進行講解，提高學生的學習積極性。

(3)課堂參與階段P (Participatory learning)

課堂參與階段(Participatory)主要是采用一些積極的學習策略使學生深度參與到課堂中來實現教學目標的過程。這個過程通常存在一些問題，如教師講過和預習過的流程已經淡忘，結合“分段式教學”手段，分部進行講解和操作，教師盡可能提醒學生實驗中可能出現的問題，同時，采取“分組”的方法，讓學生對比不同催化劑會對實驗的結果造成什么影響。

(4)后測階段P (Post-assessment)和總結階段S (Summary)

在實驗即將結束時，也就是后測階段(Postassessment)，主要是確定學生掌握與教學目標相關聯的知識程度，教師可以通過雨課堂發布1～3個相關問題進行檢測。實驗完全結束后，學生需要完成總結階段。在課堂上，教師選取結果較好的實驗小組讓其進行展示，同時提出問題讓同學們思考如何提高可逆反應的產率。此外，通過雨課堂發布與本實驗相關的思考題并完成實驗報告的撰寫，這部分內容在課后完成，讓學生反思本實驗有什么收獲和不足，教師也要反思本次授課有什么可以改進的地方，以便后續持續改進。

4 實驗教學改革效果評價

乙酸乙酯的合成實驗結束后，學生對BOPPPS教學模式與線上、線下相結合的教學模式的認可度和滿意度均較好，普遍反映比傳統單調的教學方式更能激發學生對基礎化學實驗的興趣，能夠提高學生提問題的積極性，改變了傳統的以抄寫為主卻記不住的預習方式，這種以生活中的實例引入實驗目的的線上教學模式也更能明確教學目標。采用不同催化劑的分組實驗結果表明，路易斯酸無水三氯化鋁做催化劑比濃硫酸更加安全、有效，合成產率提高了近20%，提高了學生做實驗的成就感。通過實驗報告來看，學生們基本都能回答布置的思考題，部分同學還針對自己的實驗總結了一些經驗，提高了學生分析問題和解決問題的能力。

5 結語

有機化學的線上教學效果非常有限，傳統的教師講、學生動手的單一線下教學方式無法調動學生的興趣和積極性，進入課堂后學生對預習的內容基本不能掌握。

本設計以BOPPPS模型教學為主線，將線上線下教學模式應用于實驗教學中效果較好，充分調動了學生的興趣，明確了學習的目標，加深了學生對生活中的化學的認識，有利于培養學生的創新實踐能力。