線上線下混合式教學在高校有機化學實驗課程教學中的應用

焦科進

（重慶師范大學，重慶 401331）

有機化學是高校化學相關專業十分重要的一個基礎學科，對學生今后學習其他專業知識有著重要幫助[1]。有機化學實驗教學與理論教學同等重要，是學生掌握化學知識本質、了解化學反應規律的重要途徑，學生依托有機化學實驗能夠掌握有機合成方面的實驗操作與專業技能，檢驗有機化學理論知識，探究和解決有機化學實驗過程中的問題，既可以促進理論與實踐緊密結合，也可以不斷提高學生的實驗操作水平與思維水平，加深學生對理論知識的領悟[2]。

線上線下混合式教學法將學生視為教學活動開展的核心，關注學生的學習過程，注重老師與學生之間的互動交流，是基于互聯網產生的一種新型教學模式[3]。將線上網絡教學方式與傳統教學模式融合到一起，通過兩者的相互配合，可以讓學生更加清晰、準確地掌握教學知識點，并且還能夠激發學生的主觀能動性，加強老師與學生之間的雙向互動交流，提高課堂教學效率與效果。線上線下混合式教學突破了傳統教學時間與空間的限制，拓寬了學生的視野范圍，提高了學生的學習深度，有助于構建和諧的師生“教學”關系[4]。為了進一步提高高校有機化學實驗課程教學效果，本文重點探究了線上線下混合式教學在有機化學實驗課程教學中的應用。

1 高校有機化學實驗開展混合式教學的必要性

有機化學是化學、化工、制藥、環境工程，以及食品科學等眾多領域相關專業的專業基礎課程。有機化學實驗是有機化學課程教學體系中不可或缺的一部分，不僅能夠幫助學生理解與領悟有機化學理論知識，同時還能夠提高學生的實踐操作技能與科研水平，養成正確的實驗意識，為學生今后開展其他實踐課程做好鋪墊[5]。

以往高校在進行有機化學實驗教學時，老師先將要進行的實驗項目告知學生，之后要求學生在課堂教學開展前圍繞教材內容完成預習報告；在課堂教學過程中，老師重點向學生講授實驗原理、實驗目的、實驗操作流程，同時向學生逐個講解并示范相關實驗儀器的組裝與使用方式，并將實驗中需要特別注意的地方告知學生，學生認真聽老師講解，之后嚴格依照實驗操作流程與方法進行實驗，觀察并記錄實驗現象與相關數據，老師觀察學生實驗開展情況，并給予一定的指導；在課堂教學結束之后，學生完成各自的實驗報告，之后上交給老師批改。按照傳統教學模式進行有機化學實驗教學，整個教學流程十分固化，教學方式單一，學生整個學習過程較為被動，不容易取得理想的教學效果。

此外，在傳統有機化學實驗教學過程中，一些學生在進行課前預習時抱著應付老師的心態，并沒有深入學習實驗相關內容，完成的預習報告也是照搬照套教材中的實驗內容，從而導致學生不能夠真正理解實驗原理，對實驗操作也不十分清楚，難以取得理想的預習效果[6]。在課堂教學過程中，老師通常要專門安排一整節課時間來系統講述實驗原理、操作流程等，由于課程教學內容較多、教學持續時間長，造成學生難以全程保持較高的注意力，并且預留給學生消化理解的時間非常有限，導致學生在實際進行實驗操作時，極易產生操作不規范、儀器損壞等現象，老師疲于應對學生實驗中出現的各種問題，沒有充足的時間與精力對每位學生進行實驗指導。在課堂教學結束之后，學生需要完成相應的實驗報告，然而許多學生在填寫實驗報告時隨意性較強，針對實驗中出現的問題也未進行仔細分析，老師按照學生的實驗報告評估學生成績，沒有與學生進行較多的溝通交流。在這種情況下，學生很難通過實驗獲得較多有用的知識，不利于提高學生的實驗操作水平，學生參與有機化學實驗的積極性也不高。

由此可以看出，傳統有機化學實驗教學存在較多問題。隨著互聯網技術與信息技術的不斷發展，將線上教學與線下教學結合起來，可以讓學生在課堂上擁有更多實踐操作的時間，彌補傳統實驗教學中的弊端。所以，高校有機化學實驗開展線上線下混合式教學十分有必要。

2 有機化學實驗線上線下混合式教學開展途徑

2.1 線上教學設計與開展

2.1.1 線上教學資源設計

開展有機化學實驗課程線上線下混合式教學時，線上教學資源設計顯得尤為重要，直接關系到混合式教學開展效果[7]。為了展現線上教學平臺的優勢，可將線上教學資源設計劃分成實驗安全常識視頻庫、實驗技術與設備操作視頻庫及實驗考題庫。首先，設計實驗安全常識視頻庫。安全始終是有機化學實驗教學開展的重要前提，該數據庫重點涵蓋化學實驗室章程、有機化學藥品保存、突發情況處置及實驗廢品處置等內容，通過視頻的方式生動形象地展現在學生面前。其次，設計實驗技術與儀器使用視頻庫。該視頻庫重點涵蓋了實驗操作，以及各種儀器設備的組裝與使用等，如簡單回流、常壓蒸餾等實驗操作，幫助學生更清晰、準確地把握實驗操作要點，為學生線下開展有機化學實驗做好鋪墊。最后，設計實驗考題數據庫。為了進一步鞏固學生線上學習成果，加強學生對線上知識的領悟，以線上教學內容為基礎整合出各種題型，提高學生的安全意識，增強學生的實驗技能水平。

2.1.2 線上教學資源推送

在進行有機化學實驗教學過程中，要將實驗原理講授與操作示范作為重點。通常情況下，老師提前一周的時間將線上教學資源發送給學生，讓學生可以自由安排時間進行觀看與學習，讓學生更好地理解與領悟實驗原理與操作流程。老師制作的線上教學資源一般為短視頻，總時長控制在5～8 min，通過短視頻一方面可以全面清晰地將實驗重難點傳達給學生，另一方面也有助于調動學生的學習積極性。例如，在進行乙酰乙酸乙酯的制備實驗時，老師可以將該實驗內容制作成微課短視頻，并將其推送給學生，如表1所示為視頻包含的主要內容與對應時長。另外，為了使線上學習資源更加豐富，高校還可以基于PPT、動畫以及音頻等不同形式為學生帶來多樣化的學習資源。學生不僅能夠通過線上平臺進行學習，也可保存至本地計算機硬盤中，之后安排恰當的時間進行細致學習。相較于傳統教學，線上教學能夠突破時間與空間的限制，提高學生學習的便捷性與靈活性，并可以根據自身實際需求與不足，有選擇性地開展學習活動，并對重難點知識進行反復觀看[8]。學生在完成線上學習任務之后，系統會從實驗考題數據庫中選取若干題目作為測試題，通過測試既有助于鞏固學生所學的新知識，也便于老師準確把握學生的實際學習情況。

表1 乙酰乙酸乙酯的制備實驗微課短視頻

2.1.3 線上虛擬實驗模擬

在開展有機化學實驗教學過程中，部分有機物的制作與提純有著較大的難度，操作流程較多，并伴有一定的危險性，學生只依靠課前的自主預習，往往不能夠全面準確把握各個實驗環節，在這種情況下，貿然讓學生進行實踐操作，不僅容易出現實驗環節遺漏、違規操作等問題，同時也難以獲得較好的實驗效果[9]。相比之下，基于線上教學平臺能夠很好地解決該問題，借助相應的虛擬實驗室軟件，學生在實驗預習環節便可以通過平臺進行實驗儀器的組裝、拆卸及預做，進而為實踐操作實驗奠定基礎。隨著加熱的持續進行，分水器的水會慢慢升高到分水器支管口，同時出現特寫放大鏡頭，即便是業余人員也可看懂操作，從而幫助學生準確把握實驗關鍵點，提高學生的實驗預習效果。

2.2 線下教學設計與開展

以往在開展有機化學實驗教學過程中，老師先向學生系統講授本次實驗的原理、操作流程、實驗目的、實驗注意事項及實驗重難點等，之后要求學生根據教材內容“照葫蘆畫瓢”進行實踐操作。傳統教學模式一方面會導致理論講解占據較多的課堂時間，導致最終預留給學生實踐操作的時間較少；另一方面傳統實驗教學中主要以驗證型實驗為主，學生僅僅是照搬照套，沒有給予學生創新創造的機會，難以有效發揮實驗的價值與意義。而通過將線上線下混合式教學應用到高校有機化學實驗教學中，在實驗教學前通過線上教學完成理論知識的傳授與學習，便可以為學生預留充足的實驗操作時間，老師也可以投入更多的時間與精力對學生的實驗操作進行指導和糾正。此外，由于學生在課前已經全面掌握了實驗原理、操作流程、注意事項等理論知識，在實踐進行操作時能夠更加得心應手，并通過實驗解答與驗證理論學習中的疑問。一些學習水平高、動手能力好的學生，在完成教材實驗內容之后，還能夠在老師的幫助下進行一些創新性實驗，既可以不斷擴大學生的知識視野，完善學生的有機化學知識體系，另一方面也有助于激發學生的學習積極性。此外，老師還可以將學生實驗操作過程制作成視頻文件，并將其上傳到線上教學平臺中，學生可以在課后觀看，從而更好發現自身實驗中的問題，在今后實驗操作中有針對性地進行改進。有機化學實驗線下教學過程中，老師要密切觀察每位學生的操作情況，對其進行有效指導，規范學生的操作流程，確保能夠取得理想的實驗效果。

2.3 課后分析

高校開展有機化學實驗不單單是為了加強學生對實驗原理與流程的認知，同時還希望基于實驗加深學生對理論知識的吸收與領悟，不斷提高學生的化學素養。因此，在完成有機化學實驗課程之后還需要進行實驗分析，將實驗中的相關數據、發生的現象及實驗結果等傳輸到線上教育平臺。老師認真查看每位學生上傳的實驗資料，并給予客觀具體的考評，學生根據老師的點評，聯系實驗結果對相應的實驗環節進行分析與歸納，一方面可以及時解決學生實驗中的問題，另一方面也可以為接下來的實驗課程打好基礎。老師將學生實驗中存在的普遍性問題與不正確操作等，通過圖片、視頻等方式分享給學生，讓學生自主觀看并相互探討，幫助學生及時改正實驗中的問題，防止這方面問題重復出現。

3 結束語

針對高校有機化學實驗課程開展線上線下混合式教學，可以彌補傳統教學中的弊端，激發學生的主觀能動性。另外，混合式教學還能夠提高學生的自主學習能力、創新能力及實踐能力。在實際應用過程中，老師要結合學生實際情況，對教學模式進行持續優化，促使混合式教學模式不斷發展。