景明俊,張 萌,李夢雪,劉艷輝,景路明
(1.湖南理工學(xué)院 化學(xué)化工學(xué)院,湖南 岳陽 414006;2.平頂山第一高級中學(xué),河南 平頂山 467000)
自二十世紀(jì)八十年代之后,我國進(jìn)入了科學(xué)技術(shù)迅速發(fā)展的時代,人們生活的各方面都逐漸信息化,網(wǎng)絡(luò)作為交流溝通、傳播信息的主要載體,已經(jīng)滲透到社會發(fā)展的每一個角落,尤其在教育行業(yè)中也逐漸融入計(jì)算機(jī)和多媒體等信息化教學(xué)方式[1-2]。而信息化教學(xué)存在降低實(shí)驗(yàn)風(fēng)險(xiǎn)性;減少資源浪費(fèi),安全環(huán)保;提供24h平臺,增大課堂教學(xué)容量等優(yōu)點(diǎn)。目前,教育信息化在教學(xué)中顯現(xiàn)出強(qiáng)大的功能:使得教學(xué)手段、教學(xué)方法、教材觀念與形式、課堂教學(xué)結(jié)構(gòu)、以至教學(xué)思想與教學(xué)理論都發(fā)生了強(qiáng)大的變化[3-4]。
基礎(chǔ)化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)在化工院各個專業(yè)的基礎(chǔ)教學(xué)過程中占有很重要的地位,包括無機(jī)、分析、有機(jī)和物化等基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)的單元操作練習(xí),基本操作訓(xùn)練和一些小型綜合性實(shí)驗(yàn)。它是培養(yǎng)學(xué)生實(shí)踐實(shí)操能力、鍛煉學(xué)生結(jié)合理論知識分析和解決問題能力的重要課程,在高校培養(yǎng)應(yīng)用型人才的過程中尤為關(guān)鍵。在實(shí)驗(yàn)學(xué)習(xí)中,學(xué)生通過觀察與思考的結(jié)合,動手與動腦的結(jié)合,實(shí)現(xiàn)認(rèn)識上由現(xiàn)象到本質(zhì),由感性到理性的飛躍,能有效地培養(yǎng)學(xué)生的動手操作和創(chuàng)新思維能力,對學(xué)生以后的專業(yè)發(fā)展具有至關(guān)重要的作用[5]。然而,目前的相對單一的教學(xué)模式,對于調(diào)動學(xué)生的積極性及主動思考能力有較大的欠缺,因此,如何充分利用信息化資源,將其有效的運(yùn)用到化學(xué)基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中,使化學(xué)實(shí)驗(yàn)信息由抽象變具體,培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)探究的能力、提升學(xué)生實(shí)踐操作能力,是當(dāng)前從事化學(xué)類教育教師所面臨的一個挑戰(zhàn)。
基于學(xué)生本身基礎(chǔ)不同,以及各自理論課的學(xué)習(xí)程度不同,因此在課前預(yù)習(xí)時,對于實(shí)驗(yàn)原理的理解上較為困難,部分實(shí)驗(yàn)儀器之前沒有接觸過,有很大的陌生信息,從而導(dǎo)致部分同學(xué)形成了為了預(yù)習(xí)而預(yù)習(xí)的照抄照搬現(xiàn)象,導(dǎo)致不能很好的理解實(shí)驗(yàn)的原理,及實(shí)驗(yàn)操作中的注意事項(xiàng)。
實(shí)驗(yàn)操作的規(guī)范性表現(xiàn)在兩個方面,其一是對于使用儀器的規(guī)范操作,其二為對測試結(jié)果的正確記錄。目前基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)課堂中,只是通過課堂的講解操作規(guī)范,很難讓同學(xué)們深刻的理解,這就需要在學(xué)生實(shí)驗(yàn)操作過程中進(jìn)行指導(dǎo),但目前一名教師常常同時負(fù)責(zé)35名左右的同學(xué),所以部分同學(xué)的問題得不到及時改正,很多操作細(xì)節(jié)學(xué)生基本沒有重視;實(shí)驗(yàn)結(jié)束后,學(xué)生處理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)粗糙,常出現(xiàn)數(shù)據(jù)偏差過大等問題。
將信息化多媒體網(wǎng)絡(luò)平臺運(yùn)用到實(shí)驗(yàn)教學(xué)的設(shè)計(jì)中,可以豐富實(shí)驗(yàn)課程的教學(xué)內(nèi)容,進(jìn)而充分調(diào)動學(xué)生對實(shí)驗(yàn)課堂的主觀能動性,更好地提升學(xué)生對實(shí)驗(yàn)技能的掌握、體會到理論聯(lián)系實(shí)際的意義以及具有科學(xué)探究的能力。針對上述兩個方面的問題,我們探究了如何在基礎(chǔ)化學(xué)實(shí)驗(yàn)課堂中充分利用信息化教學(xué)資源,提高教學(xué)質(zhì)量,使學(xué)生在實(shí)驗(yàn)課中體會到更多的樂趣,培養(yǎng)其創(chuàng)新能力。
將優(yōu)質(zhì)課堂等相關(guān)資源上傳于學(xué)校的課程網(wǎng)絡(luò)平臺,若同學(xué)們在學(xué)習(xí)上遇到問題,又不能及時得到老師的解答,可以通過網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺,進(jìn)一步學(xué)習(xí)。另將一些相關(guān)數(shù)據(jù)庫(如中國知網(wǎng),萬方以及一些英文數(shù)據(jù)庫等)進(jìn)行整理,通過網(wǎng)絡(luò)培訓(xùn)教會學(xué)生如何使用。這樣通過信息化資源的運(yùn)用,學(xué)生能更有針對性的尋找到自己不了解的知識,彌補(bǔ)自己的不足;能隨時隨地查找到更全面的知識點(diǎn),拓寬自己的知識面,進(jìn)一步平衡學(xué)生基礎(chǔ)知識不同所造成的差異。
實(shí)驗(yàn)?zāi)M平臺也能減少化學(xué)實(shí)驗(yàn)對環(huán)境的污染,體現(xiàn)了我國“綠色環(huán)保”的理念;降低了實(shí)驗(yàn)的風(fēng)險(xiǎn)性和對資源的浪費(fèi)[6]。模擬實(shí)驗(yàn)軟件可以將實(shí)驗(yàn)儀器、實(shí)驗(yàn)過程、實(shí)驗(yàn)環(huán)境通過計(jì)算機(jī)仿真系統(tǒng)仿真出來,運(yùn)用此軟件,學(xué)生可以根據(jù)自己理論課的學(xué)習(xí)基礎(chǔ),充分搞清實(shí)驗(yàn)原理和需做實(shí)驗(yàn)的相關(guān)知識點(diǎn),正確了解實(shí)驗(yàn)儀器的信息和操作流程,達(dá)到有效、充分的預(yù)習(xí)效果。
隨著科學(xué)技術(shù)迅猛的發(fā)展,各種化學(xué)模擬實(shí)驗(yàn)平臺層出不窮,如加拿大Model Science Software 公司開發(fā)的ChemLab系統(tǒng), NB實(shí)驗(yàn)室,Crocodile chemistry,phet仿真實(shí)驗(yàn)室等模擬實(shí)驗(yàn)軟件,學(xué)生可在各類模擬平臺上,對實(shí)驗(yàn)流程有整體把握,并能夠?qū)旧系膶?shí)驗(yàn)步驟由抽象變具體,由微觀變宏觀,同時抓住實(shí)驗(yàn)的重點(diǎn)、難點(diǎn),找出自己可能存在的問題,帶著問題上課,加深對實(shí)驗(yàn)內(nèi)容的理解,以提高其解決問題的能力。
網(wǎng)絡(luò)課程提供比較多樣化的平臺,打破了傳統(tǒng)單一的課堂教學(xué)模式,而且通過網(wǎng)絡(luò)課程平臺,可以構(gòu)建完整的學(xué)習(xí)窗口,實(shí)現(xiàn)“一體化,多層次,開放式”的基礎(chǔ)與專業(yè)相結(jié)合的新體系,使課程內(nèi)容豐富多彩,增加趣味性,提高學(xué)生對實(shí)驗(yàn)的積極性[7]。
一方面,課程過程中網(wǎng)絡(luò)平臺的建設(shè),可針對實(shí)驗(yàn)過程中存在的問題可及時反饋,例如:實(shí)驗(yàn)過程關(guān)鍵步驟的討論,實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的實(shí)時上傳和對比分析等,讓學(xué)生對實(shí)驗(yàn)過程中自身所可能具有的疑問及時在網(wǎng)絡(luò)平臺提出,老師和其他同學(xué)就可以及時的進(jìn)行反饋。同時可設(shè)置操作規(guī)范性檢驗(yàn),讓學(xué)生提高操作規(guī)范意識,并可以予以及時糾正。
另一方面,課外網(wǎng)絡(luò)平臺的建設(shè),與學(xué)校教師的科研進(jìn)行結(jié)合,設(shè)置開放性的實(shí)驗(yàn)課程,讓學(xué)生可以選擇性的加入到自己感興趣的課題中,為培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新靈感和創(chuàng)新精神創(chuàng)造了條件,將創(chuàng)新意識和實(shí)踐能力運(yùn)用到實(shí)際生活中,成為當(dāng)今社會所需要型人才。
將信息化教學(xué)資源應(yīng)用于實(shí)驗(yàn)教學(xué)中,可充分調(diào)動學(xué)生的主觀能動性,多層次的培養(yǎng)學(xué)生的操作技能,知識的集成運(yùn)用能力,創(chuàng)新與可持續(xù)發(fā)展能力及工程素養(yǎng)的運(yùn)用,本文針對基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)課程中普遍存在的問題,提出利用信息化資源及模擬實(shí)驗(yàn)軟件,調(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)的主觀能動性,構(gòu)建網(wǎng)絡(luò)課程平臺,發(fā)揮網(wǎng)絡(luò)平臺的優(yōu)勢,與學(xué)生形成實(shí)時互動,提高課堂的教學(xué)效率,規(guī)范實(shí)驗(yàn)操作技能,設(shè)置開放性實(shí)驗(yàn)課程,進(jìn)一步提升學(xué)生的應(yīng)用創(chuàng)新能力。