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        基于SPOC+數(shù)字化教學(xué)模式下的高校有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)應(yīng)用APP探索實(shí)踐與思考

        2020-01-13 17:57:16苗芳芳賈臨芳
        化工設(shè)計(jì)通訊 2020年12期
        關(guān)鍵詞:基本操作線下實(shí)驗(yàn)教學(xué)

        苗芳芳,賈臨芳,王 燕,羅,梁 丹

        (北京農(nóng)學(xué)院 生物與資源環(huán)境學(xué)院,北京 102206)

        疫情的突發(fā),使得全國上下處于防疫的特殊時(shí)期,根據(jù)教育部的《指導(dǎo)意見》,全面貫徹“聽課不停學(xué)”的精神指示,數(shù)字化平臺(tái)被搬上教學(xué)的平臺(tái),成為主要媒介,在課程教學(xué)中,發(fā)揮了舉足輕重的作用,使得教學(xué)能夠“隔空”順利完成?!队袡C(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)》是有機(jī)化學(xué)教學(xué)體系中的重要組成部分,是各大高校化學(xué)工程與工藝、生物工程、應(yīng)用化學(xué)、植物保護(hù)、生物技術(shù)等眾多專業(yè)學(xué)生的必修課程之一。它綜合了有機(jī)化學(xué)領(lǐng)域中各分支學(xué)科所需要的基本操作技能和基本研究方法,在基礎(chǔ)化學(xué)實(shí)驗(yàn)中占有相當(dāng)重要的地位,是培養(yǎng)學(xué)生基本操作能力、科學(xué)探究能力、科研創(chuàng)新能力的重要實(shí)踐環(huán)節(jié),在理論實(shí)踐和工業(yè)生產(chǎn)銜接上占據(jù)了重要的位置。學(xué)好有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)對(duì)培養(yǎng)具有實(shí)踐能力和創(chuàng)新精神的高素質(zhì)人才發(fā)揮著舉足輕重的作用。

        近年來,隨著互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的快速發(fā)展和移動(dòng)客戶端的迅速普及和快捷使用,SPOC、APP 等優(yōu)勢(shì)平臺(tái)在教育媒介等方面得到迅猛發(fā)展?;ヂ?lián)網(wǎng)的方便、快捷、交互性,給在線課程提供了更加豐富的網(wǎng)絡(luò)教學(xué)資源,可以讓學(xué)習(xí)者隨時(shí)隨地獲取重要的資源和資料。但是線下的課堂教學(xué)依舊不能被完全取代,主要取決于線上線下教學(xué)的學(xué)習(xí)效果的對(duì)決。線下教學(xué)充分發(fā)揮了教學(xué)的時(shí)空性,讓課堂主體和教學(xué)者在課堂中可以實(shí)現(xiàn)課堂的有效互動(dòng),及時(shí)解決現(xiàn)場教學(xué)疑問,通過課堂主體的反饋,可以有效調(diào)整課堂的內(nèi)容和教學(xué)的深度,這些是線上教學(xué)無法實(shí)現(xiàn)的。疫情當(dāng)前時(shí),互聯(lián)網(wǎng)教學(xué)成為符合國情、學(xué)情的重要教學(xué)媒介,如何設(shè)計(jì)、組織教學(xué),結(jié)合SOPC,有效開展完全線上實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式顯得尤為迫切,其次,將線下反饋與學(xué)生課堂測驗(yàn)做融合,制定出適合高校大學(xué)生的混合式有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)方案。

        1 實(shí)驗(yàn)學(xué)情分析

        目前,在傳統(tǒng)有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)過程中,老師首先進(jìn)行實(shí)驗(yàn)原理、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容、實(shí)驗(yàn)操作步驟及注意事項(xiàng)等幾個(gè)方面的知識(shí)講解。部分危險(xiǎn)實(shí)驗(yàn)步驟會(huì)進(jìn)行演示和媒體播放觀摩。在此過程中,教師會(huì)認(rèn)真詳細(xì)地講解實(shí)驗(yàn)操作過程中的注意事項(xiàng)和細(xì)節(jié),主要是為了規(guī)范學(xué)生操作,提醒學(xué)生安全注意事項(xiàng),防患未然,有效避免操作過程中可能發(fā)生的危險(xiǎn)。因此,傳統(tǒng)的教學(xué)可以讓學(xué)生鞏固理論知識(shí)的基礎(chǔ)上,養(yǎng)成良好的實(shí)驗(yàn)操作習(xí)慣。但是隨著傳統(tǒng)教學(xué)模式的固化,在這種實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式中,老師需要講解的內(nèi)容很多,僅相關(guān)實(shí)驗(yàn)裝置的搭建,講解和演示就大約需要一個(gè)多小時(shí)左右。接著,學(xué)生再按照課堂上教師的演示流程操作,由于熟練度不夠,又要花費(fèi)將近倆小時(shí)。然而,在老師的講解過程中,由于課堂持續(xù)時(shí)間較長,學(xué)生已經(jīng)很難一直集中精力去注意和記錄實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)結(jié)果。同組合作的同學(xué)中,又存在開小差,不認(rèn)真聽講的,這樣的教學(xué)模式,雖然可以鞏固學(xué)生基本操作,但是難免使學(xué)生產(chǎn)生一時(shí)的懈怠和疲憊。

        大學(xué)有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)主要以有機(jī)合成、取代、酯化等反應(yīng)為載體,并將單獨(dú)進(jìn)行的某些基本操作,例如:蒸餾、回流、萃取、重結(jié)晶、熱過濾等基本操作,分散到每一個(gè)有機(jī)實(shí)驗(yàn)中。這些基本操作可以讓學(xué)生對(duì)課本中的有機(jī)化學(xué)反應(yīng),有更直觀的認(rèn)識(shí)和掌握;其次,每個(gè)實(shí)驗(yàn)的基本步驟可以重復(fù)基本實(shí)驗(yàn)操作,為將來化工和工業(yè)生產(chǎn)及理論研究奠定了扎實(shí)的基礎(chǔ)。例如:我校開設(shè)的粗苯甲胺提純的實(shí)驗(yàn),該實(shí)驗(yàn)中涉及了熱過濾和重結(jié)晶的反應(yīng)、熱過濾漏斗的使用、蒸餾等基本實(shí)驗(yàn)步驟。通過這次實(shí)驗(yàn),同學(xué)們可以去驗(yàn)證苯甲胺的熔點(diǎn);其次,也可以掌握熱過濾漏斗使用的基本原理和操作注意事項(xiàng)。這樣才可以進(jìn)一步加深學(xué)生對(duì)于理論課上所學(xué)知識(shí)點(diǎn)的理解。

        當(dāng)前實(shí)驗(yàn)操作時(shí),任課教師在理論課堂和實(shí)驗(yàn)課堂通常會(huì)反復(fù)強(qiáng)調(diào)實(shí)驗(yàn)的注意事項(xiàng),例如,液體回流的過程中,需要提前加入沸石,防止爆沸,往往會(huì)有很多同學(xué)忘記這一關(guān)鍵操作,在實(shí)驗(yàn)過程中引發(fā)不必要的安全事故。在反復(fù)強(qiáng)調(diào)的過程中,不知不覺已經(jīng)過去了三分之一的時(shí)間,留給學(xué)生動(dòng)手操作的時(shí)間已經(jīng)非常有限。學(xué)生通常會(huì)在理論教學(xué)結(jié)束后,根據(jù)課堂教師所講述及課本基本操作,進(jìn)行“照方抓藥”,實(shí)驗(yàn)的創(chuàng)新性及自主性完全被拋之腦后,甚至有些學(xué)生不進(jìn)行課前預(yù)習(xí),不做實(shí)驗(yàn)預(yù)習(xí)報(bào)告,這樣導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)操作流于形式化,學(xué)生的實(shí)驗(yàn)報(bào)告也是應(yīng)付了事,沒有實(shí)際滿足當(dāng)代社會(huì)對(duì)大學(xué)生的專業(yè)技能需求。因而,如何提高課程效率及適應(yīng)當(dāng)前教改需求,以期增強(qiáng)學(xué)生自主學(xué)習(xí)能力和培養(yǎng)科研創(chuàng)新精神,才是當(dāng)前迫切需要解決的問題。

        2 基于SPOC 的有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)混合式教學(xué)模式的構(gòu)建

        SPOC(Small Private Online Course)這一概念最早是??怂乖?013年提出,被譯為“小眾私密在線課程”。SPOC 實(shí)質(zhì)是在MOOC 教學(xué)基礎(chǔ)上,充分發(fā)揮優(yōu)勢(shì)互補(bǔ),將傳統(tǒng)課堂教學(xué)與優(yōu)質(zhì)MOOC 資源有機(jī)整合。該課程面向群體較少,針對(duì)性強(qiáng),可以彌補(bǔ)慕課的短板和傳統(tǒng)教學(xué)模式的不足。它主要依托傳統(tǒng)教學(xué)的課堂流程,調(diào)整教學(xué)結(jié)構(gòu)和內(nèi)容,有效提升教學(xué)質(zhì)量,滿足教師和學(xué)生的雙需求。其次,SPOC 這種混合教學(xué)模式,是線上、線下的有機(jī)集合、深度融合,它可以在各個(gè)環(huán)節(jié)充分調(diào)動(dòng)學(xué)生的主觀能動(dòng)性,促進(jìn)學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)意義的認(rèn)知和構(gòu)建的快速了解。而這種有機(jī)結(jié)合,需要教師和學(xué)生的有效互動(dòng)和交流,學(xué)生利用SPOC 課程資源進(jìn)行有效提前學(xué)習(xí),主動(dòng)參與學(xué)習(xí),對(duì)課程資源內(nèi)容進(jìn)行再吸收、提問,疑惑,解決疑惑、師生共同解決問題的再塑造教學(xué)過程。在這個(gè)過程中,教師根據(jù)學(xué)生的自身能力和基礎(chǔ)選擇哪些內(nèi)容適合線上學(xué)習(xí),哪些內(nèi)容適合線下傳統(tǒng)教學(xué),不能一概而論。

        有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)混合式教學(xué)主要包括兩部分,線上和線下。線下部分是將一些內(nèi)容相對(duì)簡單的、能夠通過觀看視頻理解的內(nèi)容,作為選擇性課程內(nèi)容進(jìn)行課下在線學(xué)習(xí)。例如:實(shí)驗(yàn)裝置的搭建、實(shí)驗(yàn)操作細(xì)節(jié)、安全注意事項(xiàng)等一些操作細(xì)節(jié),拍成十幾分鐘左右的短視頻,并配有知識(shí)點(diǎn)的匯總和講解,方便學(xué)生在課余時(shí)間,合理安排學(xué)習(xí)時(shí)間,根據(jù)實(shí)驗(yàn)課程的內(nèi)容或者教師的PPT,觀看相關(guān)實(shí)驗(yàn)視頻,增強(qiáng)了學(xué)生學(xué)習(xí)的自主性和能動(dòng)性。線下部分,是教師根據(jù)實(shí)驗(yàn)相關(guān)內(nèi)容,將之精細(xì)化,上傳到SPOC 資源平臺(tái),主要是知識(shí)點(diǎn)的匯總和著重講解,比如:過濾漏斗的使用、減壓蒸餾裝置的使用、旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀的安全操作、重結(jié)晶等重點(diǎn)步驟進(jìn)行拆分講解,將課堂的重點(diǎn)操作步驟遷移學(xué)習(xí),通過預(yù)習(xí)、測試、觀摩等多方位學(xué)習(xí),幫助學(xué)生快速消化吸收知識(shí)點(diǎn)、鞏固及查漏補(bǔ)缺。另外,設(shè)置了線上評(píng)測區(qū),可以收集學(xué)生反饋信息,進(jìn)行線上模塊的調(diào)整及課堂內(nèi)容的豐富和知識(shí)結(jié)構(gòu)的細(xì)化。

        3 基于SPOC+模式下的特殊混合式實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式

        疫情期間,基于SPOC 的混合式教學(xué)模式已不能適應(yīng)當(dāng)前特殊學(xué)情,需要根據(jù)實(shí)際情況做出調(diào)整。互聯(lián)網(wǎng)作為各類豐富資源的承載體,涵蓋大量的視頻及文字教學(xué)材料。疫情期間,網(wǎng)上學(xué)習(xí)資源更是像雨后春筍般涌現(xiàn),供不同階段學(xué)習(xí)群體進(jìn)行選擇。有基礎(chǔ)類的、有拓展延伸類的;有完整的課堂教學(xué)實(shí)錄、更有具體知識(shí)點(diǎn)的微課短視頻,而且多數(shù)免費(fèi)且可共享。教學(xué)者和學(xué)習(xí)者都可以根據(jù)自身實(shí)際情況選擇適合自己的資源。然而再多的豐富資源,都需要完全調(diào)動(dòng)學(xué)生積極性,尤其在宅家的限制條件下,學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣逐步下降。如何提高學(xué)生學(xué)習(xí)興趣,就需要教學(xué)者花費(fèi)一番心思。當(dāng)前,在網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)風(fēng)靡一時(shí)的有抖音、快手、嗶哩嗶哩等APP,它們以涉及面廣,有趣等特點(diǎn)吸引著大眾群體。結(jié)合這些平臺(tái)的應(yīng)用,可以與傳統(tǒng)課堂及SPOC 混合式教學(xué)模式進(jìn)行整合,建立有特色的SPOC+的新型混合式實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式。

        1)充分發(fā)揮SPOC 課程視頻實(shí)驗(yàn)教學(xué)課前導(dǎo)學(xué)作用,使學(xué)生在網(wǎng)絡(luò)預(yù)習(xí)中有充分的時(shí)間思考和發(fā)散思維,在實(shí)驗(yàn)過程中發(fā)生思想碰撞,形成創(chuàng)新思維。

        2)建立微信群,學(xué)生群內(nèi)打卡記錄考勤;疫情期間,各大教學(xué)直播軟件如騰訊會(huì)議等在線教學(xué)卡頓、掉線現(xiàn)象時(shí)有發(fā)生,在線教學(xué)狀況不斷,許多老師利用企業(yè)微信保證了教學(xué)的連貫性,但是此類教學(xué)軟件較為常規(guī)。而抖音和B 站直播,除了穩(wěn)定性較好外,還可以實(shí)現(xiàn)彈幕文字,實(shí)現(xiàn)學(xué)生與教師的交流互動(dòng),好似模擬現(xiàn)實(shí)課堂教學(xué),教師可以根據(jù)彈幕文字,把握學(xué)生掌握程度和提問,及時(shí)回復(fù)和答疑,還能調(diào)動(dòng)學(xué)生積極性。讓學(xué)生在自己喜歡的平臺(tái)“娛樂”學(xué)習(xí),不再枯燥無味。學(xué)生還可以在雨課堂領(lǐng)取當(dāng)堂檢測,測試結(jié)束,教師可以第一時(shí)間在系統(tǒng)看到學(xué)生的答題情況。另外,限時(shí)答題還可以隨堂抽檢學(xué)生在線學(xué)習(xí)的“出勤率”,以防學(xué)生出現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)背后的“惰性”學(xué)習(xí)模式出現(xiàn)。

        3)學(xué)生可以根據(jù)在線直播課程,記錄實(shí)驗(yàn)操作細(xì)節(jié)知識(shí),包括通過MOOLSNET 移動(dòng)虛擬實(shí)驗(yàn)室考試模式進(jìn)行粗苯甲酸提純中純度的計(jì)算,將計(jì)算過程、結(jié)果與討論、思考題寫在表格后面,形成實(shí)驗(yàn)報(bào)告,對(duì)于實(shí)驗(yàn)報(bào)告可以當(dāng)天上傳至雨課堂。

        除了采用不同的平臺(tái)進(jìn)行授課,調(diào)動(dòng)課堂氣氛,保證實(shí)驗(yàn)課程順利開展外,也需要強(qiáng)調(diào)實(shí)驗(yàn)的進(jìn)行難易,如何將之通過視頻展示給學(xué)生的同時(shí),注重實(shí)驗(yàn)操作原理的表述,這還需要建立多模態(tài)的師生互動(dòng)方式。

        4 結(jié)束語

        結(jié)合SPOC+可以契合當(dāng)前國情、學(xué)情,完成實(shí)驗(yàn)教學(xué)課程,在結(jié)合傳統(tǒng)教學(xué)模式下,開發(fā)多種網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺(tái),切實(shí)保證學(xué)生能夠?qū)W到實(shí)驗(yàn)專業(yè)知識(shí),掌握實(shí)際操作。當(dāng)然,網(wǎng)絡(luò)教學(xué)不能完全取代傳統(tǒng)教學(xué),只有通過不斷改革和完善,建立網(wǎng)絡(luò)化學(xué)實(shí)驗(yàn)室,充分發(fā)揮計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)和多媒體的優(yōu)勢(shì),將之與實(shí)驗(yàn)教學(xué)有機(jī)結(jié)合,才能發(fā)揮其有效作用,才能真正打破時(shí)空的限制,為學(xué)生建立自主、自由、便捷的學(xué)習(xí)平臺(tái)。真正激發(fā)學(xué)生獨(dú)立自主的創(chuàng)新精神和研究興趣,這對(duì)于高校實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革也是一個(gè)重要的推進(jìn)。

        綜上所述,線上網(wǎng)課教學(xué)和傳統(tǒng)課堂教學(xué)各有利弊。老師們?cè)趹?yīng)用中盡量揚(yáng)長避短,發(fā)揮出網(wǎng)課便捷、資源豐富、不受時(shí)間地域限制等優(yōu)勢(shì)。同時(shí)也要盡可能關(guān)注學(xué)生學(xué)習(xí)動(dòng)態(tài),調(diào)整教學(xué)思路方法,提高線上教學(xué)的實(shí)效性。

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