摘 要 文章對(duì)有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)課程進(jìn)行了一系列教學(xué)方法和教學(xué)模式的改革：利用信息化教學(xué)技術(shù)，制作了一系列線上教學(xué)資源，建立了線上線下相結(jié)合的教學(xué)模式；對(duì)課前預(yù)習(xí)作業(yè)進(jìn)行考核，并設(shè)立了進(jìn)入實(shí)驗(yàn)室的考核標(biāo)準(zhǔn)，有力地保證了預(yù)習(xí)的效果，為學(xué)生高質(zhì)量地完成實(shí)驗(yàn)操作奠定了基礎(chǔ)；評(píng)價(jià)方式更加多元，增加了對(duì)實(shí)驗(yàn)過(guò)程的評(píng)價(jià)點(diǎn)，使過(guò)程考核更加客觀，提高了學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性；將部分驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)改編成研究性小課題，采用研究性教學(xué)法進(jìn)行教學(xué)，培養(yǎng)了學(xué)生的基本科研素養(yǎng)和創(chuàng)新思維，激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。

關(guān)鍵詞 有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)；教學(xué)模式改革；線上線下相結(jié)合

中圖分類號(hào)：G424 " " " " " " " " " " " " " " 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A " " DOI：10.16400/j.cnki.kjdk.2025.02.031

New Models of Teaching about Combining Online-Offline for the Course"of Organic Chemistry Experiment

CUI Yuezhi， TIAN Yan， TAO Furong

（College of Chemistry and Chemical Engineering， Qilu University of Technology（Shandong Academy of Sciences）， Jinan， Shandong 250353）

Abstract In this paper， the information technology has been utilized"to create a series of online teaching resources， and a new teaching model that combines online and offline teaching has been established; The assessment was conducted on preview assignments， and the assessment"criteria for entering the laboratory were established， which ensures the effectiveness of the preview; The evaluation methods are more diversified， with an increase in evaluation points for the experiment process， making the process assessment more objective; By adapting some experiments into small research topics， the research-based teaching methods was used， which cultivated the innovative thinking methods of the students.

Keywords organic chemistry experiment; teaching mode reform; combination of online-offline teaching

高校承擔(dān)著為國(guó)家和社會(huì)培養(yǎng)人才的重任，尤其是培養(yǎng)創(chuàng)新能力強(qiáng)的高水平人才[1-2]。然而，目前高等教育中普遍存在著注重知識(shí)傳授，忽略學(xué)生的創(chuàng)新精神及創(chuàng)新能力培養(yǎng)的問(wèn)題。因此，針對(duì)不同學(xué)科及課程優(yōu)化教學(xué)方法，實(shí)現(xiàn)創(chuàng)新型人才培養(yǎng)的教育目標(biāo)，具有十分重要的意義[3]。有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)課程是一門重要的實(shí)踐課程，主要教學(xué)目標(biāo)為培養(yǎng)學(xué)生基本實(shí)驗(yàn)操作，包括：基本實(shí)驗(yàn)技術(shù)，各類有機(jī)反應(yīng)及反應(yīng)條件的控制，有機(jī)物的分離與純化、鑒別技術(shù)等。該課程是以有機(jī)化學(xué)理論為指導(dǎo)的實(shí)踐課程，要求學(xué)生在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中結(jié)合理論知識(shí)，通過(guò)實(shí)驗(yàn)操作解決實(shí)際問(wèn)題。實(shí)驗(yàn)中學(xué)生為獨(dú)立操作的主體，因此本課程對(duì)學(xué)生的實(shí)踐能力與創(chuàng)新能力的培養(yǎng)具有非常重要的意義。然而，傳統(tǒng)的有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中普遍存在如下問(wèn)題[4-5]。①學(xué)生對(duì)課前預(yù)習(xí)不重視。本課程的課堂教學(xué)任務(wù)主要是進(jìn)行實(shí)驗(yàn)操作訓(xùn)練，課堂上一般只抽出少量時(shí)間簡(jiǎn)單闡述實(shí)驗(yàn)?zāi)康?、?shí)驗(yàn)原理、操作步驟及注意事項(xiàng)等。要想課堂上獲得較好的實(shí)驗(yàn)操作效果，課前必須認(rèn)真預(yù)習(xí)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容。所以本課程對(duì)課前預(yù)習(xí)效果要求很高，要求學(xué)生課前預(yù)習(xí)相關(guān)的反應(yīng)原理、反應(yīng)條件、重點(diǎn)操作要求、重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)儀器和設(shè)備的使用方法等。然而現(xiàn)有教學(xué)模式對(duì)學(xué)生預(yù)習(xí)效果基本沒(méi)有考核，多數(shù)學(xué)生的預(yù)習(xí)報(bào)告是簡(jiǎn)單照抄課本內(nèi)容，且雷同嚴(yán)重。②考核方式缺乏客觀性。本課程為考查課，教師一般根據(jù)學(xué)生的預(yù)習(xí)報(bào)告、實(shí)驗(yàn)操作、實(shí)驗(yàn)報(bào)告等評(píng)定成績(jī)。因?yàn)轭A(yù)習(xí)報(bào)告、實(shí)驗(yàn)報(bào)告雷同嚴(yán)重，所以在以班級(jí)為單位的實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，一個(gè)指導(dǎo)老師要對(duì)每個(gè)人的具體實(shí)驗(yàn)操作都給出客觀公正的評(píng)價(jià)比較困難。因此，現(xiàn)有的評(píng)價(jià)方式很難反映學(xué)生的真實(shí)水平。③學(xué)生缺乏興趣。大多數(shù)實(shí)驗(yàn)為驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)，課堂上教師先講述實(shí)驗(yàn)原理、實(shí)驗(yàn)步驟、實(shí)驗(yàn)要求及注意事項(xiàng)等，然后學(xué)生開(kāi)始動(dòng)手完成實(shí)驗(yàn)。這種照方抓藥的教學(xué)方式，使學(xué)生預(yù)先知道了實(shí)驗(yàn)結(jié)果，因此對(duì)實(shí)驗(yàn)沒(méi)有期待，也缺乏興趣。④實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目缺乏挑戰(zhàn)性。驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)中學(xué)生無(wú)須動(dòng)腦思考，只需要按照既定流程操作一遍即可，不利于學(xué)生創(chuàng)新性思維的激發(fā)，也不利于培養(yǎng)學(xué)生動(dòng)手解決實(shí)際問(wèn)題的能力。針對(duì)上述問(wèn)題，筆者對(duì)有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)課程進(jìn)行了一系列教學(xué)方法、教學(xué)模式以及教學(xué)內(nèi)容的改革。本文將對(duì)這些改革內(nèi)容及實(shí)施情況進(jìn)行詳細(xì)講述。

1" 線上線下相結(jié)合的有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革實(shí)踐

1.1" 整合實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，體現(xiàn)教學(xué)內(nèi)容的基礎(chǔ)性及挑戰(zhàn)性

本課程實(shí)驗(yàn)包含25個(gè)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，分為四個(gè)層級(jí)：①安全教育。包含實(shí)驗(yàn)室使用安全規(guī)范、藥品使用及存儲(chǔ)安全、廢品處理、意外事故處理（燙傷、割傷、中毒、火災(zāi)）等。這類實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目的設(shè)立至關(guān)重要，是實(shí)驗(yàn)課程順利進(jìn)行的安全保障，也使得學(xué)生在心中樹(shù)立安全實(shí)驗(yàn)的理念。②基本實(shí)驗(yàn)操作。包含10個(gè)常用的有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)基本操作，如化合物物理性質(zhì)測(cè)試技術(shù)（熔點(diǎn)、沸點(diǎn)、折光率、吸光度）、化合物分離技術(shù)（蒸餾、過(guò)濾、萃取、層析分離）、干燥技術(shù)等項(xiàng)目。③典型的有機(jī)化學(xué)反應(yīng)。選取每一類化合物最具代表性的化學(xué)反應(yīng)合成有機(jī)物，訓(xùn)練學(xué)生搭建有機(jī)反應(yīng)裝置、控制反應(yīng)溫度、物料混合、產(chǎn)物的分離與提純等方法，從而培養(yǎng)學(xué)生基本的有機(jī)合成能力。④綜合實(shí)驗(yàn)。本課程開(kāi)設(shè)了三個(gè)綜合實(shí)驗(yàn)，均為多步反應(yīng)，包含無(wú)水無(wú)氧操作、多步連續(xù)萃取、柱色譜分離等難度較高的操作，對(duì)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)操作能力是一個(gè)挑戰(zhàn)。這類實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目也培養(yǎng)了學(xué)生綜合運(yùn)用多種有機(jī)合成操作合成有機(jī)物的能力。這四個(gè)層級(jí)的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容按照“安全常識(shí)―基礎(chǔ)知識(shí)―單元操作―綜合操作”開(kāi)展，實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目的難度逐步提升，學(xué)生的操作能力也逐步提升。

1.2" 線上教學(xué)資料的制作

信息化技術(shù)在教育領(lǐng)域的廣泛應(yīng)用，使枯燥乏味的理論知識(shí)以多媒體、動(dòng)畫、音頻、視頻等形式展示出來(lái)，使內(nèi)容更加生動(dòng)形象，可以有效地激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣[6-7]。近年來(lái)，筆者制作了如下的有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)線上教學(xué)資源。①課程PPT課件的制作。制作了包含視頻、動(dòng)畫等形式的PPT課件，課件內(nèi)容力求系統(tǒng)、生動(dòng)，重點(diǎn)突出，顯著提高了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。②錄制教學(xué)視頻。每一個(gè)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目都錄制了完整的教學(xué)視頻，包含實(shí)驗(yàn)?zāi)康摹?shí)驗(yàn)原理、實(shí)驗(yàn)步驟及現(xiàn)象、數(shù)據(jù)處理等部分，目前已經(jīng)錄制了22個(gè)教學(xué)視頻。③建設(shè)線上習(xí)題庫(kù)。本項(xiàng)目根據(jù)每個(gè)重點(diǎn)、難點(diǎn)，建設(shè)了包含200個(gè)左右關(guān)于有機(jī)實(shí)驗(yàn)習(xí)題的題庫(kù)，習(xí)題主要形式為選擇題、判斷對(duì)錯(cuò)題、問(wèn)答題等，表達(dá)方式為文字描述或圖片。

1.3" 立體化教材

筆者對(duì)重難點(diǎn)問(wèn)題進(jìn)行視頻講解，并錄制成微課。將微課視頻生成的二維碼鑲嵌于講義中，學(xué)生在學(xué)習(xí)過(guò)程中用手機(jī)掃描二維碼即可觀看視頻。這大大增強(qiáng)了教材的形象性和生動(dòng)性，使學(xué)生在學(xué)習(xí)教材過(guò)程中產(chǎn)生互動(dòng)，降低了學(xué)習(xí)難度，便于學(xué)生預(yù)習(xí)及自學(xué)教材內(nèi)容。

2" 線上線下混合式教學(xué)的組織形式和實(shí)施

利用線上教學(xué)資源，本課程進(jìn)行線上線下相結(jié)合的教學(xué)模式改革。線上教學(xué)在網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺(tái)進(jìn)行，線下教學(xué)則在有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行。

2.1" 課前預(yù)習(xí)（線上）

教師提前3天將教學(xué)視頻、多媒體課件、預(yù)習(xí)作業(yè)等發(fā)布到網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺(tái)的學(xué)習(xí)資源里，學(xué)生根據(jù)教材及上述線上資源預(yù)習(xí)相關(guān)內(nèi)容，并完成預(yù)習(xí)作業(yè)，預(yù)習(xí)成績(jī)合格后才有資格進(jìn)入實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行線下課程。預(yù)習(xí)成績(jī)不合格的學(xué)生繼續(xù)學(xué)習(xí)，可多次刷題，直至成績(jī)合格。將預(yù)習(xí)過(guò)程由線下轉(zhuǎn)移到線上，將枯燥的內(nèi)容視頻化，降低了預(yù)習(xí)難度，提高了學(xué)生預(yù)習(xí)的興趣；對(duì)預(yù)習(xí)成績(jī)?cè)O(shè)定合格線，將其作為進(jìn)入實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行操作訓(xùn)練的門檻，大大提高了學(xué)生的預(yù)習(xí)責(zé)任心和積極性，有力地保障了預(yù)習(xí)效果。

2.2" 實(shí)驗(yàn)操作（線下）

實(shí)驗(yàn)操作為線下環(huán)節(jié)，在實(shí)驗(yàn)室中進(jìn)行。教師對(duì)本次實(shí)驗(yàn)課程內(nèi)容進(jìn)行講解及演示，并回答學(xué)生預(yù)習(xí)中遇到的問(wèn)題。然后學(xué)生開(kāi)始進(jìn)行實(shí)驗(yàn)操作。實(shí)驗(yàn)過(guò)程中要求詳細(xì)記錄實(shí)驗(yàn)步驟和實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)。實(shí)驗(yàn)完成后，由老師檢查合格并簽字后離開(kāi)。實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，除了完成操作，還要做好實(shí)驗(yàn)記錄，并將實(shí)驗(yàn)過(guò)程的重要節(jié)點(diǎn)、實(shí)驗(yàn)結(jié)果的產(chǎn)品或數(shù)據(jù)等拍照備用。

2.3" 課后作業(yè)（線上）

實(shí)驗(yàn)結(jié)束后，學(xué)生整理實(shí)驗(yàn)報(bào)告，完成課后作業(yè)及思考題，并將這些材料提交到網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺(tái)。此外，學(xué)生還要提交實(shí)驗(yàn)過(guò)程重要節(jié)點(diǎn)的照片（如實(shí)驗(yàn)裝置圖、產(chǎn)品照片等）、重要過(guò)程的視頻（沸點(diǎn)測(cè)試過(guò)程中溫度計(jì)的變化過(guò)程、實(shí)驗(yàn)過(guò)程中反應(yīng)現(xiàn)象的變化，產(chǎn)品的重量或體積的計(jì)量過(guò)程等）等。這些圖片及視頻很好地記錄了學(xué)生操作過(guò)程的重要節(jié)點(diǎn)，是作為評(píng)價(jià)其實(shí)驗(yàn)操作成績(jī)的重要依據(jù)。

2.4" 課程評(píng)價(jià)（線上）

本課程每一實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目的考核成績(jī)由作業(yè)成績(jī)（預(yù)習(xí)作業(yè)及課后作業(yè)）、實(shí)驗(yàn)操作成績(jī)、實(shí)驗(yàn)報(bào)告成績(jī)組成。對(duì)實(shí)驗(yàn)操作成績(jī)，除了依據(jù)課堂上實(shí)驗(yàn)操作的總體表現(xiàn)（如實(shí)驗(yàn)是否順利完成、有無(wú)重大操作失誤等）進(jìn)行評(píng)價(jià)外，還要根據(jù)學(xué)生提交的各個(gè)重要實(shí)驗(yàn)節(jié)點(diǎn)或?qū)嶒?yàn)過(guò)程的圖片、視頻等進(jìn)行評(píng)價(jià)。因此整個(gè)實(shí)驗(yàn)過(guò)程的各個(gè)環(huán)節(jié)都得到了相對(duì)客觀公正的評(píng)價(jià)，學(xué)生的成績(jī)基本能夠反映其在學(xué)習(xí)過(guò)程中的真實(shí)水平。這一課程評(píng)價(jià)改革，保證了對(duì)實(shí)驗(yàn)的預(yù)習(xí)、操作、課后作業(yè)等各個(gè)環(huán)節(jié)的客觀評(píng)價(jià)，提高了學(xué)生對(duì)課程的重視程度，并激發(fā)了他們認(rèn)真的學(xué)習(xí)態(tài)度。

3" 研究性教學(xué)法的探索與實(shí)施

為加強(qiáng)對(duì)學(xué)生的創(chuàng)新能力及科研思維的培養(yǎng)，筆者對(duì)一部分實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目進(jìn)行研究型教學(xué)法的探索。選取部分驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，將其改編為研究性小課題。首先對(duì)每一個(gè)項(xiàng)目提出要研究的問(wèn)題，確定研究題目；其次通過(guò)改變實(shí)驗(yàn)方法或者改變實(shí)驗(yàn)參數(shù)設(shè)計(jì)出一系列研究方案，由全班同學(xué)分組承擔(dān)。如乙酸乙酯的制備實(shí)驗(yàn)本身為驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)，所有學(xué)生都按教材給定的同一條件依照既定步驟完成合成反應(yīng)。筆者將該實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目改編為“乙酸乙酯合成工藝優(yōu)化”的研究性小課題。該課題選取反應(yīng)物的投料比、反應(yīng)溫度、催化劑用量、反應(yīng)時(shí)間四個(gè)影響產(chǎn)物收率的因素，采用四因素三水平正交實(shí)驗(yàn)法設(shè)計(jì)了9種實(shí)驗(yàn)方案，確定各因素的最佳值。研究型教學(xué)法的實(shí)施流程如圖1所示。

如圖1所示，" 1、2、3、4等數(shù)字代表學(xué)生分組的編號(hào)。A、B、C……代表的是不同實(shí)驗(yàn)方案。可以看出，1―4組執(zhí)行方案A，5―8組執(zhí)行方案B，等等。還可以看出，1、2、3、4組各自獨(dú)立地執(zhí)行相同的方案，這4組實(shí)驗(yàn)結(jié)果的平均值即方案A的實(shí)驗(yàn)結(jié)果，其他實(shí)驗(yàn)方案的執(zhí)行也均由多組獨(dú)立完成。這樣設(shè)計(jì)的優(yōu)點(diǎn)是，可以避免不同的完成人在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中產(chǎn)生較大的誤差。實(shí)驗(yàn)結(jié)束后，學(xué)生查閱資料并進(jìn)行數(shù)據(jù)處理、分析討論實(shí)驗(yàn)結(jié)果等，最后完成實(shí)驗(yàn)小論文。論文要求包括：題目、中英文摘要、前言、實(shí)驗(yàn)部分、結(jié)果與討論、結(jié)論、參考文獻(xiàn)等。通過(guò)小論文的撰寫，培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)研究的思維方式及分析問(wèn)題、解決問(wèn)題的能力，并進(jìn)一步培養(yǎng)學(xué)生的科技論文寫作能力。將驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目改編為研究性課題，對(duì)每個(gè)學(xué)生來(lái)說(shuō)，所承擔(dān)的實(shí)驗(yàn)操作過(guò)程與驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)相似，只是控制的實(shí)驗(yàn)條件有所不同，因此改編后的科研小課題仍然承擔(dān)了訓(xùn)練學(xué)生基本實(shí)驗(yàn)操作的任務(wù)。而全班同學(xué)的實(shí)驗(yàn)結(jié)果綜合起來(lái)則完成了對(duì)該課題的研究，通過(guò)數(shù)據(jù)分析處理可得出研究結(jié)論。研究性教學(xué)法的實(shí)施，通過(guò)研究方案的設(shè)計(jì)、實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的分析、實(shí)驗(yàn)結(jié)果的討論、科研論文的整理等，培養(yǎng)了學(xué)生的研究性思維及科研方法，為后續(xù)的綜合實(shí)驗(yàn)、開(kāi)放性實(shí)驗(yàn)以及畢業(yè)論文的高質(zhì)量完成奠定了扎實(shí)的基礎(chǔ)。

4" 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，近年來(lái)筆者對(duì)有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)進(jìn)行了一系列卓有成效的教學(xué)改革。建立了一套成熟的線上線下相結(jié)合的教學(xué)模式；評(píng)價(jià)方式更加注重過(guò)程考核；采用研究性教學(xué)法，將部分驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)改編成研究性小課題。通過(guò)本課程的培養(yǎng)，學(xué)生既接受了有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)的基本實(shí)驗(yàn)操作的嚴(yán)格訓(xùn)練，又培養(yǎng)出了探究問(wèn)題、解決問(wèn)題的研究性思維，同時(shí)掌握了科研的一般方法，為創(chuàng)新型人才培養(yǎng)提供了一種新的教學(xué)模式。

*通信作者：崔月芝

基金項(xiàng)目：" 2022年齊魯工業(yè)大學(xué)（山東省科學(xué)院）優(yōu)秀教學(xué)團(tuán)隊(duì)建設(shè)項(xiàng)目“有機(jī)化學(xué)教學(xué)團(tuán)隊(duì)”（2022JXTD020）；2022年度年齊魯工業(yè)大學(xué)（山東省科學(xué)院）“黃大年式教學(xué)團(tuán)隊(duì)”建設(shè)項(xiàng)目（基礎(chǔ)化學(xué)團(tuán)隊(duì)）。

參考文獻(xiàn)

[1] 劉科明.新工科背景下地方高校創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)人才培養(yǎng)體系探索與實(shí)踐[J].江蘇科技信息，2024，41（16）：14-17，39.

[2] 王開(kāi)宇，趙紅宇，汪德剛，等.“以生為本、科教融合、多維協(xié)同”創(chuàng)新型人才培養(yǎng)探索與實(shí)踐[J].工業(yè)和信息化教育，2024（8）：7-10.

[3] 鄭錦華，馬新靈，范忠雷，等.工科教育與新工科人才培養(yǎng)的思考[J].高教學(xué)刊，2024，10（27）：155-158.

[4] 王軒.基礎(chǔ)有機(jī)化學(xué)教改實(shí)踐中的若干理論思考[J].化工設(shè)計(jì)通訊，2022，48（8）：122-124.

[5] 欒天，張大軍.淺談高校有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)問(wèn)題與創(chuàng)新改革[J].中國(guó)石油和化工標(biāo)準(zhǔn)與質(zhì)量，2022，42（14）：125-126，129.

[6] 陳國(guó)華.高職院校藥學(xué)專業(yè)有機(jī)化學(xué)課程信息化教學(xué)模式的探索[J].化工管理，2020（34）：11-12.

[7] 劉歡，蒲文丹，周勉，等.信息化教學(xué)模式下有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)課程的研究及建設(shè)[J].教育教學(xué)論壇，2020（34）：358-359.