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摘要：有机化学实验作为培养学生实践能力、激发学生创新意识的必需环节，在人才培养中发挥着重要的作用。在“新工科”背景下，文章阐述了传统有机化学实验的教学现状，并分析探讨了教学中的瓶颈，以期提高有机化学实验教学质量。通过线上线下混合实验教学，促进实验教学和科研能力的融合发展，升级实验教学模式，优化教学评价机制，力求实现学生向新型化工人才的转变。
关键词：“新工科”；化工人才；有机化学实验；教学改革
0引言
有机化学实验是高分子材料、化学化工及相关专业的一门实验性质的基础课程，是培养训练学生实验基本技能、专业技能再到综合技术运用能力、创新能力提升的一个递进开放式的实验体系。随着“新工科”概念的提出，高校高等教育应满足社会发展需要，建立新型的实验教学模式，培养化工应用型创新人才。在这种新形势下，有机化学实验课作为高分子专业培养学生实践能力、激发创新意识的必需环节，在化工人才培养中发挥着重要的作用。传统的实验教学课堂以灌输方式为主，课堂氛围单调乏味，外加学生掌握理论知识水平参差不齐，导致学生实验参与主动性不足，萧规曹随、思维疏懒，实验过程中常存在“参观式”学习状态，对实验过程的了解不够深刻，教师教学质量难以保证，无法进行创新思维的培养与创新能力的提高，因此有机化学实验教学改革迫在眉睫[1]。秉承着学生为本和目标导向(OBE)的教育理念，明确传统实验教学现状，升级实验教学模式，充分利用线上丰富教学资源，构建线上线下混合实验教学模式，实现实验教学和科研能力的融合发展，理论结合实际应用以增强学生向应用型化工人才转变的能动性，对学生进行综合培养。
1明确传统教学现状，洞悉实验教学瓶颈
1.1传统教学现状
在传统的有机化学实验教学中，教师把对学生的知识技能传授作为教学主体，缺乏对其知识、思维、能力、素质的综合培养。传统的实验教学课堂形式单一、照本宣科，不利于对学生的综合培养。其传统教学过程为：教师在实验课开始之前向学生布置实验预习任务，让学生提前自主预习并完成预习报告，课堂中教师作为讲授的主体直接讲解实验的目的、原理、步骤以及实验过程中所需注意的事项，之后学生开始进行实验操作，课后学生按照教师要求完成实验报告，最后由教师进行批阅和打分[2]，如图1所示。
1.2实验教学瓶颈
教学资源和教学设备的有限性使学生的课前预习主要以教材为主，很难将实验目的、实验原理与实验步骤串联起来，加之过程枯燥乏味，降低了学生对实验课程学习的兴趣和积极性。再者，由于课堂中教师一人指导多名学生的“一对多”教学模式，使得教师无法对学生的每一步操作进行指导，产生指导不足的现象，进而无法确保每位同学进行正确的操作。此外，传统教学评价机制单一、缺乏科学性，不利于发现学生的潜力和教师在教学中所存在的问题与不足。综上所述，改变实验教学形式，提取传统教学过程中的精华部分将其和现代的实验教学模式进行有机结合，以此让学生自觉主动地学习并参与到实验课堂中；系统改革考核机制，理论结合实际应用，提高学生的动手能力，学以致用，将理论付诸实践；建立优质的有机化学实验类教学体系，培养学生的基本实验操作技能、实际运用能力以及创新能力。
2升级实验教学模式，注重综合培养
2.1“互联网+”政策赋能，线上线下混合实验教学
在“互联网+”政策持续推进赋能下，充分利用互联网线上丰富教学资源，通过构建线上线下混合实验教学模式，激发学生的创造性和主动性。同时，适当增加课堂教学新方法、新内容、新技术，开阔学生视野、提高学生的实验参与兴趣，培养其创新意识[3]。在整个实验教学过程中，始终坚持以学生发展为中心的理念，多方位地训练学生选择正确的实验条件和方法、试剂和仪器，使学生具有设计实验、开展实验和解决实际问题的能力，提升学生的综合素质能力[4]。实验课堂教学改革，设计以“学生为中心”的实验课堂，主要通过以下方面：
(1)线上：通过各类信息化多媒体平台，多方位进行实验课程学习。以国家虚拟仿真实验平台为例，通过虚拟仿真可以对实验课程进行提前预习和了解。平台中涉及化工、化学、物理等各个专业，通过基础操作板块可进行实验室安全的学习，明确化学品的分类和标志、熟知特殊化学品的管理和存放、洞悉常见试剂的应急处理方法。通过内设的化学专业模块，熟悉“蒸馏与分馏”“甲醇合成及精馏”“甲醇生产”等实验操作。还可通过化工原理体系课程对“精馏塔的设计与操作”“填料塔吸收过程”等进行仿真拓展学习。模拟仿真软件的使用，使学生更加迅速快捷地了解药品、试剂的性质和应用以及实验机制机理，在学习基础理论知识的同时掌握标准操作，解决了学生掌握理论知识参差不齐的问题。
(2)线下：实验课上实现翻转，由小组讲述，并形成小组讨论机制。实验课堂之上教师与学生“角色互换”，部分内容由小组讲述，并形成小组讨论机制，以帮助学生加深对实验目的、实验原理的理解，同时培养学生的思考意识和表达能力。此外，通过操作步骤规范评分表，使小组内部成员互为对方“老师”，解决教师“一对多”模式的不足，相互监督、规范操作。以“酒精的蒸馏和沸点的测定”为例，首先教师明确实验目的，之后，任选几名学生代表讲述蒸馏的原理、沸点的测定方法、酒精的蒸馏步骤以及如何用微量法测沸点，然后，学生开始实验，小组成员进行操作步骤规范评分表打分。操作步骤规范评分表如表1所示。
2.2契合OBE理念，实验教学和科研能力融合发展
成果导向教育(outcome based education，OBE，亦称能力导向教育、目标导向教育或需求导向教育)，与传统的教师教授的教学方式不同，工程认证教育背景的OBE教学理念更注重学生能力的获得[5]。在这一教学理念背景下，如何创新教学过程与创新，是促进学生科研能力获得及发展的关键所在。
(1)结合我校专业特色、学生兴趣和科研要求等诸多因素，授课教师定期组织开展以学生为中心的教学设计和教学课程大纲等内容的研讨。依据从容易到困难、从简单到复杂的一般规律，将实验内容分为简单级别的基础操作型实验、中等级别的综合运用型实验和高等级别的科研设计型实验。对不同类别的实验课程，在教学侧重上也有所不同，对简单的基础操作型实验(例如实验室安全知识及操作、常用仪器的洗涤干燥和使用、乙醇的蒸馏及沸点测定等)缩短其所占用的教学课时，将其部分从线下实验转为线上实验，通过虚拟仿真实训平台完成该类基础认识与操作；对于中等级别的综合运用型实验(例如乙酸乙酯的制备、甲基丙烯酸甲酯的本体聚合等)则通过线上预习和线下实操相结合的方式进行；对于高等级别难度的科研设计型实验(例如格氏试剂和三苯甲醇的制备等)通过线下教师讲解、学生实操以及与各类科技创新活动相结合的模式，开拓学生的创新思维，培养学生的应用意识。
(2)将有机化学(实践类)实验教学贯穿于大学生科技创新活动中，提升学生对科技创新的兴趣，激发学生创造的活力，让理论付诸实际，使学生在实践中学习、在学习中实践，真真正正地做到学以致用。虽然大学生科技创新活动不一定完全与教学内容相匹配，但是活动中所包含的思维模式是相似的，将实验课中解决问题的思维方式运用到竞赛中，同时将竞赛活动中所学到的知识与技能运用到实验课堂之中，可以开阔学生眼界，打破思维壁垒，提升学生综合素质能力，增强学生向应用型化工人才转变的能动性，以此往复，形成良性循环，全面发展。
秉承OBE理念，将教学大纲等内容进行了重新定制与整合，同时将实验教学与科技创新活动相结合，提高了有机化学实验与基础理论课程的融合程度，帮助学生实现从科学知识型向科学知识使用技能型转化。
2.3多方面全方位改革考核形式
实验课程考核是评价授课教师教学效果的重要环节，同时对于激励学生高效完成实验教学内容起着关键作用。本着应用型本科建设和教学改革培养综合性应用型人才的宗旨，在学生评价和教师评价制度方面，建立面对面和网络相结合的综合性、立体化评价机制，逐步形成一套具有实践意义的、灵活能动的实践教学评价制度。例如，我校在转变之前采用考核成绩和平时成绩各占50%的评价方式，设置了新的实践型教学评价机制后，考核分为两部分，第一部分考核学生实验的基本操作能力(平时成绩40%+考核成绩50%)，第二部分考核学生对实验课程所学知识的运用能力(10%)，重点增加过程性评价比例以及小组学生互评机制，如表2所示，具体改革内容为：
(1)将虚拟仿真模拟平台的打分列入最终考核的评分范围；
(2)参考课堂中小组成员互相打分的规范操作评分表；
(3)将参与科技创新、竞赛等实践型活动纳入评分范围。
经验证，我校所实施的新实验课程考核形式更加公平公正、客观高效且全面负责地对学生的学习成果进行评价，完善了师生评价体系，提高了学生的参与度，增强了学生的主观能动性。
3优化教学评价机制，促进师生共同成长
实验教学课程结束后，对教师教学进行评价是教学过程中必不可少的一个环节。对教师教学进行评价，一方面可以使教师意识到自己在教学过程中所存在的疏漏与不足，进而改进教学过程，提升教学能力；另一方面可以使学生发表自己的观点与建议，并得到正向反馈，从而达到师生共同成长。
对此，我校采用了将教师教学评价融入每一堂课的新型评价模式，如图2所示，即每节课程结束后，教师运用线上平台(超星学习通、QQ班级群等)发布匿名评价反馈表，由学生填写提出相应建议，教师查阅采纳并于下节实验课堂中给予学生正向反馈。以“蒸馏和沸点的测定”实验为例，有学生留言“部分转接口颈口不匹配”“希望再详细讲解蒸馏以及微量法测沸点原理部分”等。该教学评价模式与其他教学评价模式相比效果显著，通过一堂课的时间便能及时发现不足之处，虽然相比与往期的期末一次性评价较繁琐，但其改进了学生的学习习惯，增加了学生对教学内容的接受度，改善了学生的学习氛围，建立了师生之间的密切联系，培养了学生的学习兴趣，激发了学生学习的主动性与积极性，促进了师生的共同成长。
4结语
总之，在“新工科”背景下，我校详细分析了传统教学的现状，并深刻意识到传统教学所存在的瓶颈，秉承以学生为本和契合工程教育认证的OBE理念，在“互联网+”政策的持续赋能下，对有机化学实验教学内容进行了重新整合与编排，升级了实验教学模式，进行线上线下混合教学，实现实验教学与科研能力的融合发展，优化了教学评价机制，培养了学生的创新思维，提升了学生的综合素质能力，课程改革成效在各项科技创新活动中得以证明，学生取得优异成绩，向应用型人才的转变更迈进了一步。
参考文献：
[1]连琰,林红卫,李敏,等.化学综合实验改革在创新人才培养中的作用[J].化工设计通讯,2019,45(6):168-169.
[2]李政道,孔伟光,杨浩,等.有机化学实验“线上线下”混合式教学的探索与实践[J].山东化工,2021,50(20):230-232.
[3]衷明华,严赞开,蔡龙,等.综合化学实验课程改革与实践[J].实验科学与技术,2016,14(4):121-124.
[4]衷明华.综合化学实验[M].广州:暨南大学出版社,2014.
[5]高永浩,王艳召,唐翰昭,等.基于OBE教育理念的大学物理开放实验教学模式探索[J].科教导刊,2021(19):111-113.后台-系统设置-扩展变量-手机广告位-内容正文底部 -
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“新工科”背景下培养新型化工人才的有机实验教学改革论文
人参与 2025-03-31 11:20:17 分类 : 管理学 点这评论 作者：团论文网 来源：https://www.tuanlunwen.com/
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