“互聯網+”環境下無機化學實驗教學模式探索

羅牧晨　秦苗　王紅艷　王聰

[摘要]本文針對無機化學實驗課程教學中產生環境污染較嚴重、學生自主學習能力不足、缺乏對相關實驗課程學習興趣以及學習時間等問題，提出利用互聯網+無機化學實驗教學，構建以傳統教學為主、以互聯網APP進行自主學習和協作學習為重要補充手段的教學模式。通過這一模式擬解決無機化學實驗課程不便重復，對環境污染性較大等問題，幫助學生提高學習效率，同時也為學生提供一個良好的交流、展示途徑，有效利用互聯網相關資源，使他們關于化學知識的學習更加便利，同時也增加學生的學習積極性。

[關鍵詞]實驗污染 互聯網 社交

一、國內化學實驗課程教育現狀

隨著我國科研和教育的水平不斷提升，對我國各個高校實驗室的建設提出越來越高的要求，伴隨而來的就是各種功能的實驗室層出不窮。當前我國高等院校的各類化學相關實驗室的建立相對獨立、分散、情況復雜。我國目前擁有各類高等院校一千余所，各類常用實驗室有數十萬個，相關的操作人員更是不計其數。然而在實驗室里所采用的化學物質，很多是具有污染性的，多數實驗室在地處城區和居民區的情況下，污染物通過學校的下水道流入河中或者滲入地下，對于環境和生態的危害不可估量。于此同時高等院校的各類實驗室相對獨立、分散而且在傳統的實驗室管理模式下，實驗室功能單一，主要為專門的學科提供實驗場所和器具，學生進行實驗時過分依賴老師的引導，導致實驗效果較低。相關實驗往往也只能局限在本校的溝通和交流上，不能很好的實現學校與學校之間、專業與專業之間、學生與學生之間有效的相互學習和借鑒。

無機化學實驗是相關專業學生進入大學后學習的第一門實驗課程，這對于培養學生實驗興趣、使學生掌握良好的實驗習慣十分重要。無機化學實驗教學主要是為了給學生打好實驗基礎，多數實驗設置偏基礎，重復性較強，并且污染性較強。學生們大多數在進入大學時都是第一次接觸實驗，實驗基礎和實驗能力往往比較薄弱，雖然都很積極的進行實驗，但是課程進行快過半時，仍然會有一部分同學對于實驗的操作不熟悉不規范，每一堂無機化學實驗課大概會有20-30人做實驗，實驗課任課老師沒有辦法對這么多學生一一進行指導，有很多學生在學習過程中因為時間和條件限制不能夠很好的掌握實驗的操作方法和實驗原理，只能做到知其然不知所以然。

無機化學實驗課程主要涉及一些基礎實驗，如溶液的配置、元素的性質、基本的合成。其中，溶液的配制、酸堿滴定等實驗能夠很好的鍛煉學生的操作技能，這種技能對于今后進行相關提供很好的基礎，這類實驗一定要有充足的實驗練習才能真正的掌握，然而大多數高校因為課時安排緊密，學生沒有充足的時間和條件去完整的進行這一類重要的實驗操作。對于元素的相關性質等類型的實驗，對學生們往往也不能深刻的理解，并且此類實驗會產生大量的廢液。有些合成相關的實驗，實驗條件摸索起來非常困難，可能會用到有毒有害的化學品。以上種種都是目前進行無機化學實驗教學需要面臨的挑戰。

二、互聯網+背景下，互聯網+無機化學實驗教學方法的探索

為了解決這一難題，本文運用互聯網+的思想，通過使用化學實驗模擬類APP（手機軟件）與實驗操作相結合的方法展開無機化學教學工作。

APP作為安裝在智能手機上的軟件，可以擁有強大的模擬功能和個性化功能。現在智能手機已經普及，同時學生們熱愛新鮮事物，熱衷于通過網絡來發現問題、解決問題。學生們更是成為新時代的手機控，成為了各大APP開發商的主要目標客戶，讓學生們使用手機進行輔助學習，能夠進一步提升學生的實驗興趣，于此同時，通過APP的學習可以很好的利用學生的零散時間，這也從另一個方面豐富的學生的課余生活。

無機化學實驗課作為學生們進入本專業學習的第一門專業實驗課，需要發揮它的作用，教師在教學法上也需要引導加創新。無機化學實驗課不一定總是對著容量瓶、移液管，也不是一定要使用對環境有害的金屬離子溶液和強酸強堿，也不只是實驗室中充滿各種難聞的甚至有害的氣體。無機化學實驗教學中綠色化、環境友好型的概念要讓學生在大一時就銘記于心。適當使用互聯網、APP進行實驗課程開發，讓同學們一方面掌握實驗操作的基本技能，又能體驗到做實驗帶來的快樂。

具體來說，學生可以通過手機APP模擬化學實驗的相關操作，教師也可以作為教師身份登陸APP與學生進行互動、交流、監督，使課堂上的學習更加有趣、高效。學生也可以通過APP的論壇板塊發布問題或解決問題，用戶之間相互探討交流，而且彼此可以加好友，建立長期聯系，進一步溝通交流學習上的問題，成為化學專業學習上的伙伴。除了化學專業課程實驗以外，學生還可以觀看一些感興趣或者復雜實驗的名師講解視頻，并通過APP模擬操作，這種方式能夠極大提升了學習樂趣和學習效率。通過APP和互聯網的方式，可以幫助學生形成化學概念，理解和掌握化學知識，正確地掌握實驗的基本方法和基本技能，還可以簡單快捷的掌握各類化學資訊和知識，讓學習變得更加高效，同時在遇到一些危險系數高的、污染性大的實驗時，手機APP可以很好的克服這一障礙，讓學生認識到一個新的實驗理念。對于綜合或設計實驗則實行多媒體軟件模擬化學實驗操作進行，學生查閱資料、制定實驗方案后，進入指定網站所“創造”的虛擬實驗室進行實驗.如此將先進的多媒體技術與傳統的化學實驗有機地結合起來，可以更好的訓練學生的實驗技能，實驗設計能力，幫助學生更進一步理解化學反應的實質和原理，且直觀安全。

三、互聯網+無機化學實驗相結合的教學方法優勢分析

1、化學是一門以實驗為基礎的科學，化學實驗在化學教學中占有十分重要的地位。傳統教學模式便于學生在較短時間內系統地學習相關知識體系，但對每個知識點無法花大量時間和精力進行重復細致的講解和生動形象的例證，此種講解方式效果較差，學生掌握起來也比較困難，漸漸失去做實驗的耐心。使用互聯網APP作為輔助實驗學習手段，對于一些低操作技能訓練的實驗內容如：元素的性質，可以很好的磨練他們對于儀器的熟練程度，通過APP自帶的評測功能，也可以很好的讓老師掌握他們對于實驗操作的學習情況，這樣不僅可以避免有害氣體、液體對身體和環境的危害，也可以使學生對實驗結果有比較直觀的認識。通過與互聯網APP的結合，可以更好的幫助學生形成化學概念，理解和掌握化學知識，正確地掌握實驗的基本方法和基本技能，并且通過多種學習形式結合，使得實驗教學更加靈活，生動形象，更容易提高學生的參與度和學習興趣。的多樣還可以通過互聯網相關軟件簡單快捷的掌握各類化學資訊和知識，讓學習變得更加高效，同時在遇到一些危險系數高的、污染性大的實驗時，通過與互聯網相結合可以很好的克服這一障礙。

2、在市面上流行的各類化學實驗相關APP中收錄了各類化學物質的性質屬性，例如化學式、分子量、熔點、沸點、常見應用等訊息，供學生隨時查看學習，當前APP還提供了大學期間所涉及的各類化學實驗的操作流程以及教學視頻，學生們使用之后可以這極大地提高他們的學習效率，可以隨時隨地模擬實驗在操作，在操作結束后APP還會提供數據處理的相關教學并自動檢測操作中出現的錯誤并予以糾正，幫助用戶真正的提升自身的專業能力，APP還能夠提供最新的化學動態資訊和新聞，并推送上傳化學視頻和最新發現，在分享和查閱的過程中實現共同學習共同進步，這讓化學知識的掌握和實驗操作的學習過程變得既安全又節約，隨時隨地可以進行。

3、當前的化學實驗學習還往往局限在某個單獨的實驗室里，然而借助互聯網APP還可以找到一個專業的社交場所，學生們可以通過APP找到與自己興趣愛好相同的人群，彼此增進了解，相互學習，而且社交的方式更加立體全面，不僅僅局限于文字，還可以語音、視頻、直播，讓化學學習不再枯燥無趣。這既可以提升他們的溝通交流能力也可以提高他們的專業水平。

四、存在的局限性及未來展望

在大學階段，使用軟件模擬實驗過程的方式還不是非常普遍，學生們對于這種教學模式的接受情況。學生對手機有一定的依賴，如何讓學生把握好學習與娛樂之間的度很重要。這種教學方式在開始之初，需要老師積極引導，不能讓學生依賴手機軟件進行實驗模擬。要讓學生有這樣一個意識，環境污染性大的實驗，可以使用手機軟件模擬。實驗設置非常復雜的，可以使用手機軟件進行預實驗。實驗過程可能存在危險的，可以使用此軟件進行預實驗。此外，對于基礎性、操作性能強的實驗，依然要盡可能在現實環境中進行實驗練習，比如溶液的配置與酸堿滴定，轉化法制備硝酸鉀，醋酸電離度和電離常數測定等實驗。

總之，將傳統教學與手機軟件APP合理的相結合，可以有效強化了實驗教學的效果。學生能將零碎的時間有效地利用起來鞏固小知識點，構建與其他同學甚至是其他學校學生溝通實驗的橋梁，同時也能彌補課堂教學中一個老師對多個學生、不能及時應對學生問題的不足，可更好地完成教學任務。endprint