以賽促教
——網絡平臺在大學《有機化學實驗》教學中的實踐應用

李文藝，彭 村，唐珊珊，王 毅

(1.湖南科技學院 化學與生物工程學院,湖南 永州 425199;2.衡陽師范學院化學與材料科學學院,湖南 衡陽 421001)

湖南省大學生化學實驗技能是湖南省教育廳主辦、湖南省各高校承辦的全省大學生學科競賽項目之一，旨在促進化學實驗教學內容、教學方法教學手段的創新、強化大學生實踐能力和創新精神，全面調動大學生積極參與綜合性、設計性、創新性實驗研究的興趣，為優秀人才脫穎而出創造有利條件。湖南省大學生化學實驗技能競賽包括實驗知識測試和實驗操作考試兩個部分，實驗知識測試注重考查學生掌握實驗基本知識、基本原理、基本技能的情況；實驗操作部分主要考察運用這些知識和技能規范完成實驗操作的能力[1]。

有機化學實驗是化學實驗競賽中的一個重要內容，也是大學本科一門重要的基礎實驗課，是化學及其相關學科學生的主干課程之一。有機化學實驗作為有機化學理論課的有效輔助和補充，不但能夠幫助學生更好地理解理論內容，而且能夠有效地訓練學生的基本操作，掌握有機化合物的分離、合成、純化和鑒別的方法。另一方面，有機化學實驗課是實踐性的課程，對培養學生的動手能力、觀察能力、理論聯系實踐、分析與解決問題的能力及創新思維能力等方面的起著不可替代的作用[2]。隨著信息技術日益快速的發展，網絡化教學已成為現代信息技術教育的主流[3]。《教育部關于全面提高高等教育質量的若干意見》中提出“加快推進教育信息化進程加強現代教學環境信息化條件建設”的要求，運用現代教學手段實施網絡輔助教學成為傳統課程教學的重要補充[4]。為此我們以大學生化學實驗技能競賽與化學化工創新競賽為契機，以提高有機化學實驗教學質量為目標，結合網絡環境創建有機化學實驗名師空間課堂這個平臺，以賽促教，以賽促學，旨在促進實驗教學對學生創新能力和實踐能力的培養，也可為現代信息化教學提供有益的經驗。

1 有機化學實驗教學現狀及網絡平臺建設必要性分析

有機化學實驗是一門實踐性很強的課程，傳統教學模式是課前教師通過講解、示范操作、與學生互動式的演示將學生引進實驗殿堂，然后學生自主進行實驗。而目前我們一次實驗課的時間是4學時，如果老師講課占用太長的時間，那么學生自主實驗的時間會減少，這將導致實驗課時間延長，影響了教師和學生的其他安排或者休息；另外，有機實驗常需接觸易燃、易爆、有毒試劑，很多學生在實驗前后沒有安全、環保意識，也很少查閱試劑的理化參數，實驗過程中取用試劑不規范、產品不回收，實驗垃圾不經過處理隨意丟進垃圾桶或者倒入水槽。一旦遇到突發事件，如著火、爆炸、漏電等問題時，便會陷入慌亂、尖叫中。針對有機實驗教學的特點，我們可以采取微課、微視頻的方式，將實驗操作錄制成簡短的視頻，發布在有機化學實驗網絡教學平臺中，一方面可以讓學生在預習時更加直觀的看到實驗過程，另一方面通過搭建網絡平臺實現師生互動，將有限的課堂延伸得更寬更廣，學生有疑惑能夠及時解決，這樣不僅縮短了實驗課前教師講解的時間，也能提高他們的學習積極性。

同時，為進一步推動高等學校人才培養模式和實踐教學的改革，促進化學實驗教學內容、教學方法和教學手段的創新，強化大學生實踐能力和創新思維的培養，提高大學生積極參與科學探索和研究的興趣，創造優秀人才脫穎而出的有利條件，湖南省教育廳將每兩年舉行一次的大學生化學實驗技能競賽改為每年舉行一次，這無疑是對高等學校化學實驗教學提出了新的要求。有機化學實驗作為化學實驗競賽中的一個重要組成部分，在過去的幾次比賽中，我們都取得了不錯的成績，特別是2015年在吉首大學舉行的第五屆大學生化學實驗技能競賽中，化學1201班的尹國興同學取得了有機化學實驗組全省第一名的好成績。作為有機化學實驗的指導老師，在過去的培訓指導中，發現學生的實驗操作不夠規范，實驗創新能力不夠，實驗理論基礎不夠扎實，如果是按照以往的模式，老師一對一的指導培訓，勢必要花費指導教師大量的時間和精力，增加了學校的成本。如果我們創建了《有機化學實驗》名師空間課堂，隨著信息時代的到來，網絡、智能手機、電腦已經相當普及，學生可以不受時間、地點的限制，隨時隨地的學習。通過網絡平臺上實驗操作微視頻的觀看，可以糾正學生不正確的實驗操作；通過網上做題考試，可以提高學生的理論知識；通過平臺上的師生互動，可以幫助學生解決實際問題。

2 網絡平臺在大學有機化學實驗教學中的實踐應用

作為一種全新的教學方式，網絡平臺教學與傳統教學相比有許多新特點，正如美國馬里蘭大學所倡導的那樣：“各種遠程教育與傳統教育模式的不同不僅僅在于其技術設備的使用上，更為關鍵的是教學部門的任務只是作出初步的計劃安排，而由學習者來解決如何以最好的方式來有效地完成學習。因此這是一種將教學由教師控制方式向學生控制方式轉變的教學模式”。《有機化學實驗》課程的學習者是大學本科一、二年級的學生，其個體的心理變化開始向形成穩定的個性發展-自我意識不斷增強，智能高度發展，思想和行為表現充分。他們在學習的過程中，外部動機趨弱、成就動機增強，具有較強的自主性和選擇性，并呈現學習、思維方式的探索性以及學習途徑的多元性。信息化教學模式是適應學生大學階段心理發展特性的，通過網絡平臺課堂，一方面方便了學生課前的預習，這樣學生走進實驗室，就能動手安裝儀器做實驗，而且能有條不紊的安排自己的實驗時間，克服了過去學生依賴老師，做一步問一步被動學習局面，同時也節省了實驗時間。另一方面學生又可以課后及時復習和鞏固所學的知識，有效地培養了學生的實際操作能力和創新能力，提高了教學效率和教學效果。

2.1 框架設計

網絡平臺框架結構如圖1所示。該平臺最大特色是動態交互性,通過課程介紹、教學課件、操作視頻、仿真實驗室、實驗測試、實驗報告上傳系統、在線答疑系統、師生交流系統等使學生可自學、自測、交流、討論,最大限度地發揮了學生的主觀能動性,使得網絡教學平臺的作用得到加強。同時，平臺的各個部分都可以通過后臺操作及時更新,隨時針對教學要求補充新內容,使網絡教學資源具有時效性和可擴展性。

圖1 網絡教學平臺框架結構圖

2.2 網絡教學平臺主要功能介紹

a、有機化學實驗理論教學

有機化學實驗理論教學為網絡教學平臺的重要組成部分。通過點擊相應的欄目,不僅對有機化學實驗理論課程的教學大綱、教學計劃及教學日歷等有初步了解,而且借助于教學課件和授課教案,來預習或復習有機化學實驗理論課程,達到溫故而知新的目的。

b、有機化學實驗操作教學

實驗教學為有機化學網絡教學平臺的核心部分。實驗教學內容豐富,信息量大,尤其是有機化學實驗最常見的單元操作如熔點的測定、蒸餾、分餾、重結晶、升華、柱色譜、液固萃取、折光率的測定等十多個單元操作,在每個單元操作中都配有實驗目的、實驗原理、實驗步驟、操作視頻、注意事項、思考題等內容。學生通過實驗教學模塊相關欄目的內容進行學習，一方面方便了課前的預習，對接下來要進行的實驗有一個系統的了解，這樣學生走進實驗室，就能動手安裝儀器開始做實驗，而且能有條不紊的安排自己的實驗時間，克服了過去過于依賴老師，做一步問一步被動學習局面，同時也節省了教師課堂講解的時間，相對延長了自主實驗的時間。另一方面又可以課后及時復習和鞏固所學的知識，有效地培養了學生的實際操作能力和創新能力，提高了教學效率和教學效果。

c、答疑系統

在線答疑是有機化學實驗網絡教學平臺的精華版塊,通過在線答疑，學生可以對實驗過程中的任何疑問自由發問,可以與老師一對一單獨答疑,也可以大家一起進行討論,這就為學生的實驗學習提供了一個很好的交流平臺，進一步方便了教師和學生的溝通,使輔導答疑不再受時間和地點的限制,為保障和提高教學質量起到了積極的促進作用，也為有機化學實驗的教學提供了一個很好的模式。

d、實驗測試系統

利用實驗測試系統,學生可以進行模擬考試的練習。實驗測試內容涉及實驗原理、實驗操作、方案設計和實驗注意事項等，學生只要輸入自己的學號和姓名,就可以在線測試,從而對課程知識點實現自查。學生需在規定的時間內完成測試，如超過規定時間，學生需進一步學習之后再進行測試，測試完之后會鏈接到標準答案，學生可以自己評分，這樣學生不僅可以檢測自己的學習效果，也能為任課教師節省大量的時間。

2.3 引導學生有目的的開展網絡平臺課程學習

《有機化學實驗》網絡平臺課堂主要的服務對象為我校化學與生物工程學院所有學習《有機化學實驗》課程的學生，包含化學、材料化學、生物工程、生物技術、食品質量與安全和制藥工程六個專業，預計每年人數達1500人。網絡平臺建立之后，把網址推薦到各個班級群中，鼓勵學生利用手機電腦等設備隨時隨地進行學習。化學與生物工程學院參加湖南省大學生化學實驗技能競賽的學生、高年級有考研計劃需參加《有機化學》考試的學生，都可根據自身學習的特點定制化地通過《有機化學實驗》網絡平臺課堂進行重難點復習。

任課教師也可根據上課內容，不定時的通過網絡教學平臺給學生發放學習任務列表，學生則可以在課余時間通過手機或者電腦觀看教學視頻、PPT課件以及一些相關的學習資料，來完成列表中的學習任務，并且將自主學習中遇到的問題通過網絡平臺反饋給任課教師，由任課教師一一答疑解惑。對于一些有爭議或者有意思的問題，教師可以在網絡平臺開展討論環節，通過師生互動來尋找答案。這一過程有助于學生加深對知識點的認識，從而深化對學習內容的鞏固。同時，教師還可以要求學生通過查閱文獻，對課本上的實驗內容在網絡教學平臺上自主設計創新實驗，并且對實驗方法、實驗條件、實驗步驟、實驗創新點以及實驗注意事項進行分類管理，設計出合理的實驗方案。這種隨時隨地的自主學習最大的優勢就是能夠滿足學生的個性化學習需求，同時，教師也能夠掌握學生在學習有機化學實驗過程中的學習需求，進而有針對性的調整教學計劃。

3 結語

有機化學實驗網絡教學平臺將為師生營造了全新的信息化教學環境,為師生交互、啟發思考、問題探究、信息獲取、資源共享、學生自主學習和網絡測試及模擬實驗等多種教與學的活動提供了有力的支撐。在網絡環境下,教師不再是學生獲得信息的主要來源,學生的主體地位更明確化,學生不需要登錄就可以進行自主學習,瀏覽教學大綱、教學參考資料、教學課件、教學視頻、實驗操作微視頻等內容,也可以下載這些資料; 通過此平臺學生可以自主預習和復習,把傳統的學習過程變得更加方便靈活,而且不受時間、空間、地域的限制,實現網上自主、個性化“探索式”學習。該平臺通過現代化教學手段與豐富的教學資源相結合,實現傳統教學與網上數字化教學資源優勢互補,形成科學、多樣的授課方式；更好地發揮教學名師及精品課的示范作用，達到以賽促教以賽促學的目的。