應用型人才培養背景下線上線下混合教學改革探索
——以貴州理工學院“有機化學實驗”課程為例

馮曉琴，魏 嫻

（貴州理工學院 化學工程學院，貴州 貴陽 550003）

引言

“有機化學實驗”通過有機化合物的設計合成、分離提純、結果表征等實驗的綜合訓練，將基礎理論、實驗操作和技術融為一體［1］，是理解有機化學知識的重要途徑，與有機化學理論課程相輔相成，在本科教學中占有重要的地位［2］。而“有機化學實驗”的課程設置、教學方法、教學條件及師資水平等諸多因素都會影響課程的實際教學效果［3］。縱觀我校幾屆學生在完成大創項目和畢業論文時的表現發現，學生的知識儲備、實驗動手能力、觀察與分析能力和實驗綜合設計能力較為薄弱，與應用型人才的培養目標存在較大差距。

隨著“以成果為導向，以學生為中心”教育理念的深入人心和現代化教育技術的蓬勃發展，傳統的“有機化學實驗”課的授課方式、考核評價方式的局限性更加明顯［1］。因此，探索一種以學生為中心，既能充分調動學生實驗的積極性和主動性，激發學生的學習熱情，又能使學生具有扎實的實驗基本功的實驗課程教學模式，是實驗教學課程改革的需要，也是培養應用型人才的需要。

一、“有機化學實驗”教學存在的問題

（一）學生實驗的積極性和主動性較差

目前我?！坝袡C化學實驗”依然采用傳統的教學方法，即學生在實驗前預習實驗內容，課上教師講解實驗內容、實驗原理和實驗注意事項［4］，學生根據教材完成實驗操作，實驗結束后學生處理實驗報告并上交。在整個教學過程中學生只是被動接受，只做到了基礎目標，即學生完成實驗，達不到反思探究的深層目的。同時這樣的教學方式也往往導致學生缺乏獨立的思考空間，不利于學生創新能力的培養［5］。

（二）實驗與理論不能有效結合

有機化學理論教學和實驗教學一般會安排在不同的教學周開展，容易導致學生在開展“有機化學實驗”課程時，已經遺忘有機化學中學過的理論知識。同時，理論課程上的很多反應毒性較大、時間較長或危險性較高，也不適合在本科“有機化學實驗”教學中開展，導致學生認為實驗課僅僅是理論課的補充，而忽視了實驗對理論的補充、深化和發展作用［6］。學生只把實驗課作為任務去完成，理論知識和實踐不能有機結合，實驗課的開展達不到預期的效果，導致學生不重視實驗課。

（三）考核方式單一且僵化

我校傳統的“有機化學實驗”課程考核方式由平時成績（占60%，包括考勤10%、課堂表現20%、操作考試30%）和實驗報告成績（占40%）兩部分組成。這種考核方式注重平時的實驗表現，但平時成績的考核往往又流于形式，學生只要完成實驗預習、實驗操作并把實驗報告撰寫工整，就可得到較高的實驗成績。這種最終以實驗報告為主的考核方式，無法滿足培養具有獨立解決生產實際問題和獨立創新的應用型人才的要求。

二、應用型人才培養背景下，實驗課“線上+線下”混合教學改革的嘗試

（一）根據培養方案，整合實驗內容

應用型人才培養的目標是培養能夠熟練運用知識、解決生產實際問題、適應社會多樣化需要的應用型與知識型人才，應圍繞加強學生實踐能力，強化學生知識與技能的應用［6］。在設定教學目標、選擇實驗內容時，采取層層遞進的策略［7］，使學生先掌握有機化學實驗相關的基本操作，然后再進行綜合實驗的訓練，最后進行設計性實驗，逐步完成有機化學實驗的教學目標［8-9］。根據上述要求，本文首先對教學內容進行了優化和整合，并根據教學目標選定實驗內容。

（二）“線上+線下”教學模式的構建

在傳統的實驗教學過程中，學生的課前預習主要是撰寫預習報告，對實驗過程沒有直觀感受，教師在實驗課堂上一次性講解內容及注意事項，學生在短時間內無法充分理解教師所講授的各項內容，導致學生對實驗操作掌握不足，實驗過程中操作錯誤頻出［10］。鑒于此，結合我校實際情況，我們錄制了“有機化學實驗”教學內容所要求的每個實驗的教學和操作視頻，利用“雨課堂”平臺，構建“線上+線下”的教學模式，以提升學生的預習效果，加深學生對實驗原理和實驗步驟的理解，具體構建模式見圖1。

圖1 “線上+線下”教學模式構建示意圖

視頻一方面可以將實驗操作清楚地展示給每一名學生，突破傳統實驗教學中時間和實驗場地的限制；另一方面，學生可以通過手機和電腦等多媒體終端隨時隨地學習相關的實驗內容，在促進學生對實驗的理解的同時，也有效提高了實驗教學的靈活性和生動性［11］。

1.在線試題庫的建設。為有效加深學生對實驗原理和實驗步驟的理解，檢驗學生的預習效果，根據實驗項目中的知識點分門別類地設計了不同類型的測試題，每個知識點至少有5～8道不同的題目。在線題庫中除了常規的“識記”“理解”層次的知識的測試，還涵蓋知識拓展的題型，考查學生能否達到靈活應用知識的能力。同時，在試題庫中增加安全知識的考點以加強實驗室的安全教育以及環保教育，在視頻中也引入相應的安全教育提示。以乙酸乙酯的制備為例，試題庫的設計如表1所示。

表1 在線試題庫示例

2.線下教學注重過程，注重實驗技能的提升。學生進入實驗室，指導教師根據實驗內容隨機提問學生，了解學生的預習效果，適時調整課堂講解的側重點。對每一個實驗項目制定詳細的評分細則，使教師有理有據地對學生的實驗過程進行評價，以此來考查學生的動手能力、分析問題和解決問題的能力。這樣不僅可以提升學生的主動性，學生也可以把每一個實驗項目都當成是一次考核，認真對待每個實驗，使學生真正掌握實驗操作、深入理解實驗原理，提升實驗技能。

3.課后總結。實驗結束后，及時總結和分析在實驗過程中學生遇到的問題，根據學生的反饋及時調整和改進教學方案。實驗報告中除了實驗目的、實驗原理、實驗步驟、數據記錄和數據處理等內容外，還設計了思考題，讓學生進行深度思考。根據學生的實驗報告情況及時了解學生對實驗技能和理論知識的掌握情況。

（三）改革傳統“有機化學實驗”的考核方式

傳統的考核，對實驗報告的依賴性很強，忽視了實驗課的過程性評價，針對此，在不改變“有機化學實驗”考核成績總體構成的前提下，對平時成績和期末成績的構成進行了細化完善，具體內容見表2。

表2 “有機化學實驗”細化考核評價

（四）改革成效

通過2019級、2020級和2021級三期學生對比發現，改革后的“有機化學實驗”教學模式和考核方式有效調動了學生的學習積極性和主動性，學習效果得到了顯著提高。跟蹤調查發現：與同屆學生相比，首次參與“有機化學實驗”教學改革的化工191班的學生在各類實驗大賽中參與人數和獲獎人數最多。此外，該班學生表現出較強的自主實驗能力和自主創新能力，主動查閱文獻資料，申報大學生創新創業項目。在完成大學生創新創業項目中或參與教師科研項目時，能夠自行獨立設計實驗方案并付諸實施。

結語

綜上所述，我們通過“有機化學實驗”的教學改革，積極探索更適合應用型人才培養的教學內容和方法，通過“線上+線下”混合教學的模式激發學生學習的積極性和主動性，通過線上的視頻及測試，提高了學生的預習效果。通過細化“有機化學實驗”的考核內容，更為重視實驗過程性考核，實現了教學過程的全程監督，強化了學生的基本操作，提升了學生實驗技能，培養了學生嚴謹的科學態度，提高了學生分析問題和解決問題的能力，為應用型人才培養提供了一定的理論基礎。