基金项目:河南省教育厅教学质量工程项目“基于POE教学策略改革《有机化学实验》”
摘要:近年来,国家逐渐重视培养高校学生动手能力和独立思考能力,因此实验教学就成为重点。相较于之前老师讲授之后学生再动手有所不同,POE教学策略对其进行调整,让学生自主预习实验内容,通过查阅文献推测可能反应;实验中观察反应进展情况及反应现象,最后与相关资料对比,分析并加以理解。以此提高学生对实际操作的理解记忆。
关键词:POE教学;有机化学;改革
1.高校实验课程现状分析
近十年来,我国高校注重理论知识教学,学生的理论知识水平相较于上个世纪显著提高,但过于注重理论知识的传授而忽略了学生动手能力,导致学生实际操作能力下降,书本学到的知识不能加以实践。正所谓“学而不思则罔,思而不学则殆”,长年累月下去必将影响学生以后的动手能力。为了贯彻落实国家既定政策《关于狠抓新时代全国高等学校本科教育工作会议精神落实的通知》,提出“各高校要全面梳理各门课程的教学内容,合理提升学业挑战度、增加课程难度、拓展课程深度,切实提高课程教学质量”[1]。河南大学有机教研室体会到现如今教学方面的不足,决定从自身教学质量出发,和学生代表交流后对有机化学实验课进行改革。本次改革基于POE教学策略——既predict(预测),observe(观察),explain(解释),培养学生自主动手能力,创新能力,以及相关文献调研、阅读、分析能力[2-3]。让学生走出理论,走向实践。
2.存在问题及改革方案
2.1传统教学方式与新型教学模式相结合的挑战
有机化学实验操作繁琐、仪器繁多,一时难以完全掌握;搭建装置更直接考验学生动手能力,具有一定难度;不仅如此,有机反应往往伴随大量副产物生成,需要提纯分离;避免副产物生成不得不通过机理进行分析,学生只有足够掌握反应机理,才能透彻分析实验现象以及实验数据。而在学习机理时,需要理解和記忆的知识点较多,容易造成“前学后忘”等问题。因此需要学生花费大量时间对知识点进行梳理,这样才能形成一套知识体系。然而传统实验教学对此不够重视,不能较好的解决这一类问题;POE教学策略中第一项“预测”与第二项“观察”可以很好的帮助学生理解反应机理——首先查阅相关文献,并结合自己所学内容提出假想机理,之后在做实验同时观察反应现象并记录,课后将试验记录与自己所猜测结果对照,并分实验析数据以及误差产生的原因,进而了解反应机理。
2.2教学内容与有机化学领域高速发展之间的挑战
尽管高校使用都是最新版实验教材,高校教师也经常对实验教材查漏补缺,但这并不能完全解决教材滞后性,笼统性带来的问题——面临基础有机化学飞速发展的今天,教材所承载的知识不完全具有前沿性,这导致高校有机化学实验不能满足当今科技的发展,这将不利于学生毕业之后从事相关工作[4]。若盲目提升实验难度,又不利于学生理解实验内容。正因如此,实验课程改革迫在眉睫。在化学实验快速发展的今天,如何更新教学内容是目前应当解决的难题。河南大学有机教研室从实际出发,对学生实验能力进行评定,并以此为基础购买不同难度的有机化学实验教材。真正做到因材施教,让能力强的学生进一步提高自己;让能力相对较弱的同学尽力攻克基础知识后再深入了解反应机理。
2.3传统教学模式与学生学习积极性之间的挑战
我院高度重视学生教育,安排合理的教学模式取得了不俗的效果。伴随着电脑和手机的诞生,学生不能合理利用互联网,未能找到学习与娱乐之间的平衡。如何构建新型教学模式与传统教学模式结合,在提高学生积极性的同时,提高学习效率,是传统教学模式面临的另一挑战。而通过POE教学策略,利用互联网时代出现的便利进行“预测”,并通过后续的“解释”,加强学生自主学习能力的同时,提高学习积极性。还能使学生之间相互讨论,增强学生学习能力与合作能力,引导同学正确使用互联网[5]。
有机化学实验课程在化学领域内是不可或缺的一部分。结合我院有机化学教学实际打造有机化学实践创新课程,如能将POE教学策略与创新型实验引入高校有机化学实验课体系中,更新学习方式,创设课内课外相互补的学习环境、理论实践相结合的学习机制,将能够切实有效提高实验课程教学成效。
综上所述,有机实验课程具有操作繁琐、反应机理难懂等问题。因此,需要培养学生独立思考能力与动手能力来提升学生实验操作能力。传统实验教学很难调动学生学习的积极性,因此需运用先进完善的教学策略。在调动学生学习积极性及提升教学的效果质量方面,POE教学策略很好的解决这一问题;同时组织教师与学生互动,让学生与老师相互打分,提升课改效果。并且每节课选出学生代表与老师探讨,询问难点重点;在课余时间成立研讨小组讨论实验结果[7]。基于此,以 “有机化学实验”课程为例,将POE策略引入化学实验教学体系并进一步引入化学体系,辅助课程教学,打造具有特色的有机化学实验课程,培养学生动手能力和实践能力,助力河南大学一流本科教育建设。
3.项目实施方案及实施计划
3.1具体改革内容、改革目标和拟解决的关键问题
为打造特色的有机化学实验创新课程,创设线上线下、课内课外、虚拟与现实相结合的一体化独立化学习环境和机制。现计划将POE教学策略引入有机化学实验教学体系之内,进行有机实验课程改革。
正所谓授人以鱼不如授人以渔。学习有机化学实验,不仅要了解一些基础仪器操作,还必须了解实验中设计的反应机理及其他影响因素,然而有机反应机理难以短时间理解,很多同学不能彻底理解,甚至混淆。不仅如此,部分学生动手能力较弱,实验结果不够完美。而POE教学策略解决了这一难题。有机教研室老师让学生查阅相关反应文献,并预测可能发生的反应,可以使学生更好的理解反应机理。并让学生保持观察记录,做到温故而知新,分析实验结果后和老师印证,调动学生积极性。