APP下载

完全线上分析化学实验混合式教学的实践与体会

2020-08-26王月娇康平利

化工设计通讯 2020年9期
关键词:分析化学硬度实验

王月娇,高 婧,康平利,熊 英

(辽宁大学化学院,辽宁沈阳 110036)

在疫情防控的特殊时期,新学期不能如期而至,根据教育部下发《指导意见》,全国高校掀起线上教学的热潮,以实现“停课不停学”[1]。《分析化学实验》是依托分析化学理论的操作实践性很强的一门课程,在正确、熟练地掌握实验原理和操作技能的同时,确立“量”、“误差”和“有效数字”的概念,使学生能够正确认识到影响分析结果的主要因素和关键环节,以确保定量结果的可靠性,掌握分析处理实验数据的常用方法。疫情当前,传统教学课堂的暂别,设计并实施符合本校多专业基础实验学情且可有效开展的完全线上实验教学模式显得尤为迫切,分析化学实验教学小组全体教师通过线上讨论,将以往的教学模式融合各种教学资源,调整出适合本校学生的完全线上的混合式教学方案。

1 课前准备

“互联网+”的飞速发展为分析化学实验完全线上教学提供了有力的保障,如:中国大学MOOC[2]、微课小视频、虚拟实验[3]、微信公众号推送文章。但在众多的学习资源中,教师需要预先筛选出适合大一年级并符合我校教学大纲的教学内容。然而,线上教学的最主要的特点是增强学生学习的主动性[4],但对于全校多专业开展的分析化学实验,学生水平参差不齐,并且另有六名留学生,在缺少指导与监督的学习中,很难达到预期的教学成果。于是,教师通过在线直播并讨论互动的形式,进行远程混合式实验教学,确保了课程有序高效的开展。

首先,在分析化学实验开课前,建立以学生上课时间相同为班级的微信群,完善群中实名制,通知上课形式,并督促每名同学注册并绑定MOOLSNET移动虚拟实验室。其次,在上课前一天,通过“雨课堂”发布学习任务:课件以及学习视频。

2 线上教学——以“水硬度的测定”为例

学生进入直播课程后,首先扫描教师给出的二维码进入MOOLSNET平台的签到答题。测试题内容见表1。

学生在线测试结束后,教师可在MOOLSNET平台的教师系统中看到学生的答题情况,并由此对本次课程内容进行相应调整。

表1 测试题内容

由于授课前一天,学生对中国大学MOOC中大连理工大学宿艳老师所讲的分析化学实验中水硬度的测定实验进行了预习,对实验原理和操作过程已有初步的认识,所以直播课重点为对知识的梳理、学习难点的讲解、知识点对实验的指导作用、实验过程中的易发生的错误。要在启发中使学生理解:配位滴定指示剂变色原理?什么是缓冲溶液,加入缓冲溶液的意义?为什么同是EDTA配位滴定,却有多种基准物质、多种指示剂的选择?对于水硬度测定的意义?并重复观看以HCl溶液溶解CaCO3基准物质时,实验操作的注意事项,并进一步解释盖表面皿、少量水润湿CaCO3、溶解后加热一系列操作的意义。最后还要向学生说明,我校出版教材中自来水总硬度测定与此次虚拟实验存在的差别。

最后,学生通过MOOLSNET移动虚拟实验室考试模式进行水硬度测定虚拟实验操作,将实验过程中称量与滴定的全部数据记录到表格中,并进行滴定剂平均浓度、水硬度、相对平均偏差的计算。将计算过程、结果与讨论、思考题写在表格后面,形成实验报告。要求一天内将报告上传至MOOLSNET平台。

3 成绩考核

为保证学生学习效果、提高学生学习主动性,公平合理的评价学习过程也是一个十分重要的环节。传统实验教学中,原占有分数比重较大的实际操作部分在线上教学过程中,无法评价,但通过虚拟实验记录数据并分析结果的环节仍然存在。因此,除实际动手能力的培养以外,将成绩的考核分为:预习视频学习10%、课堂出勤10%、在线测试20%、课堂互动10%、虚拟实验考核20%、实验报告30%。

4 教学体会

由于基础分析化学实验是面对全校理工科多专业设置的课程,学生的自主学习性、领悟能力存在一定的差异,如果单是把学习内容发给学生自学,学习效果难以保证。因此教学直播环节不可缺少。然而对于分析化学实验完全线上教学仍不可避免会出现网络拥堵、直播翻车的情况,所以只选用直播课作为教学内容的补充,不占主导地位,由此减轻师生参与直播课程的压力。同时,师生实施的一切教学活动都会留有记录,方便学生复习。各平台教学效果比较见表2。

表2 各平台教学效果比较

MOOLSNET虚拟实验模拟实验过程类似于闯关游戏,只有做完第一步才能进行第二步,而不能跳跃式操作,并具有可以反复操作的特点。在特殊时期,用虚拟实验来替代实际操作,不仅可以提高对实验步骤的认识,减少实际操作的失误,亦给只能在家上网课的学生带来一些学习的乐趣。但是,作为基础实验学科,学生的动手能力、思考和解决问题的能力并不能通过虚拟实验得以提高[5],因此待学生返校后,仍要开设部分实际操作的练习。

利用MOOLSNET平台对学生的学习过程进行考核。将各环节权重输入平台成绩定量,很容易汇总总成绩,不需要教师做额外的汇总统计工作。而且,在线答题测试,虚拟实验,学生在操作完成后,会由平台直接给出评分。

除了采用不同的平台进行授课,把课堂的氛围找回来、学习的难点补回来以外,还需要建立多模态的师生互动方式。例如,通过微信群通知群公告、分享教学资料、督促学生高质量地完成报告、推送拓展学习资料,尤其是对于一些在课堂上没能理解的知识,可以及时有效地进行“一对一”的辅导,鼓励学生有所想有所问。微信群的建立亦可对学生的报告及时地进行点评,解决了以往每周一次实验课时反馈滞后的问题。

5 结语

通过这种完全线上的混合式教学模式,已经和学生一起完成了实验室安全教育、碱石灰中总碱度的测定、水硬度的测定、粗酚中酚含量的测定四个实验题目,内容包含四大滴定中的酸碱滴定、络合滴定、氧化还原滴定三大内容,取得了较好的实验教学效果。

猜你喜欢

分析化学硬度实验
记一次有趣的实验
硬度测量法测定20号钢球化等级的实验
现场操作与网络教学相结合的绿色分析化学实验改革
水硬度的测定及其对人类生活水平的影响
基于线上线下教学模式的分析化学实验教学研究
《分析化学》公布2019-2020年度优秀编委
NO与NO2相互转化实验的改进
实践十号上的19项实验
第一届中国青年分析化学家奖
让合作探究走进实验课堂