线上线下混合式教学模式在《有机化学实验》 课程中的应用——以“苯甲酸的制备”为例

李 萱，王 艳

（巴音郭楞职业技术学院，新疆库尔勒 841000）

有机化学实验是有机化学教学的重要组成部分，是化工、生物、环境等专业的一门重要的基础课。有机化学实验综合性强，具有丰富的实验知识、思想和方法，能够提供更重要的基础实验技能训练，在培养学生严谨的学科素养、创新意识和探究能力方面，具有有机化学理论课程无法替代的作用[1]。有机化学实验不仅是验证、巩固和加深课堂所学的基础理论知识，更重要的是培养学生实验操作能力，综合分析问题、解决问题的能力，使学生掌握所需有机化学实验技能，培养适应动手能力强、综合素质高的应用型 人才。

1 传统的有机化学实验教学方法特点

传统有机化学实验主要是以老师为主导，学生为辅的被动学习方式。通常教师在完成有机化学教学任务后，会按照四个步骤来完成有机化学实验。

1）在实验课前或者实验课中告知学生实验原理及实验目的。

2）在实验课上教师采取现场演示的方式讲授实验步骤，通常是一边实验一边告知实验过程中的注意事项。

3）实验结束后分析总结，要求学生按照实验手册撰写实验报告。

4）课后教师批改实验报告册。

1.1 优点

传统的有机化学实验都是面对面的现场授课方式，教师在讲授的过程中可以通过提问式教学法、启发式教学法直接与学生互动，尤其是通过眼神的交流和肢体的动作有利于提高学生上课的兴趣和课堂的集中力，学生能从教师的讲解中领悟、掌握老师分析问题、解决问题的方法，进而养成较良好的独立思考问题的习惯；有利于充分发挥教师的主导作用，使教师掌握课堂的主动权，提高授课纪律，保证教学有序地进行。

1.2 缺点

有机化学作为学生公认的“难啃”科目陷入两难之地，学生难学，老师难教[2]。在传统的教育教学中，教师“满堂灌”的教学方式在一定程度上是为了实验而实验，为了知识点而学习。容易出现：教学模式单一，学生学习死板毫无新意，课堂气氛不够生动，学生被动接受知识时容易造成疲于应付的心理，进而导致教师教学效率不高的情况。

2 信息化教学特点

2020年9月16日，教育部等九部门关于印发《职业教育提质培优行动计划（2020—2023年）》的通知，鼓励职业学校利用现代信息技术推动人才培养模式改革，满足学生的多样化学习需求，大力推进“互联网+“智能+”教育新形态，推动教育教学变革创新[3]。学校要积极引导职业学校开展信息化全员培训，提升教师和管理人员的信息化能力，以及学生利用网络信息技术和优质在线资源进行自主学习的能力[4]。随着信息化技术的飞速发展，教师要积极主动地利用当前的信息技术，有效地进行教育教学改革[5-7]。

互联网的运用，为教师提供了更加广阔、丰富的信息资源。日常教学中利用慕课、智慧课堂等信息化教学手段已经是一种常态化的教学方式。主要原因有以下3点：

1）信息化教学资源丰富、知识量大、课堂生动形象。信息化教育教学方式的引入，使老师的授课不再局限于粉笔、黑板，教师和课本也不再是学生获取专业知识的唯一来源，丰富多彩的信息资源在冲击学生的视觉、听觉的同时，也更容易引起学生深入地思考问题，进而锻炼他们的创新能力和获取信息的能力。

2）信息化教学有利于教师清点学生人数、规范课堂纪律。无论是利用钉钉、雨课堂、还是其他线上授课平台，都具有对学生人数的统计功能，通过此功能可以很方便地知道学生出勤情况，信息化教学不需要教师专门预留点名时间，无形中节约了授课时间，延长了教师课堂时间。

3）信息化教学授课时间灵活，地点不受限制。2022年3月23日，“天宫课堂”第二课在中国空间站准时开讲。这次把课堂搬入太空的方式正是依靠我国强大的航天技术和与太空连线的信息化驱动力。

鉴于此，《有机化学实验》课程的日常授课中，尝试将更多的授课任务移入线上教学，尤其是实验的虚拟操作这一部分。信息化教学手段虽然对授课有很大的帮助，但也存在学生上课时教师无法适时维持课堂纪律的情况，尤其是在教师准备不足或者学生精神状态不好的情况时容易出现“你讲你的，我玩我的”混乱、无序的课堂学习状态。

3 信息化教学在有机化学实验课程中的教学设计

职业教育信息化是培养高素质劳动者和技能型人才的重要支撑，是教育信息化需要着重加强的薄弱环节，应大力推进职业院校数字校园建设，全面提升教学、实训、科研、管理、服务方面的信息化应用水平[8]。2019年底突如其来的新冠疫情席卷全球，疫情不仅危害了广大人民的生命安全，对人们的日常工作和生活方式也产生了很大的影响。2020年2月12日，教育部和工信部发出“停课不停学”的通知，我院按照上级的要求坚持把疫情防控放到首位，同时为了不耽误封闭在家学生的学业，借助手机、电脑设备，利用钉钉、学习通、朗朗课堂、雨课堂、智慧职教等线上资源开展了一系列的线上教育教学探索与实践。本文以苯甲酸的制备为例，以巴音学院石油化工学院20级油田化学1班48名同学为调查对象，研究线上线下混合式教学模式在有机化学实验中的作用。

3.1 教学目标

依据油田化学专业人才培养目标、职业岗位能力需求和分析检验工职业标准确定了知识、技能、素质三方面的教学目标。要求学生学习并掌握苯环支链上的氧化反应，二是掌握减压过滤和重结晶提纯的 方法。

3.2 教学重难点

根据有机化学实验教学目标，明确教学重点为苯甲酸的制备和重结晶的操作。

3.3 学情分析

本课程是油田化学专业一年级学生的核心基础课，他们乐于思考，喜欢动手操作，但不喜欢单纯的讲授式教学法；整体逻辑思维能力强于形象思维能力；有较强的好奇心和求知欲望，学习自觉性较低，不能专心听课。

3.4 教学方法

本着以“教师为主导，学生为主体”的理念，意在将课堂还给学生，最终达到教师按时完成授课任务、学生及时吸收所授知识的双赢目的。课堂上主要采用了讲授法、任务驱动法、互动式教学法和情境教学法的混合式教学方法，并将学生的学习方法预设为课前预习、课后小组讨论、自主探究。

3.5 教学资源

有机合成时间较长，操作过程复杂，所用的实验仪器较多，苯甲酸的制备中所用仪器主要包括天平、量筒、圆底烧瓶、冷凝管、电炉、布氏漏斗、抽滤瓶、甲苯、高锰酸钾、浓盐酸、沸石、活性炭。为了使抽象问题直观化，将仪器使用方法、操作步骤相关视频动画等资源及时推送给学生，将仪器使用方法直观地展示给学生；借助智慧职教平台发布实操训练动画使学生能够身临其境地感受操作控制，本实验通过手机、互联网等信息化技术的综合运用，逐步达成教学目标。

4 线上线下混合式教学在有机化学实验教学过程中的创新

《国家职业教育改革实施方案》中提出“知行合一、工学结合”，适应“互联网+职业教育”的发展，运用现代信息技术改进教育教学方法的要求，在有机化学实验苯甲酸的制备中充分利用封闭在家同学部分有电脑、全部有智能手机的特点，灵活利用线上教学平台的优势，结合线下课堂教学。这种独特的线上线下混合式教育教学法结合传统的互动式、实践式、情景式教学方式得到了学生和家长的认可。

4.1 课前准备

提前两周群内发布预习通知，将课内要学习的任务发布到钉钉群内，通知学生借助互联网、图书等工具获取制备苯甲酸的相关信息并独立思考实验目的、实验原理及设备的使用注意事项。同时，利用网上教学平台发布一些慕课、网络视频、文字，利用信息化手段拓展学习空间，培养学生自主学习能力。教师根据学生预习情况及时调整教学策略，以提高网上教学效率。

4.2 课堂讲授

采用线上线下同时进行的方式，首先用热点新闻引入课堂，增加学生的兴趣，增强吸引力。教学中充分利用动画、视频、图片等信息化表现形式使抽象问题直观化。使学生能够充分掌握苯甲酸的制备原理以及对苯甲酸实验过程中注意事项的分析。课后发布工作任务：依托线上虚拟实训仿真操作，要求学生3～5人为一组，并以小组为单位，组员分工查找资料，共同合作再次探讨苯甲酸的制备步骤及制备过程中的注意事项，从而达到学生自主学习的能力，团队合作和组织的能力。

4.3 实验训练

实验实训是促使学生运用所学理论知识指导实践，培养学生分析解决问题的能力和团队合作意识。有机化学实验本身就是一个危险性较高的实验，学生须经过严格培训，掌握操作规程及实验温度、反应物性能的关系，尤其是要注意等反应液沸腾后 （高锰酸钾只溶于水，不溶于有机溶剂），高锰酸钾再分批加入，避免反应激烈从回流管上端喷出。本实验中对在校的学生进行分组训练，10人为一组，采用线下的实验操作模式对苯甲酸的合成进行实验，分析实验过程、总结注意事项、填写实验报告单后将实验结果上传至油化1班钉钉群内，教师利用自己闲碎时间进行批改，并做出指导，预计3课时可以完成此次实验。要求被隔离在家的13名同学返校后补做实验。

4.4 课后总结评价

本实验对学生的学习评价采用过程评价和结果评价相结合的形式，利用班级群进行学生自评、小组互评、教师点评，最终形成过程性评价。过评价内容包括实验方案设计、操作步骤、实验分析、实验报告、安全文明及完成时间，因此学生此次实验成绩=过程性评价*50+操作评价*50。这种多元化的评价方式使学生的评价更加真实、客观。

4.5 知识拓展

为了进一步巩固学习效果，真正地掌握苯甲酸的制备原理、重结晶的操作过程以及其他注意事项，要求学生课后通过查阅相关资料，浏览网页等搜索其他更多相关实验操作视频，完成拓展任务并上传至本人的QQ邮箱。教师会及时登录群查看学生拓展任务完成情况，并给予评价，以此培养学生获取知识的能力和自学能力。

5 结果与讨论

为了全面掌握学生对于此次线上线下混合式教学模式的反映情况，教师设置了8个问题，利用问卷星小程序对本节课教学效果进行调查研究，目的是更好地掌握混合式教学模式在学生掌握知识中的作用，通过课堂反馈，教师对结果进行分析，为进一步提高教学质量提供依据。混合式教学效果如图1～图3、所示。

图1 混合式教学模式成果

图2 混合式教学模式满意度测评

图3 教学兴趣测评

1）从图1～图3可看出，通过互联网、钉钉、雨课堂等现代化的信息资源组织学生，并将这些手段运用到教学中，极大地刺激了学生学习的欲望和兴趣，增强了学习的自觉性，提高了教育教学满意度和测评成绩，利用线上手段布置讲授任务，教学反馈更及时。

2）苯甲酸的制备通常是用5～6节课时间来完成，采用线上线下混合式教学模式后授课时长降为3课时，降幅达50%左右，极大地缩短了本实验的授课课时量，为学生学习其他知识提供了更多的学习时间。

3）实验操作中以学生为主题，突出体现了“做中学，做中教”的主题思想。对于学生来说，接受新知识方式新颖，激发了他们的学习兴趣，轻松化解了教学重难点，极大提高了学生对教学的满意度。

6 结束语

利用智能化教学平台与信息化技术开展启发式、探究式、讨论式、参与式教学，鼓励发展性评价，探索建立以学习者为中心的教学新模式，倡导网络区域性协作学习，已经成为教师教育教学的主流趋势，这对教师的职业素养提出了更高的要求，面对形式多样的网上学习资源，教师必须要先学会、搞明白，这要求教师除了要具备专业的知识，还要有极强的电脑操作水平和与时俱进的创新能力。