阿司匹林的制备实验项目的混合式教学设计*
2022-12-01陈咏梅周佳麟郑翼安
陈咏梅,周佳麟,魏 来,郑翼安
(1 武汉软件工程职业学院,武汉开放大学(国开武汉分部),湖北 武汉 430205;2 嘉兴逸鹏化纤有限公司,浙江 嘉兴 314000)
受新冠疫情影响,各高校都做好线上线下两种教学准备。专业群基础共享课程《有机化学综合实验》的教学也要打破传统思维定势,在职教云网络平台建立包含在线演示实验操作的网络课程设计体系,充分利用网络课程和在线演示实验操作的交互性、共享性、开放性、协作性和自主性等基本特征,开展线上线下混合式教学活动,将传统教学的优势和数字化教学的优势结合起来,二者优势互补,从而获得更佳的教学效果。
以下就以阿斯匹林的制备实验项目的混合式教学设计进行交流和分享。
1 混合式教学设计
有机化学综合实验阿司匹林制备实验项目基本信息与学习目标如图1所示。
图1 阿司匹林制备实验项目基本信息与学习目标
根据教学目标,针对学生的基础,在平台上自建符合教学特点的教学资源,为线上线下混合式教学奠定良好的基础。学习过程采取一导向,二加强,三阶段式教学过程。从课前、课中、课后三个阶段开展线上线下混合式教学(见图2)。综合使用平台资源、腾讯课堂直播、QQ 群答疑多平台混合模式展开教学,全方位多维度达成课程教学目标[1]。
图2 实践教学过程设计
1.1 课前准备
教师上传实验指导书和任务书至教学平台:要求明确实验目的及内容,在课前回复中上传手抄预习笔记;同时向学生推送实验自学素材《万能神药——阿司匹林的传奇故事》、课件、实验操作演示的微课视频;学生线上自主学习,完成阿司匹林合成实验任务预习,教师通过答疑提供共性和个性化辅导,完成阿司匹林合成实验项目“信息传递” 任务。
1.2 课中教学实施
1.2.1 案例导入
以万能神药的传奇故事,引起学生学习兴趣。通过检查课前预习的方式,引导学生进行素材介绍,让学生了解阿司匹林的发展历程,结合本实验——乙酰水杨酸的合成,进一步引导学生思考如何利用有机合成方法生产、修饰天然药物,解决天然药物产量不足、副作用大等缺点。让学生深刻了解“有机合成”在社会、生活中的重要地位,培养学生利用有机化学专业知识解决实际问题的能力,增强学生的专业自豪感和责任感[2]。
1.2.2 线下任务解析
对照平台下达的任务书,引导学生进行实验仪器设备认知和所用药品试剂的梳理。各组清点仪器设备是否完好够用,并按照实验微课视频搭建酯化合成实验装置。
介绍实验原理:强调应选择以浓硫酸为催化剂,使合成在约80~85 ℃左右发生酰化反应,并提出产品质量要求为白色晶粉。
1.2.3 线上任务梳理
用实验方块图和操作视频引导学生进行实验操作。本实验流程方块图见图3。
图3 实验流程方块图
通过应用平台上发布的问题讨论、头脑风暴等教学活动,检测学生预习情况,并进一步帮助学生梳理清楚实验原理及操作步骤。
1.2.4 线下指导任务实施
学生分成3~5人一组,按组分工合作实施实验,通过智能实训教室多媒体设备滚动播放实验操作演示微课视频和本次实验的流程方块图,指导教师穿梭各组指导学生完成实验的酯化、结晶、抽滤和重结晶等实验操作步骤。另外再根据平台中反馈的学生完成提问、讨论等教学活动的情况,进行点评,并针对完成任务困难的学生,一对一指导。
1.2.5 课堂评价总结
当堂提问当堂评价,以此激发学生学习热情。对答错的学生也要适当鼓励,最低分数不低于3分(职教云平台设计五分制);完全回答不正确的,不计成绩给予精神嘉奖,以此鼓励学生积极参与课堂教学。 线下针对课堂任务实施结果当堂按小组进行抽查,被抽查的学生在小组内充当小老师一个轮一个地检查其他同学的完成情况;没能充当小老师角色的学生下次任务接受老师的检查,以此激发学生参与教学过程的积极性,提高参与度,并使任务落实到位。
1.3 课后拓展
利用平台推送相关的学习资源,如国家虚拟仿真实验教学项目共享平台上的阿司匹林虚拟仿真生产软件资源等。要求学生做好课后总结,及时整理实验数据,完成实验报告、学习评价,并上传。同时鼓励学生利用虚拟仿真软件,进一步学习其它相关操作技术的应用,拓展思维,提升解决问题的综合能力。
2 课堂思政的融合
混合式教学不仅要传授专业知识和操作技能,更应开展课程思政。例如结合本实验的素材:万能神药的传奇故事,引导学生体会有机合成在医药生产中的重要作用。再例如结合本实验的抽滤洗涤时务必用少量水(≤10 mL),不注意此细节将导致后续无结晶析出这一操作要点,向学生渗透细节决定成败的思政教学元素[3]。最重要的是强化安全、环保及劳动光荣意识的教育。 首先要倡导绿色化学理念,设计并应用绿色环保的实验路线。其次,要体现“变废为宝”、“物质循环利用”、“节能减排”等环境保护意识[5]。第三,传授实验操作技能的同时,应严格要求学生做好三废处理。比如在通风橱内量取或使用液体有机物,将实验中的固液废物倒入指定的专用废物桶内,杜绝直接排放,以避免堵塞管道和水资源及环境的污染。第四,实验最后,要求每组轮班值勤清洗整理实验室内务,以达到劳动教育的目的。每次实验都潜移默化地使学生体会到实验与环境保护之间的紧密联系,切实感受到实验的重要性、实用性和危险性,在传递知识和培养实践能力的同时,激发学生的专业认同感,养成良好的实验习惯,逐步提高职业素养、培养社会责任意识[6]。
3 混合式教学设计特色
本教学设计的特色主要体现在如下三个方面:
(1)合理使用线上教学素材、微课、动画等信息化教学资源,激发学生学习兴趣,创设线上线下教学做评一体化教学模式,充分发挥学生的主体作用。
(2)融合了信息化资源的递进式,示范性教学过程,层层深入,符合高职教学认知规律,把握重点、化解难点、高效达成教学目标,并在润物细无声中融入思政元素。
(3)过程性数据实时反馈,帮助教师精准锁定问题,及时调整实践教学方案。利用师生交互系统+信息化资源+课堂实施指导,实现了教师差异化辅导和学生个性化学习。
4 结 语
通过课前、课中、课后精心的教学设计,利用职教云平台和有机实验学习QQ群等信息化的手段,采用混合式教学模式,运用多种教学方法,充分调动学生的学习兴趣,并在润物细无声中融入思政元素,有效地解决了教学的重难点。该教学设计得到了同行和学生的一致好评,可为其他课程的实践教学提供借鉴。