BOPPPS模型在乙酸乙脂合成项目教学中应用

2022-12-03齐燕姣陆会宁方博文张斌

化工管理 2022年32期

齐燕姣，陆会宁，方博文，张斌

(西北民族大学化工学院，甘肃兰州 730030)

0 引言

有机化学实验作为理工科院校的基础必修课程，对学生实践创新能力培养起着重要的作用。如何进一步提高实验教学质量，必须改革传统的教学方式方法，从根本上提高实验教学质量。近些年来，对有机化学实验教学方式方法的改革取得了一定的成效，出现了多种教学方式，比如：专题式教学、翻转课堂教学[1-2]、参与式教学、基于网络资源的PBL教学[3-4]、虚拟仿真辅助教学等[5-7]。

随着在线教育迅速发展，出现了基于“互联网+”的多种混合式教学模式和方法，如：慕课、微课、雨课堂等[8-9]，在线课程可以提供更加丰富的网络教学资源，可以引导学生自主学习，发挥学生主体地位，同时弥补了传统教学模式的不足，真正实现了以“教为中心”向“学为中心”的转变，适应当今教育教学改革的发展趋势。为了提高实验教学效果，本文将BOPPPS模型[10-11]与线上教学相结合并应用于有机化学实验的课堂教学中，以期提高教学效果。

1 有机化学实验教学现状

传统的有机化学实验教学主要包括学生课前自主预习、指导教师讲解实验原理和方法、学生自行实验、教师进行纠错和学生撰写实验报告等环节。

在教学过程中存在较多问题，比如学生人数较多，任课老师无法掌控每一位学生的操作情况，对不规范操作也难以被及时纠正，也无法对每个人的操作进行合理打分评价；预习报告的抄写并不能真正代表了学生的预习情况，在实验室里经常会出现学生边看书边操作的现象，对实验步骤根本不熟悉；教师花较多时间讲述原理和实验过程，缺乏操作示范，学生容易忘记关键步骤和细节，导致在实验时出现错误。

2 BOPPPS 教学模型介绍

BOPPPS 教学模型包含6个模块：导入元素B (Bridge-in)、学习目标O (Objective)、预评价阶段P (Preassessment)、课堂参与阶段P (Participatory learning)、后测阶段P (Post-assessment)和总结阶段S (Summary)。BOPPPS 教学模型的核心强调的是师生互动，主要通过参与式学习引导学生完成学习目标，突出以学生为中心的教学理念。BOPPPS 课堂效果评价，主要取决于教学设计方案的合理性、课程的趣味性、目标的清晰性、知识的挑战性以及教学的成效性。

3 以乙酸乙酯合成为例进行实验教学设计

传统有机化学实验教学以教师讲授理论知识和操作流程为主，学生听完之后通常是逻辑思路不清晰，导致在独立实验过程中仍然出现丢三落四的情况，实验效果较差。由于上课时间有限，在实验失败的情况下无法重新再做，比如乙酸乙酯的合成实验，实验的失败率较高，学生的积极性会受到严重打击。本次教学改革中，结合BOPPPS模型，采用雨课堂教学软件和QQ课程群等实现线上预习、线上线下课堂教学和课后总结，取得了良好的教学效果。本文以乙酸乙酯的合成实验为例介绍本次设计，具体内容如表1所示，本实验耗时较长，共计4个课时，可以连续实验或者分两次完成。传统实验采用浓硫酸作为催化剂，反应温度不易控制、操作危险、催化反应时间较长、转化率较低、选择性差。因此我们通过分组实验，将浓硫酸催化剂与固体酸或者路易斯酸做催化剂进行对比，极大提高了学生的兴趣。

从表1看出，将线上线下教学方法与BOPPPS模型相结合，大大提高了学生预习的效果和参与实验的主动性。

表1 乙酸乙酯的合成与精制实验的教学设计

(1)导入元素B (Bridge-in)

这一部分的内容主要在课前完成，代替了原来的基本以抄写为主的预习方式。课前引入生活中常见的例子引起学生的兴趣，主要通过制作视频或者PPT图片的方式进行。通过观看中国大学慕课实验视频资料或相关实验视频教学资源，引导学生进行自主预习，让学生对本实验的基本过程和注意事项有了较为深刻的认识；再通过完成雨课堂发布的部分思考题，引导学生积极思考，对实验目的、原理、实验仪器、试剂、实验内容和操作步骤等内容有一个初步了解，有利于提高学生的课堂操作效率。学生在线提交作业后，教师根据学生反馈情况，对预习中出现的问题再在课堂上进行详细讲解。

(2)学习目标O (Objective)和预评价阶段P (Pre-assessment)

在课堂上，教师首先明确的指出通过学习应该达到的要求和水平，即目标(Objective)，也就是本实验的目的和意义。然后，教师通过现场提问和雨课堂发布相关问题来完成预评价阶段(Pre-assessment)，代替了以教师讲解为主的课堂讲授环节，通过学生的自主预习基础来完成相应的题目并提交，来评测学生现在所知道的和所理解的。教师根据问题反馈，从而有针对性地进行讲解，提高学生的学习积极性。

(3)课堂参与阶段P (Participatory learning)

课堂参与阶段(Participatory)主要是采用一些积极的学习策略使学生深度参与到课堂中来实现教学目标的过程。这个过程通常存在一些问题，如教师讲过和预习过的流程已经淡忘，结合“分段式教学”手段，分部进行讲解和操作，教师尽可能提醒学生实验中可能出现的问题，同时，采取“分组”的方法，让学生对比不同催化剂会对实验的结果造成什么影响。

(4)后测阶段P (Post-assessment)和总结阶段S (Summary)

在实验即将结束时，也就是后测阶段(Postassessment)，主要是确定学生掌握与教学目标相关联的知识程度，教师可以通过雨课堂发布1～3个相关问题进行检测。实验完全结束后，学生需要完成总结阶段。在课堂上，教师选取结果较好的实验小组让其进行展示，同时提出问题让同学们思考如何提高可逆反应的产率。此外，通过雨课堂发布与本实验相关的思考题并完成实验报告的撰写，这部分内容在课后完成，让学生反思本实验有什么收获和不足，教师也要反思本次授课有什么可以改进的地方，以便后续持续改进。

4 实验教学改革效果评价

乙酸乙酯的合成实验结束后，学生对BOPPPS教学模式与线上、线下相结合的教学模式的认可度和满意度均较好，普遍反映比传统单调的教学方式更能激发学生对基础化学实验的兴趣，能够提高学生提问题的积极性，改变了传统的以抄写为主却记不住的预习方式，这种以生活中的实例引入实验目的的线上教学模式也更能明确教学目标。采用不同催化剂的分组实验结果表明，路易斯酸无水三氯化铝做催化剂比浓硫酸更加安全、有效，合成产率提高了近20%，提高了学生做实验的成就感。通过实验报告来看，学生们基本都能回答布置的思考题，部分同学还针对自己的实验总结了一些经验，提高了学生分析问题和解决问题的能力。