应用型人才培养背景下线上线下混合教学改革探索——以贵州理工学院“有机化学实验”课程为例

冯晓琴，魏 娴

（贵州理工学院 化学工程学院，贵州 贵阳 550003）

引言

“有机化学实验”通过有机化合物的设计合成、分离提纯、结果表征等实验的综合训练，将基础理论、实验操作和技术融为一体［1］，是理解有机化学知识的重要途径，与有机化学理论课程相辅相成，在本科教学中占有重要的地位［2］。而“有机化学实验”的课程设置、教学方法、教学条件及师资水平等诸多因素都会影响课程的实际教学效果［3］。纵观我校几届学生在完成大创项目和毕业论文时的表现发现，学生的知识储备、实验动手能力、观察与分析能力和实验综合设计能力较为薄弱，与应用型人才的培养目标存在较大差距。

随着“以成果为导向，以学生为中心”教育理念的深入人心和现代化教育技术的蓬勃发展，传统的“有机化学实验”课的授课方式、考核评价方式的局限性更加明显［1］。因此，探索一种以学生为中心，既能充分调动学生实验的积极性和主动性，激发学生的学习热情，又能使学生具有扎实的实验基本功的实验课程教学模式，是实验教学课程改革的需要，也是培养应用型人才的需要。

一、“有机化学实验”教学存在的问题

（一）学生实验的积极性和主动性较差

目前我校“有机化学实验”依然采用传统的教学方法，即学生在实验前预习实验内容，课上教师讲解实验内容、实验原理和实验注意事项［4］，学生根据教材完成实验操作，实验结束后学生处理实验报告并上交。在整个教学过程中学生只是被动接受，只做到了基础目标，即学生完成实验，达不到反思探究的深层目的。同时这样的教学方式也往往导致学生缺乏独立的思考空间，不利于学生创新能力的培养［5］。

（二）实验与理论不能有效结合

有机化学理论教学和实验教学一般会安排在不同的教学周开展，容易导致学生在开展“有机化学实验”课程时，已经遗忘有机化学中学过的理论知识。同时，理论课程上的很多反应毒性较大、时间较长或危险性较高，也不适合在本科“有机化学实验”教学中开展，导致学生认为实验课仅仅是理论课的补充，而忽视了实验对理论的补充、深化和发展作用［6］。学生只把实验课作为任务去完成，理论知识和实践不能有机结合，实验课的开展达不到预期的效果，导致学生不重视实验课。

（三）考核方式单一且僵化

我校传统的“有机化学实验”课程考核方式由平时成绩（占60%，包括考勤10%、课堂表现20%、操作考试30%）和实验报告成绩（占40%）两部分组成。这种考核方式注重平时的实验表现，但平时成绩的考核往往又流于形式，学生只要完成实验预习、实验操作并把实验报告撰写工整，就可得到较高的实验成绩。这种最终以实验报告为主的考核方式，无法满足培养具有独立解决生产实际问题和独立创新的应用型人才的要求。

二、应用型人才培养背景下，实验课“线上+线下”混合教学改革的尝试

（一）根据培养方案，整合实验内容

应用型人才培养的目标是培养能够熟练运用知识、解决生产实际问题、适应社会多样化需要的应用型与知识型人才，应围绕加强学生实践能力，强化学生知识与技能的应用［6］。在设定教学目标、选择实验内容时，采取层层递进的策略［7］，使学生先掌握有机化学实验相关的基本操作，然后再进行综合实验的训练，最后进行设计性实验，逐步完成有机化学实验的教学目标［8-9］。根据上述要求，本文首先对教学内容进行了优化和整合，并根据教学目标选定实验内容。

（二）“线上+线下”教学模式的构建

在传统的实验教学过程中，学生的课前预习主要是撰写预习报告，对实验过程没有直观感受，教师在实验课堂上一次性讲解内容及注意事项，学生在短时间内无法充分理解教师所讲授的各项内容，导致学生对实验操作掌握不足，实验过程中操作错误频出［10］。鉴于此，结合我校实际情况，我们录制了“有机化学实验”教学内容所要求的每个实验的教学和操作视频，利用“雨课堂”平台，构建“线上+线下”的教学模式，以提升学生的预习效果，加深学生对实验原理和实验步骤的理解，具体构建模式见图1。

图1 “线上+线下”教学模式构建示意图

视频一方面可以将实验操作清楚地展示给每一名学生，突破传统实验教学中时间和实验场地的限制；另一方面，学生可以通过手机和电脑等多媒体终端随时随地学习相关的实验内容，在促进学生对实验的理解的同时，也有效提高了实验教学的灵活性和生动性［11］。

1.在线试题库的建设。为有效加深学生对实验原理和实验步骤的理解，检验学生的预习效果，根据实验项目中的知识点分门别类地设计了不同类型的测试题，每个知识点至少有5～8道不同的题目。在线题库中除了常规的“识记”“理解”层次的知识的测试，还涵盖知识拓展的题型，考查学生能否达到灵活应用知识的能力。同时，在试题库中增加安全知识的考点以加强实验室的安全教育以及环保教育，在视频中也引入相应的安全教育提示。以乙酸乙酯的制备为例，试题库的设计如表1所示。

表1 在线试题库示例

2.线下教学注重过程，注重实验技能的提升。学生进入实验室，指导教师根据实验内容随机提问学生，了解学生的预习效果，适时调整课堂讲解的侧重点。对每一个实验项目制定详细的评分细则，使教师有理有据地对学生的实验过程进行评价，以此来考查学生的动手能力、分析问题和解决问题的能力。这样不仅可以提升学生的主动性，学生也可以把每一个实验项目都当成是一次考核，认真对待每个实验，使学生真正掌握实验操作、深入理解实验原理，提升实验技能。

3.课后总结。实验结束后，及时总结和分析在实验过程中学生遇到的问题，根据学生的反馈及时调整和改进教学方案。实验报告中除了实验目的、实验原理、实验步骤、数据记录和数据处理等内容外，还设计了思考题，让学生进行深度思考。根据学生的实验报告情况及时了解学生对实验技能和理论知识的掌握情况。

（三）改革传统“有机化学实验”的考核方式

传统的考核，对实验报告的依赖性很强，忽视了实验课的过程性评价，针对此，在不改变“有机化学实验”考核成绩总体构成的前提下，对平时成绩和期末成绩的构成进行了细化完善，具体内容见表2。

表2 “有机化学实验”细化考核评价

（四）改革成效

通过2019级、2020级和2021级三期学生对比发现，改革后的“有机化学实验”教学模式和考核方式有效调动了学生的学习积极性和主动性，学习效果得到了显著提高。跟踪调查发现：与同届学生相比，首次参与“有机化学实验”教学改革的化工191班的学生在各类实验大赛中参与人数和获奖人数最多。此外，该班学生表现出较强的自主实验能力和自主创新能力，主动查阅文献资料，申报大学生创新创业项目。在完成大学生创新创业项目中或参与教师科研项目时，能够自行独立设计实验方案并付诸实施。

结语

综上所述，我们通过“有机化学实验”的教学改革，积极探索更适合应用型人才培养的教学内容和方法，通过“线上+线下”混合教学的模式激发学生学习的积极性和主动性，通过线上的视频及测试，提高了学生的预习效果。通过细化“有机化学实验”的考核内容，更为重视实验过程性考核，实现了教学过程的全程监督，强化了学生的基本操作，提升了学生实验技能，培养了学生严谨的科学态度，提高了学生分析问题和解决问题的能力，为应用型人才培养提供了一定的理论基础。