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“翻转课堂”在工科专业有机化学教学中的实践与探索

作者:时间:2019-11-01 15:56:43  来源:  阅读次数:229次 ]
 ◆李婷婷 黄智敏 邢秋菊 罗 艳
(南昌航空大学 环境与化学工程学院 江西南昌 330063)摘要:针对我校复合材料与工程专业有机化学课程的传统教学模式中存在的弊端,首先分析了“翻转课堂”教学模式应用于有机化学教学的可行性,然后从实证的角度探讨了教学过程组织、教学活动实施、教学效果等,对工科专业的有机化学课程的教学实践有一定的参考价值。
关键词:翻转课堂;有机化学;创新创业人才培养
知识体系庞大,不但基本类型下的反应众多,而且特定条件下的反应(如人名反应、重排反应等)复杂,理论性综合性强,反应机理抽象,传统的课堂教学显得捉襟见肘[1]。在目前的有机化学教学过程中,存在以下不足之处:(1)课程设置单一,结构不合理。(2)课程知识较陈旧,不能适应社会发展的需求。
(3)教师“灌”,学生“听”的教学方法落后,不利于创新人才的培养。2010 年 5 月,教育部在《关于大力推进高等学校创新创业教育和大学生自主创业工作的意见》 [2]中指出:“在高等学校开展创新创业教育,积极鼓励高校学生自主创业”。在这种情况下,《有机化学》作为一门学科基础课程,在给学生传授有机化学基础知识的同时,在培养学生创新和创业能力方面也应该发挥着重要作用。只有培养出具有扎实理论基本功、创新型知识结构、现代就业理念的高素质人才,才能适应高度智能化发展的社会的需求。
1、“翻转课堂”模式在有机化学教学中的构建
翻转课堂是将知识传授和知识内化这两个学习过程的组成阶段进行颠倒, 课前学生借助于各种教学手段自主完成知识传授过程,课堂上则利用各种教学形式帮助学生实现知识的内化[3]。
按照翻转课堂实施的流程, 教师在教学活动中扮演的角色从传统教学模式中的讲授者变成了学生学习活动的促进者和设计者。 这种新型教学方法的提出, 大大克服了有机化学的传统教学方法的弊端,并且能较好地照顾不同水平学生的个性化需求。相比传统教学,翻转教学激发了学生学习的积极性和主动性,扩大了学生在知识建构过程中的自由空间,教师组织、引导学生在认知冲突中发现问题,表达自己的观点,寻求解决办法,学生依赖教师的心理弱了,创新精神和能力增强了。
2、“翻转课堂”模式在有机化学教学中的实践
以我校复合材料与工程专业 170141、170142 班的专业必修课《有机化学》第 10 章内容“胺类化合物”的教学为例,阐述“翻转课堂”模式的应用,讨论其可行性。
2.1 教师提供线上学习资源,布置学习任务单
首先,依托学校的网络教学平台,创建了网络课程《有机化学》。其次,制作并上传与“胺类化合物”有关的学习资源,包括 PPT 课件、教学视频、电子教案、参考资料等资源。再次,发布学习任务单,供学生课前自主学习,内容如表 1 所示。
表 1 学习任务单内容[4]
学习任务 内容 载体
任务 1 前言引入(1)复习硝基化合物的还原反 应,引入胺。 (2)介绍胺的一些衍生物具有多 种生理活性。在医疗上用作退热、镇 痛、局部麻醉、抗菌或驱虫等。 (3)介绍胺类化合物的广泛用 途。PPT 课件 教学视频任务 2 能力目标根据已学的有机化合物的命名, 让学生进行胺类化合物的命名。 通过对胺的性质的学习,培养学 生发散思维的能力和学科知识综合运 用的能力。 结合学生复合材料与工程专业的 专业特色和优势, 引导学生关注行业 发展的趋势。PPT 课件 教学视频任务 3 学习重点(1)胺的碱性强弱次序及其原 因; (2)胺的酰基化反应及其应用; (3)季铵盐和季铵碱的化学性 质; (4)胺的制备方法; (5)胺类化合物的碱性及原因; (6)芳胺的酰基化反应的实际应 用价值。PPT 课件 电子教案任务 4 解 答 思 考 题(1)根据脂肪胺和芳胺的结构, 判断其碱性的强弱顺序; (2)利用芳胺的酰基化反应,在 有机合成中进行应用(保护氨基、降 低其活化能力); (3)利用胺的磺酰化反应(兴斯 堡反应)来鉴别伯、仲、叔胺; (4)利用芳胺苯环上的取代反应 (卤代、硝化和磺化),合成多取代的 芳烃;PPT 课件 参考资料2.2 学生有目的性地课前学习
学生在学习的过程中,为了解决学习任务单上的问题,必然要浏览 PPT 课件、视频文件、查阅文献、参考资料等,使得自主性大大提高。 教师对学习内容有所把握, 要提前做好微视频和 PPT 课件给学生, 同时要做好针对性课前预习效果进行在线检测, 避免出现蒙混过关的现象。 此外,要通过多种社交手段及时对学生在自习过程中产生的问题答疑解惑, 提高学生的自主学习能力,保证翻转课堂教学效果的有效性。
2.3 组织学生进行课堂讨论
翻转课堂的目标是为了达到知识内化的最大化, 因此教师通过课堂活动的设计充分发挥学生学习的主体性。根据学习任务单,以学生所选的问题对其进行分组,研究同一个问题的学生组成一个小组(大约 3-4 人),小组内部的协作分工由学生自行安排。讨论过程中,学生结合线上的参考资料针对问题能够梳理出相关概念,厘清基本知识脉络。例如,在芳胺苯环上的取代反应的讨论中, 探讨以芳胺与溴水发生反应有什么现象?会生成什么产物?学生通过视频文件中的反应现象,从中发现答案,并进一步扩展,如何得到一取代的对溴苯胺;由前面讲授的芳胺的酰基化反应的应用,探究如何降低苯环上氨基的活化能力。
2.4 课后学习反馈与评价
对于学生的评价,不仅是对学习结果的评价,而且包括对学习方式的评价。而要评价学生的学习方式,必然就要关注学习过程。过程评价主要分为课前学生自我评价和课堂相互评价。课前学生评价也是前期评价,课前观看视频、PPT 课件之后学生完成视频附带习题和预设问题,根据完成的质量进行自我评价;课堂评价是在课堂研讨过程中,通过学生之间互评、教师评价,考查 学生对学习任务单的完成程度,还可以判断学生的积极性、反应能力、表达能力和团队合作能力。
2.5 教学效果分析
在有机化学的教学过程中, 线上自主学习和线下课堂教学有机结合在一起构成了混合式教学。 整个翻转课堂的教学设计是通过“学习任务单”来实现。有了“学习任务单”,学生可以根据实际需要自定学习进度,即让每个学生按照自己的步骤学习,取得自主学习实效,每完成一项任务,可以输入系统记录,方便学生自己查阅和教师监督。对于教师而言,按照“学习任务单”有效地组织翻转课堂,这样既可以提高教学质量,又可以培养创新人才。
3、结束语
有机化学已经渗透到许多工科专业的前沿技术领域, 改进传统的教学理念,进行必要的教学改革,是提高学生学习兴趣,培养学生创新能力的基础。 探索新形势下有机化学的教学模式并加以切实运用,是培养创新创业人才的的重要途径。
参考文献:
[1]乐传俊, 王晋方,王丽. 有机化学翻转课堂教学的实践和思考[J].科教导刊,2016 (9) :88-89.
[2]王长恒.高校创新创业教育生态培育体系构建研究[J].继续教育研究,2012(2):124-126.
[3]黄名正, 吴琴, 张振, 王涛, 卢永仲. 翻转课堂教学法在 《有机化学》 教学中的应用探究[J]. 广州化工,2015 (17) :218-220
[4]金陵.用“学习任务单”翻转课堂教学[J].中国信息技术教育,2013(3): 20-22.
作者简介:李婷婷(1983-),女,汉族,江西省南昌市,南昌航空大学环境与化学工程学院,博士,讲师,研究方向:有机化学及有机化学实验的教改实践。
基金项目:2016 年江西省高等学校教学改革研究课题(JXJG-16-8-18,基于“翻转课堂”模式的《有机化学》课程教学探索与研究);南昌航空大学 2016 年校级教学改革研究课题(基于“翻转课堂”模式的有机化学教学探索与研究);南昌航空大学第三批校级创新创业教育课程培育项目(KCPY1656,《有机化学 A》)。

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