信息化教学在基础化学实验课程中应用问题研究论文
摘要：信息化教学能充分调动学生参与性、增加学生的可选择性, 同时丰富了教学内容, 拓宽了学生视野。基于目前基础化学实验课程中所存在的问题, 提出将信息化教学贯穿于整个实验课程, 利用信息化资源、模拟实验软件、网络课程平台, 对实验课程进行改革探索, 以增加课程的趣味性, 提高学生的学习兴趣、解决问题的能力以及创新能力。
关键词：信息化资源; 化学基础实验; 课程改革;
自二十世纪八十年代之后, 我国进入了科学技术迅速发展的时代, 人们生活的各方面都逐渐信息化, 网络作为交流沟通、传播信息的主要载体, 已经渗透到社会发展的每一个角落, 尤其在教育行业中也逐渐融入计算机和多媒体等信息化教学方式[1-2]。而信息化教学存在降低实验风险性;减少资源浪费, 安全环保;提供24h平台, 增大课堂教学容量等优点。目前, 教育信息化在教学中显现出强大的功能:使得教学手段、教学方法、教材观念与形式、课堂教学结构、以至教学思想与教学理论都发生了强大的变化[3-4]。
基础化学实验教学在化工院各个专业的基础教学过程中占有很重要的地位, 包括无机、分析、有机和物化等基础实验的单元操作练习, 基本操作训练和一些小型综合性实验。它是培养学生实践实操能力、锻炼学生结合理论知识分析和解决问题能力的重要课程, 在高校培养应用型人才的过程中尤为关键。在实验学习中, 学生通过观察与思考的结合, 动手与动脑的结合, 实现认识上由现象到本质, 由感性到理性的飞跃, 能有效地培养学生的动手操作和创新思维能力, 对学生以后的专业发展具有至关重要的作用[5]。然而, 目前的相对单一的教学模式, 对于调动学生的积极性及主动思考能力有较大的欠缺, 因此, 如何充分利用信息化资源, 将其有效的运用到化学基础实验教学中, 使化学实验信息由抽象变具体, 培养学生科学探究的能力、提升学生实践操作能力, 是当前从事化学类教育教师所面临的一个挑战。
1 实验课程中存在的问题
1.1 学生课前预习效果不佳
基于学生本身基础不同, 以及各自理论课的学习程度不同, 因此在课前预习时, 对于实验原理的理解上较为困难, 部分实验仪器之前没有接触过, 有很大的陌生信息, 从而导致部分同学形成了为了预习而预习的照抄照搬现象, 导致不能很好的理解实验的原理, 及实验操作中的注意事项。
1.2 实验操作的'规范性培训不足
实验操作的规范性表现在两个方面, 其一是对于使用仪器的规范操作, 其二为对测试结果的正确记录。目前基础实验课堂中, 只是通过课堂的讲解操作规范, 很难让同学们深刻的理解, 这就需要在学生实验操作过程中进行指导, 但目前一名教师常常同时负责35名左右的同学, 所以部分同学的问题得不到及时改正, 很多操作细节学生基本没有重视;实验结束后, 学生处理实验数据粗糙, 常出现数据偏差过大等问题。
2 信息化在化学基础实验教学上的运用探讨
将信息化多媒体网络平台运用到实验教学的设计中, 可以丰富实验课程的教学内容, 进而充分调动学生对实验课堂的主观能动性, 更好地提升学生对实验技能的掌握、体会到理论联系实际的意义以及具有科学探究的能力。针对上述两个方面的问题, 我们探究了如何在基础化学实验课堂中充分利用信息化教学资源, 提高教学质量, 使学生在实验课中体会到更多的乐趣, 培养其创新能力。
2.1 提供学生搜索的信息化资源
将优质课堂等相关资源上传于学校的课程网络平台, 若同学们在学习上遇到问题, 又不能及时得到老师的解答, 可以通过网络教学平台, 进一步学习。另将一些相关数据库 (如中国知网, 万方以及一些英文数据库等) 进行整理, 通过网络培训教会学生如何使用。这样通过信息化资源的运用, 学生能更有针对性的寻找到自己不了解的知识, 弥补自己的不足;能随时随地查找到更全面的知识点, 拓宽自己的知识面, 进一步平衡学生基础知识不同所造成的差异。
2.2 充分利用模拟实验软件
实验模拟平台也能减少化学实验对环境的污染, 体现了我国“绿色环保”的理念;降低了实验的风险性和对资源的浪费[6]。模拟实验软件可以将实验仪器、实验过程、实验环境通过计算机仿真系统仿真出来, 运用此软件, 学生可以根据自己理论课的学习基础, 充分搞清实验原理和需做实验的相关知识点, 正确了解实验仪器的信息和操作流程, 达到有效、充分的预习效果。
随着科学技术迅猛的发展, 各种化学模拟实验平台层出不穷, 如加拿大Model Science Software公司开发的Chem Lab系统, NB实验室, Crocodile chemistry, phet仿真实验室等模拟实验软件, 学生可在各类模拟平台上, 对实验流程有整体把握, 并能够将书本上的实验步骤由抽象变具体, 由微观变宏观, 同时抓住实验的重点、难点, 找出自己可能存在的问题, 带着问题上课, 加深对实验内容的理解, 以提高其解决问题的能力。
2.3 进行网络课程平台的建设
网络课程提供比较多样化的平台, 打破了传统单一的课堂教学模式, 而且通过网络课程平台, 可以构建完整的学习窗口, 实现“一体化, 多层次, 开放式”的基础与专业相结合的新体系, 使课程内容丰富多彩, 增加趣味性, 提高学生对实验的积极性[7]。
一方面, 课程过程中网络平台的建设, 可针对实验过程中存在的问题可及时反馈, 例如:实验过程关键步骤的讨论, 实验数据的实时上传和对比分析等, 让学生对实验过程中自身所可能具有的疑问及时在网络平台提出, 老师和其他同学就可以及时的进行反馈。同时可设置操作规范性检验, 让学生提高操作规范意识, 并可以予以及时纠正。
另一方面, 课外网络平台的建设, 与学校教师的科研进行结合, 设置开放性的实验课程, 让学生可以选择性的加入到自己感兴趣的课题中, 为培养学生的创新灵感和创新精神创造了条件, 将创新意识和实践能力运用到实际生活中, 成为当今社会所需要型人才。
3 结论
将信息化教学资源应用于实验教学中, 可充分调动学生的主观能动性, 多层次的培养学生的操作技能, 知识的集成运用能力, 创新与可持续发展能力及工程素养的运用, 本文针对基础实验课程中普遍存在的问题, 提出利用信息化资源及模拟实验软件, 调动学生学习的主观能动性, 构建网络课程平台, 发挥网络平台的优势, 与学生形成实时互动, 提高课堂的教学效率, 规范实验操作技能, 设置开放性实验课程, 进一步提升学生的应用创新能力。
参考文献
[1]胡小勇, 朱龙冯, 智慧, 等.信息化教学模式与方法创新:趋势与方向[J].电化教育研究, 2016 (6) :12-19.
[2]阎芳, 韩玮娜, 韦柳娅.基于网络的医药院校化学基础课程信息化教学平台设计理念及建构[J].教育教学论坛, 2012 (26) :38-39.
[3]侯向阳, 李东升, 高楼军, 等.打造精品实验课程, 促进物理化学实验信息化教学环境建设[J].实验技术与管理, 2008 (1) :129-131.
[4]宋从从, 刘艳蕊, 陈进.信息化教学在高职分析化学实训教学中的应用[J].山东化工, 2016 (18) :151-152.
[5]许丽梅, 陈建中, 林若川.化学实验课程的信息化教学设计[J].大学化学, 2017, 32 (7) :37-43.
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