基于SPOC+数字化教学模式下的高校有机化学实验应用APP探索实践与思考

化工教学化 工 设 计 通 讯
Chemical Teaching
Chemical Engineering Design Communications
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第46卷第12期
2020年12月
疫情的突发，使得全国上下处于防疫的特殊时期，根据教育部的《指导意见》，全面贯彻“听课不停学”的精神指示，数字化平台被搬上教学的平台，成为主要媒介，在课程教学中，发挥了举足轻重的作用，使得教学能够“隔空”顺利完成。

《有机化学实验》是有机化学教学体系中的重要组成部分，是各大高校化学工程与工艺、生物工程、应用化学、植物保护、生物技术等众多专业学生的必修课程之一。

它综合了有机化学领域中各分支学科所需要的基本操作技能和基本研究方法，在基础化学实验中占有相当重要的地位，是培养学生基本操作能力、科学探究能力、科研创新能力的重要实践环节，在理论实践和工业生产衔接上占据了重要的位置。

学好有机化学实验对培养具有实践能力和创新精神的高素质人才发挥着举足轻重的作用。

近年来，随着互联网技术的快速发展和移动客户端的迅速普及和快捷使用，SPOC 、APP 等优势平台在教育媒介等方面得到迅猛发展。

互联网的方便、快捷、交互性，给在线课程提供了更加丰富的网络教学资源，可以让学习者随时随地获取重要的资源和资料。

但是线下的课堂教学依旧不能被完全取代，主要取决于线上线下教学的学习效果的对决。

线下教学充分发挥了教学的时空性，让课堂主体和教学者在课堂中可以实现课堂的有效互动，及时解决现场教学疑问，通过课堂主体的反馈，可以有效调整课堂的内容和教学的深度，这些是线上教学无法实现的。

疫情当前时，互联网教学成为符合国情、学情的重要教学媒介，如何设计、组织教学，结合SOPC ，有效开展完全线上实验教学模式显得尤为迫切，其次，将线下反馈与学生课堂测验做融合，制定出适合高校大学生的混合式有机化学实验教学方案。

1 实验学情分析
目前，在传统有机化学实验教学过程中，老师首先进行实验原理、实验内容、实验操作步骤及注意事项等几个方面的知识讲解。

部分危险实验步骤会进行演示和媒体播放观摩。

在此过程中，教师会认真详细地讲解实验操作过程中的注意事项和细节，主要是为了规范学生操作，提醒学生安全注意事项，防患未然，有效避免操作过程中可能发生的危险。

因此，传统的教学可以让学生巩固理论知识的基础上，养成良好的实验操作习惯。

但是随着传统教学模式的固化，在这种实验教学模式中，老师需要讲解的内容很多，仅相关实验装置的搭建，讲解和演示就大约需要一个多小时左右。

接着，学生再按照课堂上教师的演示流程操作，由于熟练度不够，又要花费将近俩小时。

然而，在老师的讲解过程中，由于课堂持续时间较长，学生已经很难一直集中精力去注意和记录实验数据结果。

同组合作的同学中，又存在开小差，不认真听讲的，这样的教学模式，虽然可以巩固学生基本操作，但是难免使学生产生一时的懈怠和疲惫。

大学有机化学实验教学主要以有机合成、取代、酯化等反应为载体，并将单独进行的某些基本操作，例如：蒸馏、回流、萃取、重结晶、热过滤等基本操作，分散到每一个有机实验中。

这些基本操作可以让学生对课本中的有机化学反应，有更直观的认识和掌握；其次，每个实验的基本步骤可以重复基本实验操作，为将来化工和工业生产及理论研究奠定了扎实的基础。

例如：我校开设的粗苯甲胺提纯的实验，该实验中涉及了热过滤和重结晶的反应、热过滤漏斗的使用、蒸馏等基本实验步骤。

通过这次实验，同学们可以去验证苯甲胺的熔点；其次，也可以掌握热过滤漏斗使用的基本原理和操作注意事项。

这样才可以进一步加深学生对于理论课上所学知识点的理解。

当前实验操作时，任课教师在理论课堂和实验课堂通常会反复强调实验的注意事项，例如，液体回流的过程中，需要提前加入沸石，防止爆沸，往往会有很多同学忘记这一关键操作，在实验过程中引发不必要的安全事故。

在反复强调的过程中，不知不觉已经过去了三分之一的时间，留给学生动手操作的时间已经非常有限。

学生通常会在理论教学结束后，根据课堂教师所讲述及课本基本操作，进行“照方抓药”，实验的创新性及自主性完全被抛之脑后，甚至有些学生不进行课前预习，不做实验预习报告，这样导致实验操作流于形式化，学生的实验报告也是应付了事，没有实际满足当代社会对大学生的专业技能需求。

因而，如何提高课程效率及适应当前教改需求，以期增强学生自主学习能力和培养科研创新精神，才是当前迫切需要解决的问题。

摘　要：疫情期间，各大高校积极响应“停课不停学”号召，基于SPOC 的“线上线下”优势互补的大学化学实验混合教学模式应运而生，以数字化线上教学模式为主，结合实际，积极设计和探索符合当前学情的优势教学模式，以确保良好的教学质量和教学效果，满足学生实际获得感。

关键词：SPOC+；混合式教学；APP ；高校化学实验中图分类号：R9-4 文献标志码：B 文章编号：1003–6490（2020）12–0105–02
Exploration，Practice and Thinking of College Organic Chemistry Experiment by
Means of Application Based on SPOC+Digital Teaching Mode
Miao Fang-fang ，Jia Lin-fang ，Wang Yan ，Luo Qian ，Liang Dan
Abstract ：The blended teaching mode is actively designed and explored to ensure the good teaching quality and teaching e ffect ，aiming at meeting the need of the students ，under the situation of Classes Suspended but Learning Continue ”.The design mode of the course is mainly based on the digital online teaching mode SPOC ，combined with the actual situation under the outbreak of epidemic of 2019-nCoV .
Key words ：SPOC+；blended teaching ；APP ；college chemistry experiment 基于SPOC+数字化教学模式下的高校有机化学
实验应用APP探索实践与思考
苗芳芳，贾临芳，王 燕，罗 蒨，梁 丹
（北京农学院 生物与资源环境学院，北京 102206）
收稿日期：2020–09–16基金项目：
北京市教委2019年度科研计划一般项目（KM201910020004）
作者简介： 苗芳芳（1988—），女，河北邯郸人，实验师，主要研究
方向为金属功能配合物的水热合成等研究。

通讯作者： 贾临芳（1973—），女，山西临汾人，副教授，主要研究
方向为化学与农药残留。

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2 基于SPOC 的有机化学实验混合式教学模式的构建
SPOC （Small Private Online Course ）这一概念最早是福克斯在2013年提出，被译为“小众私密在线课程”。

SPOC 实质是在MOOC 教学基础上，充分发挥优势互补，将传统课堂教学与优质MOOC 资源有机整合。

该课程面向群体较少，针对性强，可以弥补慕课的短板和传统教学模式的不足。

它主要依托传统教学的课堂流程，调整教学结构和内容，有效提升教学质量，满足教师和学生的双需求。

其次，SPOC 这种混合教学模式，是线上、线下的有机集合、深度融合，它可以在各个环节充分调动学生的主观能动性，促进学生对实验意义的认知和构建的快速了解。

而这种有机结合，需要教师和学生的有效互动和交流，学生利用SPOC 课程资源进行有效提前学习，主动参与学习，对课程资源内容进行再吸收、提问，疑惑，解决疑惑、师生共同解决问题的再塑造教学过程。

在这个过程中，教师根据学生的自身能力和基础选择哪些内容适合线上学习，哪些内容适合线下传统教学，不能一概而论。

有机化学实验混合式教学主要包括两部分，线上和线下。

线下部分是将一些内容相对简单的、能够通过观看视频理解的内容，作为选择性课程内容进行课下在线学习。

例如：实验装置的搭建、实验操作细节、安全注意事项等一些操作细节，拍成十几分钟左右的短视频，并配有知识点的汇总和讲解，方便学生在课余时间，合理安排学习时间，根据实验课程的内容或者教师的PPT ，观看相关实验视频，增强了学生学习的自主性和能动性。

线下部分，是教师根据实验相关内容，将之精细化，上传到SPOC 资源平台，主要是知识点的汇总和着重讲解，比如：过滤漏斗的使用、减压蒸馏装置的使用、旋转蒸发仪的安全操作、重结晶等重点步骤进行拆分讲解，将课堂的重点操作步骤迁移学习，通过预习、测试、观摩等多方位学习，帮助学生快速消化吸收知识点、巩固及查漏补缺。

另外，设置了线上评测区，可以收集学生反馈信息，进行线上模块的调整及课堂内容的丰富和知识结构的细化。

3 基于SPOC+模式下的特殊混合式实验教学模式
疫情期间，基于SPOC 的混合式教学模式已不能适应当前特殊学情，需要根据实际情况做出调整。

互联网作为各类丰富资源的承载体，涵盖大量的视频及文字教学材料。

疫情期间，网上学习资源更是像雨后春笋般涌现，供不同阶段学习群体进行选择。

有基础类的、有拓展延伸类的；有完整的课堂教学实录、更有具体知识点的微课短视频，而且多数免费且可共享。

教学者和学习者都可以根据自身实际情况选择适合自己的资源。

然而再多的丰富资源，都需要完全调动学生积极性，尤其在宅家的限制条件下，学生的学习兴趣逐步下降。

如何提高学生学习兴趣，就需要教学者花费一番心思。

当前，在网络平台风靡一时的有抖音、快手、哔哩哔哩等APP ，它们以涉及面广，有趣等特点吸引着大众群体。

结合这些平台的应用，可以与传统课堂及SPOC 混合式教学模式进行整合，
建立有特色的SPOC+的新型混合式实验教学模式。

1）充分发挥SPOC 课程视频实验教学课前导学作用，使学生在网络预习中有充分的时间思考和发散思维，在实验过程中发生思想碰撞，形成创新思维。

2）建立微信群，学生群内打卡记录考勤；疫情期间，各大教学直播软件如腾讯会议等在线教学卡顿、掉线现象时有发生，在线教学状况不断，许多老师利用企业微信保证了教学的连贯性，但是此类教学软件较为常规。

而抖音和B 站直播，除了稳定性较好外，还可以实现弹幕文字，实现学生与教师的交流互动，好似模拟现实课堂教学，教师可以根据弹幕文字，把握学生掌握程度和提问，及时回复和答疑，还能调动学生积极性。

让学生在自己喜欢的平台“娱乐”学习，不再枯燥无味。

学生还可以在雨课堂领取当堂检测，测试结束，教师可以第一时间在系统看到学生的答题情况。

另外，限时答题还可以随堂抽检学生在线学习的“出勤率”，以防学生出现网络背后的“惰性”学习模式出现。

3）学生可以根据在线直播课程，记录实验操作细节知识，包括通过MOOLSNET 移动虚拟实验室考试模式进行粗苯甲酸提纯中纯度的计算，将计算过程、结果与讨论、思考题写在表格后面，形成实验报告，对于实验报告可以当天上传至雨课堂。

除了采用不同的平台进行授课，调动课堂气氛，保证实验课程顺利开展外，也需要强调实验的进行难易，如何将之通过视频展示给学生的同时，注重实验操作原理的表述，这还需要建立多模态的师生互动方式。

4 结束语
结合SPOC+可以契合当前国情、学情，完成实验教学课程，在结合传统教学模式下，开发多种网络教学平台，切实保证学生能够学到实验专业知识，掌握实际操作。

当然，网络教学不能完全取代传统教学，只有通过不断改革和完善，建立网络化学实验室，充分发挥计算机网络和多媒体的优势，将之与实验教学有机结合，才能发挥其有效作用，才能真正打破时空的限制，为学生建立自主、自由、便捷的学习平台。

真正激发学生独立自主的创新精神和研究兴趣，这对于高校实验教学改革也是一个重要的推进。

综上所述，线上网课教学和传统课堂教学各有利弊。

老师们在应用中尽量扬长避短，发挥出网课便捷、资源丰富、不受时间地域限制等优势。

同时也要尽可能关注学生学习动态，调整教学思路方法，提高线上教学的实效性。

参考文献
[1] 王月娇，高婧，康平利，等.完全线上分析化学实验混合式教学的实践与体会[J].化工设计通讯，2020，46（9）：109-110.[2] 孙松，姜艳，成江.基于SPOC 的有机化学实验混合式教学实践与研究[J].广州化工，2018，46（24）：142-144.。