信息化技术在高职分析化学实验教学中的应用

作者:未知

  [摘           要]  分析化学课程的酸碱滴定分析内容,“硼砂含量的测定”实验教学为例,探讨信息化技术在教学中的实际应用过程以及应用效果,以推进信息化技术在实验教学中的应用,促进实验教学改革。
  [关    键   词]  分析化学;实验教学;信息化技术
  [中图分类号]  G712                   [文献标志码]  A                      [文章编号]  2096-0603(2019)11-0206-02
   21世纪是信息化、网络化时代,信息技术的迅猛发展,已深入经济社会的各个领域,促进了经济社会的变革。在教育领域,信息化技术已应用于教育教学当中,推动了教学观念、教学模式、学习方式的转变。
   分析化学是高职医药卫生类专业的一门重要的专业基础课,在人才培养中具有重要的地位。在高职药学、中药学、医学检验技术等专业中,本门课程的实验课时占到了教学总课时的三分之一以上,因此,实验教学在本门课程教学中具有重要的地位。实验教学对激发学生的學习兴趣,理解分析化学中的基本理论和基本概念,锻炼学生的动手操作技能,培养学生的探究钻研精神和创新意识,提高知识的活学活用能力以及分析、解决问题能力等方面,具有重要的作用。
   一、传统实验教学的现状及存在问题
   以往传统的实验教学模式是教师在讲台前演示实验基本操作,学生围成一圈看,教师边做边讲,学生边看边听,很多学生听不清、看不见。现场实际操作动作随意不规范、实验流程或步骤不清楚、实验报告数据记录不真实、实验数据结果计算和处理不科学等问题屡见不鲜,同时在教学中发现,课前很少有学生预习,课后也很少有学生分析和反思实验现象和结果,因此,实验课教师强调了很多遍的错误动作学生还是在不断重复,“你讲你的、我做我的”的教学难题一直难以有效解决,实验教学缺乏有效性。
   二、信息化技术在实验教学中的应用
   利用蓝墨云班课的网络教学平台、可视化互动实验室、微课、APP仿真等多种信息化手段、线上线下O2O混合式教学模式可以有效解决实验中的教学难题。下面以分析化学酸碱滴定分析内容,“硼砂含量的测定”实验教学为例,介绍信息化技术在实验教学中的应用过程及效果。
   (一)课前自主学习
   课前,教师在蓝墨云班课网络教学平台创建课程并在课程平台上推送“硼砂含量的测定”学习任务书、PPT课件、图片、微课、动画、规范操作视频、测试题等课程教学资源,学生则登陆蓝墨云班课学习平台,按照学习任务书的要求,自主学习教学资源,组建小组并分组完成学习任务。例如,利用微课学习硼砂含量测定的基本原理、动画模拟滴定过程中指示剂颜色的变化、规范操作视频演示滴定分析基本操作、分组拍摄滴定分析分解操作小视频,如锥形瓶的洗涤、滴定管的洗涤、滴定管的操作使用、滴定及半滴的操作等。学生在自主学习过程中,有问题可以在平台的答疑讨论区和同学及老师通过即时互动交流解决学习中的难题。为激发学生的学习兴趣,学生也可以通过在手机端下载APP滴定仿真软件,在仿真软件的引导模式、实战模式、测试模式和游戏模式的任务完成中,熟悉滴定分析的操作流程,在头脑中建立滴定分析仪器基本操作的表象概念。
   (二)课中操作演练
   进入课堂教师进行课前测试,课前测试题目包括实验原理、实验步骤、实验仪器、试剂和操作过程等内容,通过课前测试,掌握学生的预习情况并根据测试结果,有针对性地进行重难点知识的讲解。随后教师将课前学生分组上传的操作分解小视频进行现场互评,在互评过程中,学生可以互相学习,查找不足、取长补短。接着,教师利用可视化互动实验室,同步直播滴定分析基本操作,学生可以通过各自的操作台互动屏幕清楚地观看教师的现场直播演示过程,也可通过互动屏幕配套的耳麦,清楚地听到教师的现场操作讲解。教师演示结束,利用手机摇一摇功能,随机请一名学生上台现场完成基本操作,而其他学生在各自的互动屏幕上,观看该学生的操作过程,并在教学平台进行互动评价,教师根据学生的互动评价表现,给出量化分值。最后是学生独立实操训练,在学生独立完成实验操作时,可视化互动屏幕完整地记录了学生操作实验的整个过程,如学生操作过程中遇到不熟悉实验操作步骤,可通过点击屏幕上的实验操作流程微课,回看操作流程,边做边看,完成实验。实验过程中,教师现场巡回指导,及时发现和解决学生操作过程中的问题,教师也可在主控台的操纵总屏幕,查看现场每一个操作台的实验情况。在实验中,学生及时将滴定终点颜色拍照上传至课程平台,有助于教师课后客观、真实地定性判断实验测定结果。在滴定分析半滴操作的演示中,学生滴定有困难,对多半滴和少半滴没有量的概念,往往会滴加过量,因此,在教学中利用curtipot滴定软件,让学生通过模拟滴定,体验滴定过程,初步建立多半滴和少半滴的量的概念,并且在此过程中感受信息化技术给实验教学带来的神奇魅力。
   (三)课后误差分析
   课后,学生通过手机APP或者电脑,回看实验操作过程视频,反思实验操作过程,进行实验数据误差分析,并将实验报告数据计算结果上传至云班课教学平台作业活动中,教师在网上定量判断每个学生的实验结果,并给出实验成绩。针对实验中实验现象和数据结果不理想的同学,可利用实验室开放时间再次进行滴定分析操作练习,并将操作练习视频上传至云班课,教师进行评价打分,并计入实验平时考核成绩。针对课前的“水晶泥中含有有毒硼砂”新闻资讯内容,特别提出了请同学分组设计水晶泥中硼砂含量测定的实验方案,以培养学生的综合实验设计能力和课堂知识的学以致用能力,进而激发学生的学习兴趣。    三、信息化技术在实验教学中的应用效果
   一学期以来,信息化技术不仅在酸碱滴定分析“硼砂含量的测定”实验中得到应用,在分析化学课程的其他实验项目中也得到了广泛的应用,取得了良好的教学效果。
   (一)提高了学生学习的自主性
   通过课前在云班课自主学习实验教学资源,提高了学生自主学习的意识,培养他们自主学习的习惯。在实验课开课前,学生按照任务单的学习要求,有步骤、有组织、有指导地完成学习任务。特别明显的是,在云班课中上传操作小视频,极大地促进了学生学习的自主性,学生都能自觉、积极、有兴趣地利用实验室开放时间到实验室分组练习基本操作,同时拍摄小视频,完成小组任务。
   (二)锻炼了学生的独立思考能力
   课前教师在云班课上传规范操作视频,学生通过观看视频,学习、模仿、对比基本操作,独立思考操作过程,找出自己在操作中的问题,并且通过反复观看、重复练习、交流讨论、不断思考,解决操作难题,达到操作要求。同时,通过组间互看、互评,互相学习、查找不足极大地提高学习效果。
   (三)提高了学生学习的兴趣
   信息化技术在实验中的应用丰富了教学内容的形式,刺激了学生学习的兴趣。课前在学习资源中,上传了“水晶泥中含有有毒硼砂”的新闻资讯,激发学生学习硼砂的兴趣,进而通过查阅资料,认识硼砂,了解硼砂的理化性质以及它在生活及医药中的应用等。在课后,通过布置水晶泥中硼砂含量测定方案,再一次激发了学习理论联系实际,学以致用、解决实际问题的学习兴趣,强化了学习效果。
   (四)培养了学生的团队合作精神
   实验教学中,分组合作、组间互评,组长负责、组内分工、共同完成学习任务,这样的组织学习形式,极大地增强了每个学生的责任意识,培养了学生的团队合作精神。课前学习中,一般是5人一组,1名小组长,4名组员。组长任务是组织协调,组员的任务有查找资料、拍摄视频、实验操作、小组汇报等。课中实验,一般是独立操作,1人一组,每个组员的实验成绩列入小组成绩,因此,个人的成绩和小组成绩紧密相关,每位成员都为了团队的成绩而努力,培养了学生的团队合作精神。
   (五)提高了实验操作技能
   在学期实验技能考核中,和平行对照班相相比,信息化技术在教学中应用的实验班实验考核成绩85分以上的学生占到了近21%,而对照班约占13%;实验班70~84分的学生近38%,而对照班不到22%;实验班60~69分的学生约为41%,而对照班约为52%;60分以下的学生实验班无一人,而对照班有近13%的学生实验考核成绩不及格。因此,应用了信息化技术教学的班级学生的操作动作更加规范、熟练,操作过程更加稳妥、有条理,数据结果精密度和准确度也更高。
   (六)培養了绿色环保和安全素养
   实验教学中,培养学生的绿色环保和安全素养是对学生的最基本的素质要求,以往由于学生对仪器操作的不规范、不熟练,或者操作随意等,造成了仪器的损坏或者操作不安全等现象的发生,本次信息化教学中发现,仪器损坏和操作不安全等现象鲜有发生,而且学生对实验台面的整理和仪器的位置摆放也都能做到整齐划一、规范卫生,而对于垃圾和废液也都能做到分类处理,绿色环保意识不断加强。
   信息化是经济社会发展的大趋势,也是教育教学改革的大趋势。将信息技术融于教育教学的实践中,适应时代的发展,顺应社会的潮流。改变传统,革新教学,不断为教育教学注入新鲜的血液,让学生快乐学习、轻松学习,让课堂教学不仅成为学生增长专业知识、提高专业技能的主战场,更是培养学生良好行为习惯、全面提高综合素质的重要阵地。
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  编辑 赵瑞峰
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