導(dǎo)語：翻轉(zhuǎn)課堂在有機(jī)化學(xué)實驗的應(yīng)用一文來源于網(wǎng)友上傳，不代表本站觀點，若需要原創(chuàng)文章可咨詢客服老師，歡迎參考。

摘要:《有機(jī)化學(xué)》是醫(yī)藥學(xué)專業(yè)學(xué)生的基礎(chǔ)課程,具有承上啟下的重要作用,有機(jī)化學(xué)實驗課作為本課程不可或缺的一部分,能夠?qū)⒗碚撆c實際緊密結(jié)合,有利于提升學(xué)員的基本實驗技能并培養(yǎng)學(xué)員解決問題的能力。為了提高我校有機(jī)化學(xué)實驗課程的教學(xué)質(zhì)量,以乙酰水楊酸的制備及精制為例,探索了翻轉(zhuǎn)課堂模式在有機(jī)化學(xué)實驗教學(xué)中的應(yīng)用。結(jié)果表明,翻轉(zhuǎn)課堂模式大大提高了學(xué)員的學(xué)習(xí)興趣及自主學(xué)習(xí)能力,培養(yǎng)了學(xué)員良好的實驗習(xí)慣,并促進(jìn)了學(xué)員創(chuàng)新能力的提升。

關(guān)鍵詞:有機(jī)化學(xué)實驗;翻轉(zhuǎn)課堂;實驗教學(xué);乙酰水楊酸的制備

《有機(jī)化學(xué)》是醫(yī)學(xué)專業(yè)本科生的重要專業(yè)必修課,它包括理論教學(xué)及實驗教學(xué)兩部分,二者側(cè)重點有所不同,但重要性相當(dāng)[1]。其中,有機(jī)化學(xué)實驗更多注重學(xué)員的動手能力及對實驗操作的掌握情況,并對后續(xù)醫(yī)學(xué)專業(yè)課程的學(xué)習(xí)具有重要作用[2]。然而,傳統(tǒng)的有機(jī)化學(xué)實驗教學(xué)一般都是按照“教師講授,學(xué)生模仿”的講學(xué)模式,雖然學(xué)生能學(xué)會操作方法,但也存在較多的弊端,比如機(jī)械的重復(fù)實驗操作不能激發(fā)學(xué)員的學(xué)習(xí)興趣,也不能真正提升學(xué)生的動手能力,更不能培養(yǎng)同學(xué)們思考解決問題的能力;此外,灌輸式的課程講解不能使同學(xué)們真正理解每一步實驗操作的意義,減少了師生及生生之間的交流,不能發(fā)揮實驗教學(xué)的應(yīng)有效果,達(dá)不到既定目標(biāo),同時嚴(yán)重影響教學(xué)及人才培養(yǎng)的質(zhì)量。

1翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式及特點

翻轉(zhuǎn)課堂(flippingclassroom,FC)[3]是近年來比較流行的一種教學(xué)模式,它是指利用現(xiàn)代的技術(shù)手段,把獲取知識的過程放在課堂外,由被動灌輸式學(xué)習(xí)變?yōu)樽灾鲗W(xué)習(xí),從而確保學(xué)員在課前能夠做到真正的深入學(xué)習(xí),同時通過重新分配課堂內(nèi)外的時間,將學(xué)習(xí)的主動權(quán)交還給學(xué)員,課堂時間主要用于同學(xué)與老師之間的溝通與交流,針對不同觀點進(jìn)行激烈討論,更加深入的思考問題,真正達(dá)到自主學(xué)習(xí)的目的。早在2000年,美國學(xué)者就已經(jīng)開始將翻轉(zhuǎn)課堂模式應(yīng)用于課堂教學(xué),學(xué)生可隨時在家看錄制好的視頻進(jìn)行學(xué)習(xí),在課堂上老師主要進(jìn)行問題的解答,給學(xué)員提供可能的幫助[4]。近期特別是疫情發(fā)生以來,線上授課的教學(xué)模式變得越來越流行,這也使得翻轉(zhuǎn)課堂有了更為廣泛的應(yīng)用。翻轉(zhuǎn)課堂模式做到了轉(zhuǎn)換師生角色的目的,以學(xué)員自主學(xué)習(xí)為主,老師監(jiān)督為輔,提高學(xué)員學(xué)習(xí)的主動性;其次,該模式解決了傳統(tǒng)教學(xué)在空間與時間上受限的問題,提高學(xué)員學(xué)習(xí)的靈活性;最后,通過借助現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)手段,可為學(xué)員提供圖片、視頻等較為生動的教學(xué)資源,對于自己感興趣的研究方向可以了解的更加深入,大大激發(fā)了學(xué)員的學(xué)習(xí)興趣。

2翻轉(zhuǎn)課堂的實踐探索

2.1實驗內(nèi)容的選擇

翻轉(zhuǎn)課堂的目的是為了提高學(xué)員的自主學(xué)習(xí)、分析解決問題的能力,因此需要學(xué)員具備一定的學(xué)習(xí)能力,海軍軍醫(yī)大學(xué)作為國家“世界一流學(xué)科建設(shè)高?！?生源質(zhì)量較高,且臨床醫(yī)學(xué)專業(yè)是我校的王牌專業(yè),因此選擇臨床醫(yī)學(xué)專業(yè)學(xué)生作為授課對象較為合適。同時,他們上學(xué)期剛剛學(xué)習(xí)了基礎(chǔ)化學(xué)實驗,具有較為扎實的基礎(chǔ)知識及基本操作儲備,具有較強(qiáng)的動手能力,可以開展一些創(chuàng)新性實驗。我校臨床專業(yè)學(xué)員開展的有機(jī)化學(xué)實驗課程內(nèi)容主要包括:液液萃取與萃取劑的選擇、常壓蒸餾及沸點的測定、重結(jié)晶技術(shù)及溶劑的選擇、有機(jī)化合物的熔點測定、糖類化合物的旋光度測定、生物堿的提取和升華、乙酰水楊酸的制備及精制、各類有機(jī)化合物的性質(zhì)鑒定等。因此,我們選擇了危險性較低、具有一定難度但又具有一定區(qū)分度的乙酰水楊酸的制備及精制這一實驗進(jìn)行翻轉(zhuǎn)課堂的探索。

2.2翻轉(zhuǎn)課堂應(yīng)用案例———乙酰水楊酸的制備及精制

乙酰水楊酸的制備及精制實驗依托海軍軍醫(yī)大學(xué)藥學(xué)系化學(xué)實驗教學(xué)中心平臺開展,該實驗是我校臨床專業(yè)本科生有機(jī)化學(xué)實驗中最為重要的實驗之一,具有一定的代表性。通過該模式的探索實踐,有效改變了以往傳統(tǒng)教學(xué)帶來的盲目學(xué)習(xí)的問題,增加了師生之間的交流,激發(fā)了學(xué)員的學(xué)習(xí)興趣和積極性,教學(xué)效率明顯提升。下面以該實驗為例,介紹翻轉(zhuǎn)課堂在有機(jī)化學(xué)實驗教學(xué)中的實踐應(yīng)用。2.2.1準(zhǔn)備學(xué)習(xí)資料,學(xué)習(xí)任務(wù)乙酰水楊酸的制備及精制實驗是在有機(jī)化學(xué)實驗課程的后期開展,因此可在上次實驗結(jié)束時給大家介紹一下本次實驗內(nèi)容,同時提出一些實驗相關(guān)問題。然后對班級學(xué)員進(jìn)行分組,共分為5組,每組5-6人,并根據(jù)課程實施計劃制定出以下相關(guān)問題:【問題1】該反應(yīng)是何種反應(yīng)類型,反應(yīng)機(jī)理是什么?乙酸酐的作用是什么,是否可以選擇其他酰化劑,每種?；瘎┑膬?yōu)缺點各是什么?【問題2】反應(yīng)過程中用到了濃硫酸,其作用是什么?是否可以換成其他試劑?反應(yīng)對于溫度有無特定要求,為什么本次實驗設(shè)定在85~90℃,溫度過高是不是反應(yīng)更快?溫度過低又會對該反應(yīng)有什么影響?【問題3】產(chǎn)物的的純化方法都有哪些?本次實驗采用了重結(jié)晶的方法,其原理是什么?操作過程中有何需要注意的事項,重結(jié)晶的溶劑該如何選擇?如果重結(jié)晶實驗過程中無晶體析出應(yīng)如何處理?【問題4】該反應(yīng)要求實驗儀器和試劑都是干燥無水的,但是反應(yīng)后又要加水,二者的目的分別是什么?【問題5】該實驗用到三氯化鐵溶液對產(chǎn)物的純度進(jìn)行檢驗,其原理是什么?實驗過程中有什么注意事項?每個小組選出一名小組長,負(fù)責(zé)選擇題目以及組內(nèi)成員任務(wù)分工,如,哪些同學(xué)負(fù)責(zé)查閱文獻(xiàn)及資料、哪些同學(xué)負(fù)責(zé)資料整理及PPT制作、哪些同學(xué)負(fù)責(zé)PPT匯報等。同時在準(zhǔn)備過程中遇到難以解決的問題還可以通過QQ或者微信等線上方式聯(lián)系老師,在線求助。2.2.2課堂教學(xué)活動的開展在翻轉(zhuǎn)課堂模式的課堂教學(xué)中主要是師生及生生之間的交流互動。首先,由教員主持,做簡單的開場介紹,然后每個小組有一名成員上臺介紹本小組對于所提問題的解答,每組介紹時間5分鐘,其他小組的同學(xué)進(jìn)行提問。整個討論過程非常激烈,如,第一小組的同學(xué)介紹了?；磻?yīng)的原理以及在酰化劑的選擇時要充分考慮原料來源以及反應(yīng)速率等問題;第二小組的同學(xué)認(rèn)為硫酸是一種催化劑促使反應(yīng)向正向進(jìn)行,其他的質(zhì)子酸也可以作為催化劑進(jìn)行反應(yīng);第三小組的同學(xué)認(rèn)為反應(yīng)溫度不能過高,否則副反應(yīng)過多影響化合物收率;第四小組的同學(xué)詳細(xì)介紹了化合物分離純化的具體方法,并對重結(jié)晶如何進(jìn)行溶劑篩選進(jìn)行了詳細(xì)介紹;第五小組的同學(xué)認(rèn)為性質(zhì)鑒定主要是通過酚羥基與三氯化鐵溶液顯紫色來實現(xiàn)的。在所有小組同學(xué)介紹完畢之后,由老師進(jìn)行總結(jié),并通過播放視頻的方式向同學(xué)們直觀生動的展示該次實驗操作細(xì)節(jié),讓同學(xué)們在真正理解的基礎(chǔ)上再去完成各項操作。在進(jìn)行充分的討論之后,學(xué)生按照分組進(jìn)行實驗操作,老師在實驗室中巡查并觀察學(xué)生的操作來進(jìn)行打分,學(xué)員有問題時也可以及時指導(dǎo),實驗結(jié)束時老師根據(jù)實驗操作情況進(jìn)行總結(jié)。2.2.3課后總結(jié)與考核實驗課結(jié)束后,教員根據(jù)本次實驗的重點內(nèi)容從布置的問題中選擇3個作為課后思考題,讓大家回去統(tǒng)一整理總結(jié),將具體內(nèi)容體現(xiàn)在實驗報告上一并上交。例如思考題可設(shè)置為:(1)反應(yīng)容器及溶劑為什么要求無水,若有水存在會對實驗產(chǎn)生什么影響?(2)減壓過濾操作需要注意哪些問題?(3)重結(jié)晶過程為什么要選擇自然冷卻析晶?通過對大家實驗報告的分析發(fā)現(xiàn),大部分學(xué)員都能對本次實驗有了更加深刻的了解,對于課后思考題的回答也都能切入要點,比未開展翻轉(zhuǎn)課堂模式的學(xué)員成績有著明顯的提高。

3翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)效果評價

有機(jī)化學(xué)實驗作為醫(yī)學(xué)專業(yè)學(xué)生課程體系中的重要組成部分,通過開展翻轉(zhuǎn)課堂模式,可使學(xué)員對于實驗內(nèi)容有更加深刻的理解。而且本次翻轉(zhuǎn)課堂受到了廣大學(xué)員的一致好評,為翻轉(zhuǎn)課堂在后續(xù)其他實驗課程中的開展提供了依據(jù)。通過對本次參與的學(xué)員進(jìn)行問卷調(diào)查發(fā)現(xiàn),高達(dá)百分之九十以上的學(xué)員都認(rèn)為此次翻轉(zhuǎn)課堂模式能有效提高學(xué)習(xí)的效率,而且真正意義上提高了自我的動手能力,增加了師生之間的深入交流,希望在以后的課程中還能繼續(xù)開展翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式。

4總結(jié)

在翻轉(zhuǎn)課堂這種教學(xué)模式下,充分利用了現(xiàn)代先進(jìn)的科學(xué)技術(shù)手段,構(gòu)建了良好的更具個性化的學(xué)習(xí)環(huán)境,學(xué)生可以不再只是“填鴨式”的聽老師的課堂授課,而可以更多地與老師同學(xué)之間展開更深入的交流。翻轉(zhuǎn)課堂進(jìn)一步突出了學(xué)生的自主學(xué)習(xí),提升了學(xué)生對有機(jī)化學(xué)實驗的興趣,提高了學(xué)生發(fā)現(xiàn)解決問題的能力,對于學(xué)員科研思維的鍛煉、學(xué)習(xí)效率的提升以及綜合實力的改善都起到了至關(guān)重要的作用。當(dāng)然翻轉(zhuǎn)課堂模式在實際教學(xué)中也還面臨一些問題,如需要同學(xué)們課下花費一定的時間進(jìn)行充分的準(zhǔn)備,個別學(xué)生不適應(yīng)新的教學(xué)模式等,這就要求我們在教學(xué)實踐中不斷完善和發(fā)展新的翻轉(zhuǎn)課堂模式,從而培養(yǎng)出更加優(yōu)秀的醫(yī)學(xué)專業(yè)畢業(yè)生。

參考文獻(xiàn)

[1]譚曉紅,董曉華,楊輝,等.藥學(xué)專業(yè)有機(jī)化學(xué)實驗教學(xué)的實踐與思考[J].2017,33(2):54-56.

[2]王紅,曾秀瓊,劉秋平,等.基礎(chǔ)化學(xué)實驗翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式的研究和實踐[J].實驗技術(shù)與管理,2015,32(5):196-199.

[3]張金磊,王穎,張寶輝,等.翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式研究[J].遠(yuǎn)程教育雜志,2012(4):46-51.

[4]王紅,趙蔚,孫立會,等.翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模型的設(shè)計———基于國內(nèi)外典型案例分析[J].現(xiàn)代教育技術(shù),2013,23(8):5-10.

作者：陳樹強(qiáng) 武善超 黃亞輝 董國強(qiáng) 涂杰 劉娜 盛春泉 單位：海軍軍醫(yī)大學(xué)藥學(xué)系