導(dǎo)語(yǔ)：翻轉(zhuǎn)課堂在有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)的應(yīng)用一文來(lái)源于網(wǎng)友上傳，不代表本站觀(guān)點(diǎn)，若需要原創(chuàng)文章可咨詢(xún)客服老師，歡迎參考。

摘要:《有機(jī)化學(xué)》是醫(yī)藥學(xué)專(zhuān)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(shí)驗(yàn)課作為本課程不可或缺的一部分,能夠?qū)⒗碚撆c實(shí)際緊密結(jié)合,有利于提升學(xué)員的基本實(shí)驗(yàn)技能并培養(yǎng)學(xué)員解決問(wèn)題的能力。為了提高我校有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)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(shí)驗(yàn)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(shí)驗(yàn)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(shí)驗(yàn);翻轉(zhuǎn)課堂;實(shí)驗(yàn)教學(xué);乙酰水楊酸的制備

《有機(jī)化學(xué)》是醫(yī)學(xué)專(zhuān)業(yè)本科生的重要專(zhuān)業(yè)必修課,它包括理論教學(xué)及實(shí)驗(yàn)教學(xué)兩部分,二者側(cè)重點(diǎn)有所不同,但重要性相當(dāng)[1]。其中,有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)更多注重學(xué)員的動(dòng)手能力及對(duì)實(shí)驗(yàn)操作的掌握情況,并對(duì)后續(xù)醫(yī)學(xué)專(zhuān)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(shí)驗(yàn)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(huì)操作方法,但也存在較多的弊端,比如機(jī)械的重復(fù)實(shí)驗(yàn)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(dòng)手能力,更不能培養(yǎng)同學(xué)們思考解決問(wèn)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(shí)驗(yàn)操作的意義,減少了師生及生生之間的交流,不能發(fā)揮實(shí)驗(yàn)教學(xué)的應(yīng)有效果,達(dá)不到既定目標(biāo),同時(shí)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(diǎn)

翻轉(zhuǎn)課堂(flippingclassroom,FC)[3]是近年來(lái)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(shí)的過(guò)程放在課堂外,由被動(dòng)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(shí)通過(guò)重新分配課堂內(nèi)外的時(shí)間,將學(xué)習(xí)的主動(dòng)權(quán)交還給學(xué)員,課堂時(shí)間主要用于同學(xué)與老師之間的溝通與交流,針對(duì)不同觀(guān)點(diǎn)進(jìn)行激烈討論,更加深入的思考問(wèn)題,真正達(dá)到自主學(xué)習(xí)的目的。早在2000年,美國(guó)學(xué)者就已經(jīng)開(kāi)始將翻轉(zhuǎn)課堂模式應(yīng)用于課堂教學(xué),學(xué)生可隨時(shí)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(wèn)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(lái),線(xiàn)上授課的教學(xué)模式變得越來(lái)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(dòng)性;其次,該模式解決了傳統(tǒng)教學(xué)在空間與時(shí)間上受限的問(wèn)題,提高學(xué)員學(xué)習(xí)的靈活性;最后,通過(guò)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(dòng)的教學(xué)資源,對(duì)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(shí)踐探索

2.1實(shí)驗(yàn)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(wèn)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(guó)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(zhuān)業(yè)是我校的王牌專(zhuān)業(yè),因此選擇臨床醫(yī)學(xué)專(zhuān)業(yè)學(xué)生作為授課對(duì)象較為合適。同時(shí),他們上學(xué)期剛剛學(xué)習(xí)了基礎(chǔ)化學(xué)實(shí)驗(yàn),具有較為扎實(shí)的基礎(chǔ)知識(shí)及基本操作儲(chǔ)備,具有較強(qiáng)的動(dòng)手能力,可以開(kāi)展一些創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)。我校臨床專(zhuān)業(yè)學(xué)員開(kāi)展的有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)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(diǎn)的測(cè)定、重結(jié)晶技術(shù)及溶劑的選擇、有機(jī)化合物的熔點(diǎn)測(cè)定、糖類(lèi)化合物的旋光度測(cè)定、生物堿的提取和升華、乙酰水楊酸的制備及精制、各類(lèi)有機(jī)化合物的性質(zhì)鑒定等。因此,我們選擇了危險(xiǎn)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(shí)驗(yàn)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(shí)驗(yàn)依托海軍軍醫(yī)大學(xué)藥學(xué)系化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心平臺(tái)開(kāi)展,該實(shí)驗(yàn)是我校臨床專(zhuān)業(yè)本科生有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)中最為重要的實(shí)驗(yàn)之一,具有一定的代表性。通過(guò)該模式的探索實(shí)踐,有效改變了以往傳統(tǒng)教學(xué)帶來(lái)的盲目學(xué)習(xí)的問(wèn)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(shí)驗(yàn)為例,介紹翻轉(zhuǎn)課堂在有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中的實(shí)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(shí)驗(yàn)是在有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)課程的后期開(kāi)展,因此可在上次實(shí)驗(yàn)結(jié)束時(shí)給大家介紹一下本次實(shí)驗(yàn)內(nèi)容,同時(shí)提出一些實(shí)驗(yàn)相關(guān)問(wèn)題。然后對(duì)班級(jí)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(shí)施計(jì)劃制定出以下相關(guān)問(wèn)題:【問(wèn)題1】該反應(yīng)是何種反應(yīng)類(lèi)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?；瘎?每種?；瘎┑膬?yōu)缺點(diǎn)各是什么?【問(wèn)題2】反應(yīng)過(guò)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(duì)于溫度有無(wú)特定要求,為什么本次實(shí)驗(yàn)設(shè)定在85~90℃,溫度過(guò)高是不是反應(yīng)更快?溫度過(guò)低又會(huì)對(duì)該反應(yīng)有什么影響?【問(wèn)題3】產(chǎn)物的的純化方法都有哪些?本次實(shí)驗(yàn)采用了重結(jié)晶的方法,其原理是什么?操作過(guò)程中有何需要注意的事項(xiàng),重結(jié)晶的溶劑該如何選擇?如果重結(jié)晶實(shí)驗(yàn)過(guò)程中無(wú)晶體析出應(yīng)如何處理?【問(wèn)題4】該反應(yīng)要求實(shí)驗(yàn)儀器和試劑都是干燥無(wú)水的,但是反應(yīng)后又要加水,二者的目的分別是什么?【問(wèn)題5】該實(shí)驗(yàn)用到三氯化鐵溶液對(duì)產(chǎn)物的純度進(jìn)行檢驗(yàn),其原理是什么?實(shí)驗(yàn)過(guò)程中有什么注意事項(xiàng)?每個(gè)小組選出一名小組長(zhǎng),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(bào)等。同時(shí)在準(zhǔn)備過(guò)程中遇到難以解決的問(wèn)題還可以通過(guò)QQ或者微信等線(xiàn)上方式聯(lián)系老師,在線(xiàn)求助。2.2.2課堂教學(xué)活動(dòng)的開(kāi)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(dòng)。首先,由教員主持,做簡(jiǎn)單的開(kāi)場(chǎng)介紹,然后每個(gè)小組有一名成員上臺(tái)介紹本小組對(duì)于所提問(wèn)題的解答,每組介紹時(shí)間5分鐘,其他小組的同學(xué)進(jìn)行提問(wèn)。整個(gè)討論過(guò)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?；瘎┑倪x擇時(shí)要充分考慮原料來(lái)源以及反應(yīng)速率等問(wèn)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(guò)高,否則副反應(yīng)過(guò)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(duì)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(guò)酚羥基與三氯化鐵溶液顯紫色來(lái)實(shí)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(guò)播放視頻的方式向同學(xué)們直觀(guān)生動(dòng)的展示該次實(shí)驗(yàn)操作細(xì)節(jié),讓同學(xué)們?cè)谡嬲斫獾幕A(chǔ)上再去完成各項(xiàng)操作。在進(jìn)行充分的討論之后,學(xué)生按照分組進(jìn)行實(shí)驗(yàn)操作,老師在實(shí)驗(yàn)室中巡查并觀(guān)察學(xué)生的操作來(lái)進(jìn)行打分,學(xué)員有問(wèn)題時(shí)也可以及時(shí)指導(dǎo),實(shí)驗(yàn)結(jié)束時(shí)老師根據(jù)實(shí)驗(yàn)操作情況進(jìn)行總結(jié)。2.2.3課后總結(jié)與考核實(shí)驗(yàn)課結(jié)束后,教員根據(jù)本次實(shí)驗(yàn)的重點(diǎn)內(nèi)容從布置的問(wèn)題中選擇3個(gè)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(shí)驗(yàn)報(bào)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(wú)水,若有水存在會(huì)對(duì)實(shí)驗(yàn)產(chǎn)生什么影響?(2)減壓過(guò)濾操作需要注意哪些問(wèn)題?(3)重結(jié)晶過(guò)程為什么要選擇自然冷卻析晶?通過(guò)對(duì)大家實(shí)驗(yàn)報(bào)告的分析發(fā)現(xiàn),大部分學(xué)員都能對(duì)本次實(shí)驗(yàn)有了更加深刻的了解,對(duì)于課后思考題的回答也都能切入要點(diǎn),比未開(kāi)展翻轉(zhuǎn)課堂模式的學(xué)員成績(jī)有著明顯的提高。

3翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)效果評(píng)價(jià)

有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)作為醫(yī)學(xué)專(zhuān)業(yè)學(xué)生課程體系中的重要組成部分,通過(guò)開(kāi)展翻轉(zhuǎn)課堂模式,可使學(xué)員對(duì)于實(shí)驗(yàn)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(píng),為翻轉(zhuǎn)課堂在后續(xù)其他實(shí)驗(yàn)課程中的開(kāi)展提供了依據(jù)。通過(guò)對(duì)本次參與的學(xué)員進(jìn)行問(wèn)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(dòng)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(kāi)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(gè)性化的學(xué)習(xí)環(huán)境,學(xué)生可以不再只是“填鴨式”的聽(tīng)老師的課堂授課,而可以更多地與老師同學(xué)之間展開(kāi)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(duì)有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)的興趣,提高了學(xué)生發(fā)現(xiàn)解決問(wèn)題的能力,對(duì)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(shí)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(shí)際教學(xué)中也還面臨一些問(wèn)題,如需要同學(xué)們課下花費(fèi)一定的時(shí)間進(jìn)行充分的準(zhǔn)備,個(gè)別學(xué)生不適應(yīng)新的教學(xué)模式等,這就要求我們?cè)诮虒W(xué)實(shí)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(zhuān)業(yè)畢業(yè)生。

參考文獻(xiàn)

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