二元三模块立体教学:打破时间和空间壁垒的实验教学新模式

首都师范大学化学系实验教学中心通过移动公众平台的开发、建设和在实验教学中的应用,力求实现以下突破:(1)逐步完善传统教学和自主学习相结合的二元课程结构,夯实基本知识和基本技能"双基训练",大胆开放学生设计和实施实验的自主性,分实验前、中、后3个模块引导学生科学思维的形成和训练;(2)建立课上课下及线上线下充分互动的立体教学形式,综合采用多种教学技术和互动手段,打破实验室所限"空间壁垒",打破实验课时所限"时间壁垒";(3)利用多种技术手段对教育学数据进行分层次的收集和分析,为实验教学改革提供现实依据。     

“拔尖计划”2.0背景下有机化学实验课程教学体系的建设与实践*

以北京大学有机化学实验课程为例,介绍了“拔尖计划”2.0背景下,以全面培养学生科学素养和研究能力为核心目标的化学实验教学体系建设与实践。课程以科研方法训练为教学主线,将基本操作、合成技术、开放实验、计算实验、文献研读、科学写作等教学模块充分融合。通过基于理解的教学设计和混合式教学模式,开展分层次教学,增强学生自主学习与合作学习能力,促进学生成长。也为基于拔尖人才培养的实验课程建设提供有益参考。     

综合性化学实验的线上线下混合式教学——以水泥分析为例

水泥熟料分析是一个经典的综合性实验,涉及重量分析和配位滴定分析的很多原理及操作。为了有效开展实验教学、缩短课堂讲解时间、客观评价学生实验数据及结果,我们开展了线上线下混合式教学,引导学生课前自主学习,训练学生综合和创新实验技能。这一改革提高了实验教学质量,取得了较好的教学效果。     

分析化学实验教学中的导课方法与实践

以分析化学实验为例,介绍了分析化学实验教学中的几种导课方法,包括再现性导课、核心导课、巡回导课、总结回顾导课和机变导课。这些方法的运用具有简便快速地突出教学重点、破解教学难点、把“讲”师转变为“导”师、使学生成为实验课主体的优点,全面提高了实验教学质量。     

一流课程建设——基础化学实验

从教学团队、课程内容、教学模式、教学条件及考核模式等方面的改革介绍了基础化学实验一流课程建设,即以开展实验教学培训、鼓励交流合作、打破编制壁垒建设实验教学团队;以科研反哺教学、开展实验竞赛、注重教材建设改革课程内容;以“讲一练二考三”“简易混合式”“思想实验”等创新教学模式培养学生创新能力;以更新仪器设备及运用信息技术改进教学条件;并通过评教机制及魅力化学实验课堂机制改革基础实验考核模式。     

基于虚拟仿真实验的氰化浸金教学研究

氰化浸金实验由于实验原料包含剧毒化学品而无法向本科生开放实验室实验。通过引入虚拟仿真实验教学,打破了这个壁垒。主要介绍了氰化浸金虚拟仿真教学实验的设计思路、系统实现以及仿真实验的教学实现过程,通过对学生学习动机、课程体验、学习效果3个方面的调查客观地进行了系统评估,评估结果显示学生普遍能通过该软件完成氰化浸金实验的学习,获得对氰化浸金实验的原理、流程及主要参数影响方面较好的理解。     

提升学生科研创新能力的应用化学专业实验课程教学体系建设

针对专业实验课程教学体系和教学方式进行了改革探索。从化学实验技能培养出发,以学生为主体,建立分层次的实验教学体系和开放的实验教学模式。在夯实学生的基础实验技能基础上,加强综合实验能力训练,逐步培养学生的科学研究意识和科学研究能力。     

以能力为导向的近化学类专业实验教学体系建设与实践

以提高学生能力为导向,对近化学类专业实验教学体系进行改革与实践.以“教-学-研”一体化建设为主线、虚拟实验室和开放实验室的建设为抓手、课内外教学结合为手段,分层次、多模块构建了“一主线、两结合、三层次”的实验教学体系.突出理论应用、技能训练与创新能力培养,对实验教学进行教学模式与教学方法改革探索,丰富了实验内容和组织形式,将专业知识、实践技能、综合素养的训练有机结合,更好地体现了重基础、强应用的人才培养目标,初步建立了具有鲜明人才培养特色的实验教学体系.     

“探究互动”教学模式提高学生多元智能的实证研究

运用建构主义理论的“探究—互动”教学模式,在化学教学中,从多方面、多角度培养学生多元智能,指导学生运用“智力强项”学习.采用实验研究证明,实验前后学生的学习成绩、学习兴趣、学习注意力、思维能力、互动效果存在显著差异(P＜0.01)；采用“探究—互动”教学模式进行教学,学生的多元智能明显提高.     

绿色催化氧化合成邻硝基苯甲醛——一个氧化合成教学实验

采用“科学问题为目标导向”的实验教学指导原则,将邻硝基苯甲醛的绿色合成工艺开发为有机化学基础实验,丰富了绿色氧化反应在实验教学中的应用。本新创实验以水溶性2-(2,2,6,6-四甲基-4-亚哌啶基-1-氧化物)乙酸(简称TEMPO-COOH)为催化剂,在摩尔分数0.1%用量下,催化次氯酸钠氧化邻硝基苄醇,实现了重要有机合成中间体邻硝基苯甲醛的高选择性绿色催化合成,产率达93%,纯度>99%。作为本科生基础教学实验,本案例不仅涉及多种有机化学实验基本操作,还包含反应监测、结构表征、纯度分析等重要环节,同时还融入了绿色化学理念和有机合成方法学研究的实验探究过程。该新创实验所用试剂环境友好,安全性高,教学时长约为3–4 h,非常适合用于有机化学基础实验教学。以本实验方案为蓝本,结合有关氧化反应研究进展的微课学习和拓展练习,实现了理论知识与合成实践之间的有效互动,提升了化学专业本科生解决较为复杂有机合成问题的综合能力,提高了化学类人才的培养质量。