“互联网+”模式下无机化学实验课程改革研究

，， ，，，

(1.吉林化工学院 化学与制药工程学院，吉林 吉林 132022；2.吉林化工学院 机电工程学院，吉林 吉林 132022)

“互联网+”行动计划是李克强总理于2015年3月在十二届全国人大三次会议上政府工作报告中首次提出的。即利用互联网平台，利用信息通信技术，把互联网和传统行业在内的各行业结合起来，对传统产业进行升级换代，推动新的工业革命[1-2]。目前“互联网+”计划已经上升到国家战略层面，对国内众多行业产生了强劲的驱动力，同样也给传统高等教育的改革与发展带来了良好的契机[3-7]。

吉林化工学院是以化学、化工为突出特色的省属理工科院校，无机化学实验课在我校不仅授课范围广(面向众多化学化工相关专业学生开设)，而且是培养专业高级工程技术人才掌握基本实验技能的重要环节，所以在我校开展新时期“互联网+”模式下的无机化学实验课程改革研究尤为必要。我国在2010～2020年《国家中长期教育改革和发展规划纲要》中指出“开发网络学习课程，创新网络教学模式，更新教学观念，改进教学方法，提高教学效果”。“互联网+”模式对于传统的高等教育教学体系和教学方法是机遇也充满挑战[10]。如何在“互联网+”模式下，让无机化学实验课程焕发出新的活力，不仅是我校也是我省高等教育改革中一个非常值得研究的新课题。

1 修改实验教学大纲，整合网络教学资源，建立实验训练模块。

修改现有《无机化学实验》教学大纲，建立由基础技能和基本方法到系统思维、综合思维和创新思维的四个实验训练模块，内容包括：基础技能训练模块、基本原理与方法验证模块、综合训练模块、交叉创新模块。在基础技能训练模块中，主要训练学生的基本操作技能：如试剂的取用、药品的称量、抽滤、结晶、滴定等；在基本原理与方法验证模块中，包含基本常数的测定和元素与化合物性质两大方面实验内容：如“化学反应速率、活化能的测定”、“电导率法测硫酸钡溶度积”、“解离平衡及弱酸电离常数的测定”等实验；综合训练模块主要包括化合物的制备与性质测试：“硫酸锰铵的制备与验证”、“粗盐的提纯及碳酸氢钠的制备”、“三草酸合铁(Ⅲ)酸钾的制备”等，通过这个模块学生可以主动将许多基本操作综合起来完成一个独立的实验制备与验证过程；在交叉创新模块中，主要设置一些以无机化学实验为基础的相关实验以及一些创新小实验，如“茶叶中提取咖啡因”“葡萄糖酸锌的制备和分析”、“环保颜料氧化铁黄的制备”等，只提供实验题目，请同学们利用互联网查找相关实验内容，设计实验步骤，然后与实验教师沟通准备实验用品，独立完成实验，全方位培养学生的实验能力，体会实验带来的成就感。

利用互联网平台收集相应的素材制作成多媒体课件、微课和慕课等教学资源支撑实验训练模块。把实验内容通过文本、图形、图像、动画、视频和伴音讲解等多媒体信息与学生的感观联系起来，通过图文并茂、声情交融、讲练结合等方式充分调动学生的积极性，加深学生对实验内容的理解，对实验现象的观察以及实验操作技能的规范[11-12]。利用互联网技术扩展实验学时，将实验训练模块上传至网络平台(图1)，方便学生预习及复习实验内容，有针对性地查缺补漏[13-15]。

图1 实验训练模块视频

2 “互联网+翻转课堂”，让学生成为教学的主体

对于一门基础化学实验课程，《无机化学实验》绝对不是一门只靠记忆和模仿就能完成的学科，而是一门必须通过思考、讨论及实践研究才能学好的学科。在学习过程中，教师和学生是平等的，利用"互联网+翻转课堂"积极鼓励指导学生制作相应课件和微课，让学生更多的参与，变被动学习为主动学习，通过角色互换的方式，使学生成为教学的主体[16-18]。 以综合训练模块中“硫酸锰铵的制备与验证”实验为例：首先，教师根据《无机化学实验》教学大纲和本次实验的教学目的将本次实验的重点内容分离出来，确定“翻转课堂”的部分是实验原理部分(制备原理和产品验证原理)与实验基本操作部分(过滤、蒸发、结晶和抽滤)；然后通过班级实验兴趣群发布本次实验的教学大纲、教学目的，征集人选；对拟任课学生进行分组，细化任务并落实到人；指导任课学生完成课件或微课视频的设计和制作；教师做主持人，具体的实验原理和基本操作部分由任课学生小组来讲解；最后教师进行点评总结，将相关实验资源(课件或微课)、教学重点内容及思考题再次发布到实验兴趣群，供学生课后复习。

鉴于多数学生在高中时对实验课不够重视，对于化学实验的认识仅限于书本上和习题册上的相关内容，普遍存在动手能力较差的问题，发动学生在互联网上搜集关于基本操作训练方面(如：药品的取用及称量、过滤、滴定、重结晶等)的小视频，或者进入开放实验室自己录制小视频制作微课，上传分享到课程群，根据下载量和视频质量定期评选出“班级最佳微课制作能手”，激发学生们的学习热情，主动规范自身的基础实验操作。

3 建立班级实验兴趣群，加强师生互动交流

建立班级实验兴趣群，为学生提供一个跨时间、跨地域的互动交流平台，互相学习，互相帮助，共同提高，同时也帮助教师实时了解学生的学习需求，及时解决问题。2016年我校与超星集团合作，构建了移动互联网时代的教学生态系统“超星学习通”，依托超星学习通平台，建立无机化学实验兴趣群，为学生提供一个跨时间、跨地域的互动交流平台。在实验兴趣群中既可以发布实验信息、相关课件与视频，也可以定期制定主体，围绕主题进行讨论。如，教学信息发布(征集任课教师、课后思考题、相关微课、课件、视频)；计算机方面(如何利用化学软件做出清晰明了的实验图表，化学常用软件，化学ppt模板)；化学知识方面(重结晶操作你不可不知的注意事项，如何准确取液，常用指示剂的配制)；课程调研类(你喜欢什么样的化学老师，对无机化学实验的几点建议，实验题目的建议)；发送化学实验精华帖的链接及提供化学APP(小木虫、丁香园)。通过班级实验兴趣群，将手机由学生的娱乐工具转变为学习工具，帮助教师实时了解学生的学习需求，及时解答反馈信息，与学生建立良好的师生关系，亦师亦友，教学相长。

4 结语

“互联网+”模式下无机化学实验课程的改革研究依托移动互联网技术极大地丰富了教学内容和教学手段，拓宽了授课渠道，由教师与学生的面对面传授拓展到以学生为主的传授、交流、互动相结合的多种传授模式，延伸了教学的时间与空间，与此同时思维方式将从被动接受型转变为主动创新型，培养了学生独立解决问题和创新意识的能力，收到了较好的教学效果。该课题的研究无疑为加快吉林省推进现代信息技术与教育教学深度融合，实现优质教学资源的共建与共享添砖加瓦。