高师院校基于LBL-PBL-TBL的有机化学实验教学模式探讨

杨 翠，赵 仑，苏丽红，王 迪，李志宏，韩亭亭

(长春师范大学 化学学院，吉林 长春 130032)

有机化学实验是化学、生命科学、环境科学等学科学生的必修课程，是有机化学教学的重要组成部分，是训练学生基本技能的重要环节，对培养学生动手能力、分析和解决问题的能力均有着重要作用[1-3]。目前，大部分高校教学中仍然采取传统教学模式--教师用较短时间讲解原理、装置、步骤及注意事项等，学生按教材和老师讲解步骤经过一番“照方抓药”实验后，送上一份实验报告就算完成任务[4-6]。这种教学模式下学生的基本操作能力虽能得到训练，但会产生很大的依赖性和惰性，不利于培养学生的学习主动性和激发探索精神[6]。为了改变这种局面，提高教学效果，本文将传统的教学(lecture-based learning,LBL)、问题式学习(problem-based learning,PBL)和以团队为基础的学习(team based learning,TBL)教学模式引入有机化学实验教学，形成基于LBL-PBL-TBL整合模式的有机化学实验教学方法。通过传统的教学模式训练学生基本操作技能；通过问题式学习模式有效引导学生将理论知识与实验实践相结合，提供学生分析问题和解决问题的能力；通过以团队为基础的学习模式有助于培养学生的思维能力和创新能力，提升团队协作精神。本文以化学专业学生为例，试图探讨LBL-PBL-TBL的实践融合，以期为高师院校实验教学改革提供可借鉴的经验。

1 基于LBL-PBL-TBL教学模式的构建

1.1 LBL-PBL-TBL教学的优势

LBL-PBL-TBL是一种基于传统的教学(LBL)、基于问题的教学(PBL)和基于团队的教学(TBL)的混合教学方法，其实施是基础性实验教师教授基础操作和注意事项，学生熟悉基本操作；综合性和设计性实验教师提出启发性问题，学生以团队形式自主学习解决问题以实现知识经验建构的过程。教学过程的关键是启发性问题的设计，要求既涵盖实验相关的知识重点和注意事项，又具有启发性。LBL-PBL-TBL教学法的引入使学生能带着疑问去预习实验和查阅相关资料，通过团队合作一同解决学生在预习和解决习题过程的困惑，讨论过程中不同层次学生能取长补短相互启发，在对他人答案进行批判性思考时能提升自身解决问题的能力，有助于开发学生的思维力和创造力。

1.2 基于LBL-PBL-TBL教学模式的贯彻方法

在互联网的支持下，利用微信或QQ等网络平台，构建了LBL-PBL-TBL教学模式，如图1所示。

(1)课前教师通过对各个实验中重要知识点设计若干由由浅入深的问题组成团队测试，公布到微信群或QQ群。

(2)学生在任务单的引导下预习实验内容并查阅相关文献资料进行自主学习。

(3)3～5人组成学习小组，集中讨论并完成团队测验，提出未解决的共性问题。

(4)老师通过学生的课堂讨论归纳总结各自实验方案的可行性，确定各组实验方案，在实验过程中通过与同学和老师讨论完成未解决的问题。

(5)知识的内化可通过课堂后续的知识梳理、课堂测验和小考完成。

图1 基于LBL-PBL-TBL教学模式

2 LBL-PBL-TBL教学法在有机化学实验教学中的应用探讨

为了更好的培养学生的动手动脑能力，以我校化学专业的有机化学实验课为例进行教学改革，将实验课内容按基础性、综合性和设计性进行分类，针对不同类型采用不同教学方法。

2.1 基础性实验

基础性实验是培养学生的基本操作技能，为后续实验奠定基础，主要任务是掌握基本操作和熟练按照常用装置。涉及实验内容有蒸馏和沸点的测定、回流、升华、重结晶、分液漏斗的使用等，采用传统的LBL教学模式。教学过程：首先教师利用一定时间讲解实验原理、装置及注意事项等；之后学生按照教师教授内容进行实验操作，并记录实验现象，此过程中教师要规范学生的基本操作，纠正错误操作，以便学生形成良好的习惯；最后学生完成实验报告。

2.2 综合性实验

综合性实验是培养学生分析问题和解决问题的能力，为激发学生的学习兴趣，主要任务是提升学生的教师素养。涉及实验内容有乙酸乙酯的制备、溴乙烷的制备、正丁醚的制备、从茶叶中提取咖啡因等，采用PBL教学模式，层进的方式提问，以从茶叶中提取咖啡因为例。教学过程分以下两个阶段。

第一阶段：实验前1～2周教师给出一系列相关问题，如茶叶的组成？为什么提取咖啡因？选用何种提取方法？如何选择提取溶剂？如何提纯咖啡因？如何设计实验过程？实验中有设计哪些装置及注意事项？学生带着问题进行预习，了解实验目的、原理、方法及注意事项等基本内容，并巩固所学的知识。

第二阶段：实验当天，教师引导下学生对所给出的问题进行讨论，时间控制在20 min内，该过程的主体为学生。通过讨论确定3组实验方案——水-索氏提取、醇-索氏提取和50%醇的水溶液-索氏提取，并将学生分成三组，分别选择不同的提取方法进行实验。实验结束后进行不同实验方案结果进行对比，并完成实验报告。

这种方式使学生对理论知识有了感性的认识，同时体会到了实验的复杂和乐趣。PBL教学法不仅能够有效激发学生的实验兴趣，培养学生的自主学习能力，也能加强基础操作的训练。

2.3 设计性实验

设计性实验是培养学生的思维能力和创新能力，提升学生沟通和团队合作的技巧。主要任务提供学生的综合素质。设计实验有菠菜中色素的提取和分离研究、从橙皮中提取柠檬烯、糖的性质等。采用LBL-PBL-TBL模式，以从橙皮中提取柠檬烯为例。教学过程分以下四个阶段。

第一阶段：采用LBL模式讲解实验要求、如何使用知网、万方、Sciencedirect等专业数据库查阅资料。同时，在班委协助的基础上将学生合理分组，需考虑男女搭配、成绩优劣等因素，以便学生的讨论和实验的进展，同时有利于发挥团队合作精神。

第二阶段：采用PBL模式给出问题。柠檬烯的价值？提取方法有哪些？哪个提取方法较好？等等。教师引导学生收集资料，学生之间采用TBL模式完成讨论，同时确定本组的提取方案。

第三阶段：教师指导学生优化选择方案，使实验方案更具可行性，主要采用TBL模式。该过程要求每组同学选派一名同学对方案进行讲解，其他同学自由提问，同组学生可参与讨论。讨论后，教师对每组方案进行总结点评，指出方案中的优缺点、可行性及改进方法。最终确定实验方案，并于两周内完成实验。

第四阶段：教师采用LBL模式讲解论文的格式和要求，同组学生间采用TBL模式完成一篇小论文。

LBL-PBL-TBL模式综合了三种教学模式的优点，在该部分实验中既能训练学生基本操作、又能加强学生创新、科研能力的培养。学生通过自学、查阅文献、讨论等方式对实验中涉及的知识掌握的更牢固、印象更深刻，同时学生思维能力也得到了极大提高。

3 结语

有机化学实验采用LBL-PBL-TBL教学模式既能保证教学的系统性和学生基本操作技能的训练，又能激发学生学习的主动性和兴趣，同时培养了学生创新能力、分析解决问题的能力、沟通表达和团队合作能力。LBL-PBL-TBL教学模式复合高师院校教学改革、实施素质教育，培养创新型人才和合格化学教师的要求。