王迎春 王夢(mèng) 郭慧 牛麗穎

隨著現(xiàn)代教育信息技術(shù)的發(fā)展，數(shù)字化教學(xué)手段越來(lái)越廣泛地運(yùn)用于教學(xué)過(guò)程中。針對(duì)目前有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中存在的問(wèn)題，闡述了有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)數(shù)字化教學(xué)的優(yōu)勢(shì)，并討論了實(shí)現(xiàn)有機(jī)化學(xué)試驗(yàn)數(shù)字化教學(xué)需要的條件及存在的問(wèn)題。

有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)數(shù)字化教學(xué)優(yōu)勢(shì)問(wèn)題條件有機(jī)化學(xué)是藥學(xué)專業(yè)必修的基礎(chǔ)課，是學(xué)生后續(xù)專業(yè)課程（生物化學(xué)、中藥化學(xué)等）學(xué)習(xí)的基礎(chǔ)。化學(xué)是一門以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的學(xué)科，有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)是有機(jī)化學(xué)教學(xué)中必不可少的內(nèi)容，通過(guò)實(shí)驗(yàn)除了可以加深、鞏固課堂講授的知識(shí)外，更重要的是培養(yǎng)學(xué)生觀察能力、獨(dú)立思考能力、創(chuàng)新能力，培養(yǎng)學(xué)生實(shí)事求是的科學(xué)態(tài)度、嚴(yán)謹(jǐn)細(xì)致的工作作風(fēng)和良好的實(shí)驗(yàn)工作習(xí)慣，為以后進(jìn)一步的學(xué)習(xí)、工作和科研打下扎實(shí)的基礎(chǔ)。

目前，有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)大多是驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)，綜合性、設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)較少，教學(xué)方法陳舊，通常是教師將實(shí)驗(yàn)?zāi)康摹⒉襟E、注意事項(xiàng)反復(fù)講解后學(xué)生按部就班的完成實(shí)驗(yàn)，學(xué)生在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中被動(dòng)的接受信息，不需要思考、探索，只需按照預(yù)設(shè)指令進(jìn)行操作即可。通過(guò)實(shí)驗(yàn)，學(xué)生只是熟悉、規(guī)范了儀器的基本操作，加深了實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，并不能提高思考、創(chuàng)造能力，對(duì)于培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)和科學(xué)研究的精神具有抑制作用。如何提高實(shí)驗(yàn)課程的效率，提高學(xué)生實(shí)驗(yàn)熱情，培養(yǎng)學(xué)生實(shí)驗(yàn)?zāi)芰κ俏覀兡壳柏酱鉀Q的問(wèn)題。

隨著現(xiàn)代教育信息技術(shù)的發(fā)展，校園網(wǎng)的建立和完善，數(shù)字化教學(xué)手段越來(lái)越廣泛的運(yùn)用于教學(xué)過(guò)程中。將數(shù)字化教學(xué)手段運(yùn)用的實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，實(shí)現(xiàn)有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)數(shù)字化教學(xué)，將能更好地實(shí)現(xiàn)有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)的培養(yǎng)目標(biāo)。

一、有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)數(shù)字化教學(xué)內(nèi)容及優(yōu)勢(shì)

數(shù)字化實(shí)驗(yàn)是基于計(jì)算機(jī)平臺(tái)的使用，以真實(shí)的實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)完成的實(shí)驗(yàn)，包括多媒體展現(xiàn)的實(shí)驗(yàn)、虛擬仿真實(shí)驗(yàn)及借助傳感器的實(shí)驗(yàn)。與傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)相比，數(shù)字化實(shí)驗(yàn)采集數(shù)據(jù)量大，占用時(shí)間少，實(shí)驗(yàn)不受時(shí)空的限制等優(yōu)勢(shì)。

1.多媒體展現(xiàn)實(shí)驗(yàn)

有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)中會(huì)用到的很多易燃、易爆，有毒的試劑，或?qū)嶒?yàn)過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生有毒有害氣體，做這些實(shí)驗(yàn)有一定危險(xiǎn)性，且會(huì)對(duì)學(xué)生的身體有一定傷害，因此我們可以通過(guò)圖片、視頻、視頻剪輯、Flash動(dòng)畫、PowerPoint等多種方式展現(xiàn)實(shí)驗(yàn)，避免這些危害。如對(duì)于毒性、氣味很大或條件不允許的實(shí)驗(yàn)，我們可以將實(shí)驗(yàn)過(guò)程錄制或模擬制作出來(lái)，讓學(xué)生觀看視頻。再如，一些有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)反應(yīng)原理，我們可以利用Flash動(dòng)畫將實(shí)驗(yàn)原理制作成動(dòng)畫，促進(jìn)學(xué)生對(duì)知識(shí)的理解，增強(qiáng)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣。在學(xué)生進(jìn)入實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行實(shí)驗(yàn)操作前，我們可以通過(guò)多媒體展示實(shí)驗(yàn)，使學(xué)生熟悉實(shí)驗(yàn)裝置、操作步驟和實(shí)驗(yàn)變化情況，這將有助于學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)的實(shí)際操作。

2.虛擬仿真實(shí)驗(yàn)

由于學(xué)生的數(shù)量較多，分組實(shí)驗(yàn)不能達(dá)到讓每個(gè)同學(xué)都能動(dòng)手操作的要求，通過(guò)開展虛擬仿真實(shí)驗(yàn)，可以給學(xué)生提供更多的實(shí)驗(yàn)機(jī)會(huì)，使每個(gè)學(xué)生都能進(jìn)行實(shí)驗(yàn)操作。學(xué)生可以通過(guò)數(shù)字化實(shí)驗(yàn)平臺(tái)訪問(wèn)虛擬實(shí)驗(yàn)室，做各種虛擬仿真實(shí)驗(yàn)。通過(guò)虛擬仿真實(shí)驗(yàn)，學(xué)生可以更多的接觸、了解實(shí)驗(yàn)，同時(shí)虛擬實(shí)驗(yàn)可以為學(xué)生提供一種更便捷的實(shí)施自己設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)方案的途徑。在虛擬仿真實(shí)驗(yàn)室，學(xué)生想做什么實(shí)驗(yàn)就可以做什么實(shí)驗(yàn)，想怎么操作就怎么操作，不受實(shí)驗(yàn)教程的約束，可以進(jìn)行多種嘗試，不用擔(dān)心危險(xiǎn)，對(duì)提高學(xué)生實(shí)驗(yàn)熱情，激發(fā)實(shí)驗(yàn)積極性有重要意義。

3借助傳感器的實(shí)驗(yàn)

傳感器的精密度極高，反應(yīng)極靈敏，可以保證實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)確無(wú)誤，得到的結(jié)論真實(shí)可靠。有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)中有許多實(shí)驗(yàn)是需要學(xué)生進(jìn)行溫度、pH值等測(cè)定的，學(xué)生在進(jìn)行試驗(yàn)時(shí)經(jīng)常會(huì)由于操作問(wèn)題使讀數(shù)有所偏差，若用相應(yīng)的傳感器進(jìn)行實(shí)驗(yàn)則可避免這類誤差。如可利用溫度傳感器測(cè)定有機(jī)化合物熔點(diǎn)，利用 pH值傳感器測(cè)定食醋的總酸量、利用色度傳感器測(cè)定食物中鐵元素的含量等。借助傳感器進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，可以使實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)更加精確，減少誤差，調(diào)動(dòng)學(xué)生實(shí)驗(yàn)積極性。

二、實(shí)現(xiàn)有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)數(shù)字化教學(xué)必備條件

實(shí)現(xiàn)有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)數(shù)字化教學(xué)需要多方面的準(zhǔn)備，如有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)室、數(shù)據(jù)采集器與各類傳感器、計(jì)算機(jī)等硬件設(shè)備；應(yīng)用軟件、數(shù)字化實(shí)驗(yàn)平臺(tái)等。

1.有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)室

有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)室的建設(shè)，除了配備基本的實(shí)驗(yàn)藥品、儀器、通風(fēng)裝置等有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)必需設(shè)備，為學(xué)生進(jìn)行科學(xué)探究活動(dòng)奠定物質(zhì)基礎(chǔ)外，還應(yīng)能夠做到定時(shí)向?qū)W生開放實(shí)驗(yàn)室，為學(xué)生開展探究活動(dòng)創(chuàng)造良好的條件。

2.硬件設(shè)備

實(shí)現(xiàn)有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)數(shù)字化教學(xué)必不可少的專業(yè)技術(shù)設(shè)備主要包括：數(shù)據(jù)采集器、各種傳感器、計(jì)算機(jī)投影儀、電子白板等。傳感器可精確地測(cè)量與傳遞實(shí)驗(yàn)中所測(cè)定的各種實(shí)驗(yàn)參數(shù)，所得實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)通過(guò)數(shù)據(jù)采集器轉(zhuǎn)到計(jì)算機(jī)中，計(jì)算機(jī)經(jīng)由配套軟件將數(shù)據(jù)以表格和圖像形式呈現(xiàn)，并進(jìn)行分析處理。

3.應(yīng)用軟件

多媒體實(shí)驗(yàn)常用軟件多媒體實(shí)驗(yàn)常用軟件有 Flash、PowerPoint等；傳感器實(shí)驗(yàn)常用的主要是數(shù)據(jù)處理軟件，如 DataStudio數(shù)據(jù)處理軟件；仿真實(shí)驗(yàn)軟件有多種，如美國(guó) COREL公司開發(fā)的虛擬化學(xué)實(shí)驗(yàn)室 COREL Chemlab，南京金華科軟件有限公司開發(fā)的仿真化學(xué)實(shí)驗(yàn)室 V3.5。

4.創(chuàng)建有機(jī)化學(xué)數(shù)字化實(shí)驗(yàn)教學(xué)網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)

創(chuàng)建基于數(shù)字化校園網(wǎng)的化學(xué)數(shù)字化實(shí)驗(yàn)教學(xué)網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)，通過(guò)數(shù)字化實(shí)驗(yàn)教學(xué)網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)把各種教學(xué)資源整合起來(lái)，把教師、學(xué)生、教學(xué)資源聯(lián)系起來(lái)。

目前，有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)數(shù)字化教學(xué)還存在一些問(wèn)題，如數(shù)字化實(shí)驗(yàn)室建設(shè)不完善，無(wú)法完全對(duì)學(xué)生開放；教師觀念落后，數(shù)字化實(shí)驗(yàn)教學(xué)能力和水平較低；學(xué)生已經(jīng)習(xí)慣了傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)，獨(dú)立思考能力較差；有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容單一，缺乏數(shù)字化實(shí)驗(yàn)案例等，但相信隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，科技的進(jìn)步，有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)數(shù)字化教學(xué)將成為有機(jī)化學(xué)教學(xué)的一個(gè)重要方式。

有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)數(shù)字化教學(xué)具有多方面優(yōu)勢(shì)，在培養(yǎng)具有實(shí)踐能力和創(chuàng)新能力的高素質(zhì)人才方面具有重要意義。有機(jī)化學(xué)數(shù)字化教學(xué)并非否定、摒棄傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)，而是將二者有機(jī)融合，這樣才能更好地達(dá)到培養(yǎng)學(xué)生的目的。

參考文獻(xiàn)：

[1]錢揚(yáng)義，杜永峰.掌上實(shí)驗(yàn)技術(shù)（The lab Hand technology）與中學(xué)理科探究[J].化學(xué)教育，2004，（08）：12-16.

[2]吳秀玲，杜召民.化學(xué)課程中數(shù)字化教學(xué)設(shè)計(jì)的探索[J].化工設(shè)計(jì)通訊，2015，41（02）：54-56.

[3]原渭蘭，邱杰.數(shù)字化實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革的研究與思考[J].實(shí)驗(yàn)技術(shù)與管理，2011，28（07）：138-140.

[4]隋國(guó)政.數(shù)字化實(shí)驗(yàn)教學(xué)探討[J].教育在線，2009，（23）：156-157.

[5]李穎.基于網(wǎng)絡(luò)環(huán)境的數(shù)字化實(shí)驗(yàn)教學(xué)研究[J].曲阜師范大學(xué)學(xué)報(bào)，2014，40（02）：125-128.