基于雨课堂智慧教学工具的化工原理课堂教学改革与实践

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化工原理是化工及其相关专业的一门专业基础课,存在内容多、计算量大、课堂互动难等情况.在教学中引入雨课堂智慧教学工具,有助于解决教学中存在的普遍问题.从课前教学设计、课中互动和测验、课后复习和信息反馈、课程评价机制等方面介绍了雨课堂智慧教学工具在化工原理教学中的应用,实现以学生为中心、科学地评价学生的学习过程与学习效果.基于雨课堂的智慧教学模式对教学的促进作用显著,出勤率明显提升,课堂气氛活跃,信息反馈及时,有助于教师掌握每位学生的学习情况,能使教学更具个性化.
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以有机化学课程在线教学开展情况为背景,通过与传统教学模式对比,分析了在线教学的优势与不足.在此基础上,将笔者所在课程组开展在线教学以来在教学内容重构、教学环节设计、考核方式改革等方面的探索与尝试进行了总结与分享.
依托校内无机化学在线课程,将基于“超星”学习通平台的混合式教学模式引入元素化学知识的学习,设计了“MOOC+案例精讲+QQ群辅助”的教学策略.实践过程中,借助MOOC自主学习低阶的知识点,采用专题直播、分组活动、PBL教学法开展高阶知识点的学习,QQ群辅助进行实时答疑.学习通平台串联起了教室端、移动端和管理端,师生线上线下的交流互动,有助于实现愉快、高效的智慧“教与学”.调查显示,基于“一平三端”的混合教学形式得到大部分学生的认可.
对硫代硫酸钠标准溶液配制实验中不同基准物质的标定效果进行了对比研究,结合试剂用量、反应时间、显著性检验等分析说明不同基准物质所产生的结果:重铬酸钾、碘酸钾、溴酸钾均可实现对硫代硫酸钠溶液的标定.其中溴酸钾作为标定的基准物质时,试剂用量少,反应时间短,实验费用低且终点易于观察.双侧t检验符合统计学要求,更适用于硫代硫酸钠溶液标定,有望引入学生实验.
“分子结构和分子间力”在人们认识物质世界的过程中起着承上启下的重要作用.然而,在“新工科”建设背景下,化学教学内容要少而精,以强化专业的应用特色建设.对工科学生历年来对于共价键理论、分子间力和离子极化中易错或不易理解的相关内容进行了分析和讨论,旨在帮助学习者在认识物质世界的过程中能更好地在微观世界和宏观世界之间切换,并学会预测或解释物质的性质及其递变规律,同时落实化学核心素质及德育素质的培养.
针对目前大学基础有机化学实验教学中的实验缺乏连贯性和系统性等问题,首次将硝基还原和芳胺重氮化偶联2个反应结合起来.主要以间硝基苯甲醛为原料,不进行中间体纯化,连续通过硝基还原、重氮化偶联反应直接制备偶氮染料——3-[(2-羟基-1-萘基)偶氮基]苯甲醛.改进后的实验将2个原本孤立的实验联系在一起,让本科生在掌握实验原理和基础实验操作的基础上,体会到有机化学基础实验之间的内在联系.同时该创新实验可以进一步拓展成综合实验,更有利于学生系统地理解和掌握化学实验技术,并锻炼主动探索精神和综合实践能力.
将红外光谱应用于高分子物理实验教学,通过一些实例阐述了红外光谱在聚合物鉴别、分子构象、结晶度以及相容性表征等方面的应用.该实验的设置可以使学生充分了解红外光谱分析的原理方法,学会使用该方法表征高分子不同尺度的结构,激发学生的学习热情,培养学生综合利用所学知识分析和解决问题的能力.
我国青少年“笑气”滥用问题日趋严峻,引发社会关注.介绍了“笑气”的简要历史、制备方法、结构与性质、重要应用、滥用原因及危害等,期望引导青少年全面了解“笑气”,科学使用“笑气”,提早构筑起心理防线,自觉抵制“笑气”滥用.
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由于其强大的沉浸性和交互性等特征,虚拟现实技术在教育教学方面有着独特的优势.基于分子建模工具和虚拟现实技术构建了一种关于分子对接的教学软件,该软件将语音讲解、动画演示、分子可视化、交互操作等内容有机整合在虚拟现实环境中,从理论知识讲解和VR实验操作2个方面展开,深入浅出地讲解了分子对接的知识点,达到辅助教学的目的.