基于POE教学策略改革《有机化学实验》

徐浩 徐元清 袁金芳 徐莉 王玉霞

基金项目：河南省教育厅教学质量工程项目“基于POE教学策略改革《有机化学实验》”

摘要：近年来，国家逐渐重视培养高校学生动手能力和独立思考能力，因此实验教学就成为重点。相较于之前老师讲授之后学生再动手有所不同，POE教学策略对其进行调整，让学生自主预习实验内容，通过查阅文献推测可能反应;实验中观察反应进展情况及反应现象，最后与相关资料对比，分析并加以理解。以此提高学生对实际操作的理解记忆。

关键词：POE教学;有机化学;改革

1.高校实验课程现状分析

近十年来，我国高校注重理论知识教学，学生的理论知识水平相较于上个世纪显著提高，但过于注重理论知识的传授而忽略了学生动手能力，导致学生实际操作能力下降，书本学到的知识不能加以实践。正所谓“学而不思则罔，思而不学则殆”，长年累月下去必将影响学生以后的动手能力。为了贯彻落实国家既定政策《关于狠抓新时代全国高等学校本科教育工作会议精神落实的通知》，提出“各高校要全面梳理各门课程的教学内容，合理提升学业挑战度、增加课程难度、拓展课程深度，切实提高课程教学质量”[1]。河南大学有机教研室体会到现如今教学方面的不足，决定从自身教学质量出发，和学生代表交流后对有机化学实验课进行改革。本次改革基于POE教学策略——既predict（预测），observe（观察），explain（解释），培养学生自主动手能力，创新能力，以及相关文献调研、阅读、分析能力[2-3]。让学生走出理论，走向实践。

2.存在问题及改革方案

2.1传统教学方式与新型教学模式相结合的挑战

有机化学实验操作繁琐、仪器繁多，一时难以完全掌握;搭建装置更直接考验学生动手能力，具有一定难度;不仅如此，有机反应往往伴随大量副产物生成，需要提纯分离;避免副产物生成不得不通过机理进行分析，学生只有足够掌握反应机理，才能透彻分析实验现象以及实验数据。而在学习机理时，需要理解和記忆的知识点较多，容易造成“前学后忘”等问题。因此需要学生花费大量时间对知识点进行梳理，这样才能形成一套知识体系。然而传统实验教学对此不够重视，不能较好的解决这一类问题;POE教学策略中第一项“预测”与第二项“观察”可以很好的帮助学生理解反应机理——首先查阅相关文献，并结合自己所学内容提出假想机理，之后在做实验同时观察反应现象并记录，课后将试验记录与自己所猜测结果对照，并分实验析数据以及误差产生的原因，进而了解反应机理。

2.2教学内容与有机化学领域高速发展之间的挑战

尽管高校使用都是最新版实验教材，高校教师也经常对实验教材查漏补缺，但这并不能完全解决教材滞后性，笼统性带来的问题——面临基础有机化学飞速发展的今天，教材所承载的知识不完全具有前沿性，这导致高校有机化学实验不能满足当今科技的发展，这将不利于学生毕业之后从事相关工作[4]。若盲目提升实验难度，又不利于学生理解实验内容。正因如此，实验课程改革迫在眉睫。在化学实验快速发展的今天，如何更新教学内容是目前应当解决的难题。河南大学有机教研室从实际出发，对学生实验能力进行评定，并以此为基础购买不同难度的有机化学实验教材。真正做到因材施教，让能力强的学生进一步提高自己;让能力相对较弱的同学尽力攻克基础知识后再深入了解反应机理。

2.3传统教学模式与学生学习积极性之间的挑战

我院高度重视学生教育，安排合理的教学模式取得了不俗的效果。伴随着电脑和手机的诞生，学生不能合理利用互联网，未能找到学习与娱乐之间的平衡。如何构建新型教学模式与传统教学模式结合，在提高学生积极性的同时，提高学习效率，是传统教学模式面临的另一挑战。而通过POE教学策略，利用互联网时代出现的便利进行“预测”，并通过后续的“解释”，加强学生自主学习能力的同时，提高学习积极性。还能使学生之间相互讨论，增强学生学习能力与合作能力，引导同学正确使用互联网[5]。

有机化学实验课程在化学领域内是不可或缺的一部分。结合我院有机化学教学实际打造有机化学实践创新课程，如能将POE教学策略与创新型实验引入高校有机化学实验课体系中，更新学习方式，创设课内课外相互补的学习环境、理论实践相结合的学习机制，将能够切实有效提高实验课程教学成效。

综上所述，有机实验课程具有操作繁琐、反应机理难懂等问题。因此，需要培养学生独立思考能力与动手能力来提升学生实验操作能力。传统实验教学很难调动学生学习的积极性，因此需运用先进完善的教学策略。在调动学生学习积极性及提升教学的效果质量方面，POE教学策略很好的解决这一问题;同时组织教师与学生互动，让学生与老师相互打分，提升课改效果。并且每节课选出学生代表与老师探讨，询问难点重点;在课余时间成立研讨小组讨论实验结果[7]。基于此，以 “有机化学实验”课程为例，将POE策略引入化学实验教学体系并进一步引入化学体系，辅助课程教学，打造具有特色的有机化学实验课程，培养学生动手能力和实践能力，助力河南大学一流本科教育建设。

3.项目实施方案及实施计划

3.1具体改革内容、改革目标和拟解决的关键问题

为打造特色的有机化学实验创新课程，创设线上线下、课内课外、虚拟与现实相结合的一体化独立化学习环境和机制。现计划将POE教学策略引入有机化学实验教学体系之内，进行有机实验课程改革。

正所谓授人以鱼不如授人以渔。学习有机化学实验，不仅要了解一些基础仪器操作，还必须了解实验中设计的反应机理及其他影响因素，然而有机反应机理难以短时间理解，很多同学不能彻底理解，甚至混淆。不仅如此，部分学生动手能力较弱，实验结果不够完美。而POE教学策略解决了这一难题。有机教研室老师让学生查阅相关反应文献，并预测可能发生的反应，可以使学生更好的理解反应机理。并让学生保持观察记录，做到温故而知新，分析实验结果后和老师印证，调动学生积极性。

改革目标：

（1）POE策略辅助有机化学实验改革，不但使学生达到过硬的专业基础，还可以使学生具备较好的抽象思维。这对于初学者来说是一个良好的开端，同时也为今后的化学理论学习打下夯实基础。

（2）POE策略辅助有机化学前沿性教学的改革，使学生能够在知识点理解上不仅仅局限在教材上，还能拓展学生视野，将重心转移到课外文献以及创新实践中，為学生以后的科研道路提高帮助。前沿的知识教学也可以提升学生对化学的好奇心，增添了学生学习化学实验的兴趣。在一定程度上提升了教学质量。

（3）POE策略提高学生学习有机实验的主动性的改革，有目的性的提高了因学生个体差异不同引起的学习主动性不高的问题，并提高学生自主学习效率，进而提高了教学质量。最终让每个学生实现学有所成。

拟解决的关键问题：（1）拟解决高校中部分学生主动性不高的问题;（2）拟解决高校传统实验教学不足问题;（3）拟解决高校课程质量不高的问题;（4）POE策略进入有机化学教学课堂的观念要深入人心，这是改革的核心。

4.总结

综上所述，河南大学有机教研室从实际出发，将POE教学策略运用到实验课程中，增强学生动手能力以及独立思考能力;解决学生主动性不高，实验课质量不强等问题;并未后续实验课程改革积累经验。

参考文献

[1]陈宝生.坚持“以本为本” 推进“四个回归” 建设中国特色、世界水平的一流本科教育[J].时事报告（党委中心组学习），2018（05）：18-30.

[2]邱彦文， 黄世杰， 王国华. 国中理化课试行POE教学之个案研究[J].科学教育， 2002（12）：53-69

[3]顾江鸿， 史小梅， 李春密. 预测—观察—解释———一种基于现代教育研究的演示策[J].教育科学研究，2009 （05） ：54-57.

[4]钟新仙.有机化学实验考核方法的改革初探[J].广东化工，2009，36（05）：224-225.

[5]胡庆华，张蔚萍，陶春元，喻国贞.新形势下高校有机化学实验教学改革前沿及趋势[J].广东化工，2009，36（10）：200-201.

[6]《高等学校课程思政建设指导纲要》发布[J].中国电力教育，2020（06）：6.

[7]陈华仕.新时期高校有机化学实验教学改革及其趋势[J].才智，2019（14）：64.