微課在本科生分析化學(xué)課程中的建設(shè)初探*

李原婷，趙 韻，唐意紅

(上海應(yīng)用技術(shù)大學(xué)化學(xué)與環(huán)境工程學(xué)院，上海 201418)

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微課在本科生分析化學(xué)課程中的建設(shè)初探*

李原婷，趙 韻，唐意紅

(上海應(yīng)用技術(shù)大學(xué)化學(xué)與環(huán)境工程學(xué)院，上海 201418)

微課革新了傳統(tǒng)課堂教學(xué)模式，能更好滿足學(xué)生不同層次的學(xué)習(xí)需求，是傳統(tǒng)課堂的有益補(bǔ)充和拓展。探索了微課在本科生分析化學(xué)課程教學(xué)改革中的應(yīng)用，從微課內(nèi)容設(shè)計(jì)、實(shí)踐策略等方面，探討分析化學(xué)微課建設(shè)的初步設(shè)想，指出面臨的挑戰(zhàn)，為師生提供一種新型教學(xué)模式和學(xué)習(xí)方式，也為深化該課程的教學(xué)改革提供新的研究思路。

分析化學(xué)；微課；本科生；教學(xué)改革

隨著中國高教改革的深入，大學(xué)生迫切需要一種簡便高效、生動(dòng)有趣的方式，來滿足自主學(xué)習(xí)的需求。微課這種新型的教學(xué)學(xué)習(xí)模式應(yīng)運(yùn)而生，通過精心的教學(xué)設(shè)計(jì)，以多媒體手段圍繞某個(gè)知識(shí)點(diǎn)或教學(xué)環(huán)節(jié)展開簡短生動(dòng)并且完整的教學(xué)活動(dòng)[1]。微課作為課堂學(xué)習(xí)的一種重要補(bǔ)充，對(duì)于教師而言突破了傳統(tǒng)的教學(xué)模式，對(duì)其專業(yè)成長提出了更高的要求和挑戰(zhàn)；對(duì)于學(xué)生而言，能更好滿足其個(gè)性化學(xué)習(xí)的需求，既可強(qiáng)化鞏固或查漏補(bǔ)缺，也能按照興趣和學(xué)習(xí)能力的差異進(jìn)行選擇性學(xué)習(xí)。在信息全球化的時(shí)代背景下，基于微課的在線和移動(dòng)學(xué)習(xí)將會(huì)日益受到重視[2-3]。

本科生分析化學(xué)課程具有涉及面廣、知識(shí)體系復(fù)雜、更新速度快等特點(diǎn)，如果能夠幫助學(xué)生建立興趣，在課堂學(xué)習(xí)外對(duì)重難點(diǎn)進(jìn)行鞏固，將前沿的科研成果和技術(shù)案例有效地傳授給學(xué)生，并且?guī)椭鷮W(xué)生隨時(shí)隨地自主安排學(xué)習(xí)，將更有利于拓展學(xué)生的知識(shí)面，激發(fā)自主學(xué)習(xí)的意識(shí)，也為師生的溝通交流提供一個(gè)有效的平臺(tái)。目前，微課在高校課程的教學(xué)中還未得到廣泛開展，本文就本科生分析化學(xué)微課教學(xué)實(shí)踐進(jìn)行了初步探索。

1 微課引入分析化學(xué)教學(xué)的意義

分析化學(xué)是化學(xué)專業(yè)基礎(chǔ)課，它的理論和方法不僅是分析科學(xué)的基礎(chǔ)，也是從事化學(xué)教育、生命、環(huán)境等學(xué)科的工作基礎(chǔ)。該課程的特點(diǎn)是理論與實(shí)踐緊密結(jié)合，在教授學(xué)生基本原理和方法的同時(shí)，培養(yǎng)嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膽B(tài)度及獨(dú)立進(jìn)行精密實(shí)驗(yàn)的技巧，提高分析和處理問題的能力。在實(shí)際的教學(xué)工作中，筆者認(rèn)為存在的問題主要有：

(1)“PPT+講解”式的教學(xué)模式，無法激發(fā)學(xué)生自主學(xué)習(xí)的熱情。每節(jié)課由教師掌握教學(xué)內(nèi)容和進(jìn)度，將書中的原理和知識(shí)點(diǎn)詳述一遍，學(xué)生往往一節(jié)課聽下來仍不得要領(lǐng)，長此以往，反而導(dǎo)致思想不集中。

(2)由于授課人數(shù)眾多，教師無法掌握每個(gè)學(xué)生的學(xué)習(xí)進(jìn)度，對(duì)于接受能力強(qiáng)的同學(xué)沒有辦法增加學(xué)習(xí)內(nèi)容，而對(duì)于接受程度差的同學(xué)也不能做到針對(duì)性的輔導(dǎo)。

(3)分析化學(xué)的發(fā)展速度快，尤其是儀器分析的發(fā)展，并且分析化學(xué)在實(shí)際生活中的應(yīng)用案例也很多，而傳統(tǒng)課堂根據(jù)教學(xué)大綱授課，很難通過增加教學(xué)量將最新的學(xué)科進(jìn)展傳達(dá)給學(xué)生[4-5]。

微課短小精煉，簡明扼要，能很好的彌補(bǔ)上述課堂教學(xué)的不足。因此將微課教學(xué)引入分析化學(xué)的教學(xué)有著十分積極的意義。首先，微課是一種教學(xué)視頻文件，包括文字、音樂、視頻和繪畫等，教學(xué)手段豐富，且占用的時(shí)間通常不會(huì)超過幾分鐘，能夠牢牢抓住學(xué)生的注意力。其次，一次微課所涉及的知識(shí)點(diǎn)往往很少，因而可以將教學(xué)重點(diǎn)、難點(diǎn)分別制作成微課，幫助基礎(chǔ)薄弱的學(xué)生進(jìn)行反復(fù)學(xué)習(xí)，幫助學(xué)習(xí)能力強(qiáng)的學(xué)生有的放矢的學(xué)習(xí)，既提高了學(xué)生的效率也節(jié)約了教師的時(shí)間，達(dá)到教學(xué)相長的效果。最后，微課內(nèi)容的安排靈活，教師可以將分析化學(xué)中涉及到的儀器或?qū)嶒?yàn)操作錄制成微課，讓學(xué)生對(duì)教學(xué)內(nèi)容有更生動(dòng)直觀的了解；此外，針對(duì)分析化學(xué)學(xué)科發(fā)展中的最新前沿和實(shí)際案例，也可以制作成微課供學(xué)生自主學(xué)習(xí)。

2 分析化學(xué)微課內(nèi)容的設(shè)計(jì)

要想為本科生設(shè)計(jì)一節(jié)好的分析化學(xué)微課，首要任務(wù)是了解微課的特點(diǎn)和作用。微課通常是利用5～10分鐘去講解一個(gè)具體的知識(shí)點(diǎn)、例題、教學(xué)經(jīng)驗(yàn)或知識(shí)脈絡(luò)，用于學(xué)生溫故知新、啟惑解惑而非授業(yè)，不能完全代替課堂教學(xué)。

其次，如何選擇講授的知識(shí)點(diǎn)決定了教學(xué)效果。因此在分析化學(xué)微課內(nèi)容的設(shè)計(jì)中，要對(duì)相關(guān)知識(shí)點(diǎn)進(jìn)行科學(xué)的分析處理，使其更符合教學(xué)和認(rèn)知規(guī)律：一般要選取教學(xué)的重難點(diǎn)；選擇的知識(shí)點(diǎn)要細(xì)、要小，要在10分鐘內(nèi)能講解透徹；再次為選擇適合的類型，如講授型、啟發(fā)型、討論型、問答型、演示型、實(shí)驗(yàn)型、探究型等等。根據(jù)講授的知識(shí)點(diǎn)選擇合適的微課類型有助于提高教學(xué)效果。例如，筆者在設(shè)計(jì)酸堿滴定章節(jié)中“一元酸堿的滴定基本原理”這一節(jié)中，就以NaOH滴定HCl為例，以酚酞為指示劑進(jìn)行了演示實(shí)驗(yàn)，讓學(xué)生對(duì)于全滴定過程有生動(dòng)、直觀的理解后，再進(jìn)行滴定原理的分步講解。

表1 吸光光度法與原子吸收分光光度法的異同點(diǎn)

接下來就是構(gòu)建一個(gè)精煉完整的教學(xué)過程。首先要選擇一種迅速直接的切題方式，力求新穎，如從生活現(xiàn)象或?qū)嶋H問題引入，也可以設(shè)置疑問進(jìn)入課題，或者直接開門見山，以分配更多的時(shí)間給內(nèi)容的講授。例如在氣相色譜章節(jié)的引入中，可以講述俄國植物學(xué)家米哈伊爾·茨維特將石油醚洗脫植物色素提取液后，發(fā)現(xiàn)植物色素由一條色帶分散為數(shù)條平行的色帶這一現(xiàn)象引入氣相色譜的原理。其次在微課講授中，盡可能線索鮮明、重點(diǎn)突出，羅列的論據(jù)精簡準(zhǔn)確，讓學(xué)生能吃透而非引發(fā)新的疑問。最后，結(jié)尾要短小精悍，加深授課內(nèi)容，起到畫龍點(diǎn)睛的作用。可以充分利用圖表、流程圖等方式進(jìn)行總結(jié)，例如，在講授吸光光度法與原子吸收分光光度法兩章節(jié)時(shí)，學(xué)生常常會(huì)對(duì)二者的原理和儀器有所混淆，因此可以就兩種方法的異同設(shè)計(jì)成微課進(jìn)行講解，在結(jié)尾可用表格形式對(duì)二者的異同做全面的比較，幫助學(xué)生記憶。表1是筆者在微課教學(xué)中整理的吸光光度法與原子吸收分光光度法的異同點(diǎn)。

在微課的設(shè)計(jì)中還要突出亮點(diǎn)，可以是深入淺出的講解，絲絲入扣的分析，抑或是制作精美的PPT，設(shè)計(jì)獨(dú)特的微視頻等等。如果沒有獨(dú)特的亮點(diǎn)，微課就起不到輔助課堂教學(xué)，提升學(xué)生興趣的作用。例如：在設(shè)計(jì)原子吸收分光光度法儀器一節(jié)的微課時(shí)，考慮到儀器部件在課堂教學(xué)中沒有實(shí)物，講解枯燥，原理抽象，難以理解這些特點(diǎn)，筆者選取了動(dòng)畫視頻進(jìn)行原子吸收分光光度法虛擬實(shí)驗(yàn)，將原子吸收分光光度儀的主要儀器部件及內(nèi)部構(gòu)造、檢測流程以動(dòng)畫的形式展現(xiàn)，創(chuàng)造出一個(gè)圖文并茂、有聲有色、生動(dòng)逼真的教學(xué)環(huán)境，以幫助學(xué)生直觀的了解，使樂學(xué)落到實(shí)處。圖1為微視頻截圖：

圖1 原子吸收分光光度法虛擬實(shí)驗(yàn)

最后，微課教學(xué)課件的制作水平?jīng)Q定了微課的質(zhì)量。實(shí)用、有效的課件能有效地突破教學(xué)難點(diǎn)，為教師的教學(xué)提供形象的表達(dá)，為學(xué)生的學(xué)習(xí)如虎添翼。在微課教學(xué)課件的制作中要注重準(zhǔn)確性和藝術(shù)性；利用視頻、聲音、動(dòng)畫等多種手段讓課件畫面動(dòng)靜結(jié)合，彌補(bǔ)傳統(tǒng)課堂的不足；緊緊圍繞主題整合信息資源，提供適度的信息量，增強(qiáng)學(xué)生的消化理解；微課的教學(xué)界面要盡量簡單、靈活、易于操作，最好能支持手觸或鼠標(biāo)，前翻、后翻等操作按鈕或圖標(biāo)的設(shè)置要簡單、直觀。

3 分析化學(xué)微課實(shí)踐策略

3.1 課前預(yù)習(xí)，激發(fā)興趣

課前預(yù)習(xí)環(huán)節(jié)能將學(xué)過的知識(shí)與新知識(shí)有效串聯(lián)，保證教學(xué)的連貫性，降低對(duì)新知識(shí)的理解難度。然而在目前的本科教育中，很少有學(xué)生能做到課前預(yù)習(xí)，因?yàn)闀旧系膬?nèi)容教師會(huì)在課堂上講授，讓學(xué)生認(rèn)為沒有預(yù)習(xí)的必要。筆者認(rèn)為微課在分析化學(xué)課前預(yù)習(xí)的部分可以著重在引入問題，激發(fā)興趣。例如在電位分析法授課之前，可以播放一段電位計(jì)測定礦泉水pH值的實(shí)驗(yàn)微課視頻，并與廣泛pH試紙的測量值進(jìn)行比較，引發(fā)學(xué)生思考。興趣是學(xué)習(xí)最好的導(dǎo)師，通過如此視頻影像的方式，引導(dǎo)學(xué)生用分析化學(xué)理論知識(shí)解釋和解決一些實(shí)際問題。同時(shí)，教師還可以在微課中融入相關(guān)的背景知識(shí)、人物傳記、化學(xué)的發(fā)展趣事和生活應(yīng)用等，拓寬學(xué)生的知識(shí)面，最大限度地刺激學(xué)生們的學(xué)習(xí)興奮性，也為他們的人生發(fā)展提供一些正能量。比如，筆者在制作酸堿質(zhì)子理論微課時(shí)，講述了化學(xué)中酸和堿的概念是在科學(xué)發(fā)展中不斷更新的。從1884年阿侖尼烏斯提出酸堿電離理論后，酸堿的概念似乎比較明確。但20世紀(jì)初許多新發(fā)現(xiàn)的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，使人們又重新審視這一問題。最具代表性的事實(shí)是醋酸鈉對(duì)鹽酸進(jìn)行滴定時(shí)，所得到的滴定曲線與堿滴定鹽酸得到的曲線頗為相似。因此酸堿質(zhì)子理論的提出應(yīng)運(yùn)而生。通過講授這段小小的發(fā)展史，讓學(xué)生了解理論的來龍去脈，知道任何事物都是在變化發(fā)展中的，是經(jīng)過持續(xù)地發(fā)現(xiàn)和思考實(shí)現(xiàn)的，學(xué)習(xí)分析化學(xué)或者任何一門學(xué)科都有要遵循事實(shí)求是的法則，需要嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膽B(tài)度和扎實(shí)的理論基礎(chǔ)做支撐，從而培養(yǎng)學(xué)生的信心和科學(xué)精神。

3.2 課中巧妙化解教學(xué)重點(diǎn)難點(diǎn)

教學(xué)最重要的使命是解決教學(xué)重點(diǎn)和難點(diǎn)。由于授課對(duì)象基礎(chǔ)不盡相同，易于理解知識(shí)的途徑也有差異，因此在課堂教學(xué)中往往存在教師已經(jīng)費(fèi)勁苦心，但仍然無法讓所有學(xué)生對(duì)教授知識(shí)點(diǎn)完全理解和掌握。而借助微課的特點(diǎn)，教師可以通過多種手段巧妙解決教學(xué)重點(diǎn)和難點(diǎn)。

(1)通過對(duì)不同學(xué)生的深入調(diào)研和了解，能制作出針對(duì)同一知識(shí)點(diǎn)的不同微課，形成不同解決方案。如設(shè)計(jì)成問題型、知識(shí)型和練習(xí)型微課等等。學(xué)生可以選擇合適自身的授課方式進(jìn)行學(xué)習(xí)，提高學(xué)生的效率。

(2)展示微觀世界，化抽象為具體。 分析化學(xué)中很多抽象的概念，如原子軌道排布等，學(xué)生往往因?yàn)榭床灰?、摸不著而感到遙不可及。通過動(dòng)畫演示等方式，可以將抽象的事物或理論具體形象化，提升學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，使學(xué)生迅速理解教學(xué)難點(diǎn)。例如，重量分析法一節(jié)中，筆者將法揚(yáng)司法的過程進(jìn)行動(dòng)態(tài)演示，逼真反應(yīng)化學(xué)計(jì)量點(diǎn)前后沉淀表面電荷狀態(tài)發(fā)生的變化，學(xué)生興趣盎然。

(3)反復(fù)觀摩實(shí)驗(yàn)。 分析化學(xué)是一門實(shí)驗(yàn)學(xué)科，強(qiáng)調(diào)動(dòng)手實(shí)驗(yàn)。有些章節(jié)的學(xué)習(xí)如果能配合實(shí)驗(yàn)的演示會(huì)達(dá)到事半功倍的效果。如果在傳統(tǒng)課堂演示化學(xué)實(shí)驗(yàn)，一是很難有實(shí)驗(yàn)條件，二是變化現(xiàn)象轉(zhuǎn)瞬即逝，學(xué)生一個(gè)不留意就錯(cuò)過了重點(diǎn)。通過錄制實(shí)驗(yàn)微課，學(xué)生可以突破時(shí)空限制，對(duì)整個(gè)實(shí)驗(yàn)過程反復(fù)觀摩，在需要重點(diǎn)觀察的地方通過快進(jìn)、后退進(jìn)行切換。

3.3 課后總結(jié)，升華凝練

微課在分析化學(xué)教學(xué)中的一項(xiàng)重要作用就是幫助學(xué)生鞏固提高。對(duì)每一章節(jié)進(jìn)行總結(jié)和測評(píng)，對(duì)重難點(diǎn)習(xí)題進(jìn)行講解。運(yùn)用微課進(jìn)行分析化學(xué)的課后復(fù)習(xí)和習(xí)題講解有諸多優(yōu)勢(shì)：一是可以重復(fù)學(xué)習(xí)，學(xué)生可以反復(fù)播放、暫停，直到理解為止；二是滿足個(gè)性化學(xué)習(xí)的需要，學(xué)生可以根據(jù)自己的掌握程度自主選擇章節(jié)或者錯(cuò)誤的題目進(jìn)行練習(xí)，這也避免了課堂集中教學(xué)集體講評(píng)帶來的低效率問題；三是為課堂教學(xué)分配了更多的時(shí)間，由于課后習(xí)題或測評(píng)通過微課完成，因此教師可以更高效的利用寶貴的課堂時(shí)間；四是反饋及時(shí)，有助于交流互動(dòng)。借助互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，我們可以將微課打造成師生交流的平臺(tái)，學(xué)生在線提交作業(yè)，系統(tǒng)可以及時(shí)顯示正確或錯(cuò)誤，教師也能及時(shí)得到學(xué)生的信息，有針對(duì)性的對(duì)學(xué)生進(jìn)行輔導(dǎo)，或者在課堂上針對(duì)薄弱環(huán)節(jié)進(jìn)行鞏固教學(xué)。

4 結(jié) 語

微課教學(xué)時(shí)間短，內(nèi)容精簡，利用互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，師生可以根據(jù)自身需求隨時(shí)隨地教與學(xué)，與課堂教學(xué)相輔相成，相得益彰。但微課出現(xiàn)時(shí)間短，在本科生分析化學(xué)課程中的實(shí)踐與應(yīng)用少之又少，還需不斷地完善。首先，分析化學(xué)是一門邏輯性很強(qiáng)的學(xué)科，而微課以“碎片化”為特點(diǎn)，教學(xué)內(nèi)容不系統(tǒng)，因此學(xué)生完全依賴于微課就很難對(duì)課程有完整性認(rèn)識(shí)。其次，分析化學(xué)以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)，學(xué)生只有動(dòng)手操作，才能掌握，只有自己進(jìn)行滴定練習(xí)，才能對(duì)指示劑的變色過程和原理有深刻的體會(huì)，從而理解變色原理。另外，微課不能替代師生之間的問答與互動(dòng)。

總之，可以繼續(xù)發(fā)揮微課的優(yōu)勢(shì)，與現(xiàn)有課堂教學(xué)相互結(jié)合、互為補(bǔ)充，并且充分發(fā)揮信息化手段在微課教學(xué)中的作用，使其更好地為師生的教與學(xué)服務(wù)，提升教學(xué)質(zhì)量。

[1] 胡鐵生,黃明燕,李民.我國微課發(fā)展的三個(gè)階段及其啟示[J].遠(yuǎn)程教育雜志,2013(4):36-42.

[2] 秦利霞,李向清,康詩釗,等.研究生“納米技術(shù)在能源化學(xué)中的應(yīng)用”網(wǎng)絡(luò)課程建設(shè)初探[J].科技創(chuàng)新導(dǎo)報(bào),2014(34):99-100.

[3] 胡鐵生,周曉清.高校微課建設(shè)的現(xiàn)狀分析與發(fā)展對(duì)策研究[J].現(xiàn)代教育技術(shù),2014,24(2):5-13.

[4] 張葉臻,孫瑞雪.微課在分析化學(xué)實(shí)驗(yàn)課教學(xué)中的應(yīng)用探索[J].廣州化工,2015,43(12):198-199.

[5] 陳廣余.微課讓化學(xué)教學(xué)更具個(gè)性化[J].化學(xué)教學(xué),2014(5):25-28.

First Exploration on the Microlecture Construction of Analytical Chemistry for Undergraduate Students*

LIYuan-ting,ZHAOYun,TANGYi-hong

(School of Chemical and Environmental Engineering, Shanghai Institute of Technology, Shanghai 201418, China)

The microlectures have revolutionized the traditional classroom-teaching model, which can meet the different levels of learning needs.Therefore, it is a beneficial supplement and expansion to the traditional classroom.The application of microlectures in teaching reform for the undergraduate course of Analytical Chemistry was explored.The preliminary idea of the microlecture construction of Analytical Chemistry in terms of the content design and practical strategies was discussed, and the facing challenges of microlectures were noted.Not only a novel teaching and learning mode for teachers and undergraduate students were provided, but also new research ideas to deepen the teaching reform of this course were offered.

Analytical Chemistry; microlectures; undergraduate students; course construction

上海高校青年教師培養(yǎng)資助計(jì)劃(No: ZZyy15097)；上海應(yīng)用技術(shù)大學(xué)引進(jìn)人才基金資助項(xiàng)目 (No: YJ2015-10)。

李原婷(1986-)，女，博士，講師，主要從事分析化學(xué)教學(xué)與科研。

G642.0

A

1001-9677(2016)019-0206-03