新媒體環(huán)境下多維教學(xué)模式的探討

尚慶坤+張景萍+王愛霞+朱東霞+王元鴻+朱連德+郭英娜

摘要：隨著現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，大數(shù)據(jù)、互聯(lián)網(wǎng)+、云計(jì)算等智能化的新媒體已對(duì)人們的社會(huì)生活、經(jīng)濟(jì)、金融、教育等多個(gè)方面產(chǎn)生了極大的影響，也給高等教育提出了新問題和新挑戰(zhàn)。充分利用新媒體下的各種信息資源，將多維教學(xué)模式融入高師院校本科教學(xué)中，勢(shì)必會(huì)帶來新的體驗(yàn)和新的效果。本文認(rèn)真分析了我校近年來《儀器分析實(shí)驗(yàn)》教學(xué)中存在的主要問題，簡(jiǎn)要介紹了作者在新媒體環(huán)境下對(duì)多維教學(xué)模式的探討及取得的初步成效。

關(guān)鍵詞：新媒體；高師院校；多維教學(xué)模式；儀器分析實(shí)驗(yàn)

《儀器分析實(shí)驗(yàn)》是與《儀器分析》理論課配套設(shè)置的一門實(shí)驗(yàn)課，是高等師范院?；瘜W(xué)專業(yè)本科生的必修基礎(chǔ)課之一。與其它基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)不同的是，在儀器分析實(shí)驗(yàn)課中，學(xué)生利用各種大型精密儀器，通過測(cè)量物質(zhì)的物理化學(xué)參數(shù)及其變化規(guī)律，來獲取物質(zhì)的化學(xué)組成、含量和結(jié)構(gòu)信息。儀器分析理論課與實(shí)驗(yàn)課的有效融合，有助于激發(fā)學(xué)生特異性思維和親自動(dòng)手操作的欲望，調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)主動(dòng)性和積極性，培養(yǎng)學(xué)生的邏輯思維能力和動(dòng)手能力。

伴隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)、科技、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展，計(jì)算機(jī)和智能手機(jī)普及水平的提升，高校大學(xué)生接收信息的渠道更加多樣化，時(shí)效性更強(qiáng)，如果我們依然是按部就班地從書本到實(shí)驗(yàn)室來組織教學(xué)，勢(shì)必落后于時(shí)代。本文作者針對(duì)我校近年來在《儀器分析實(shí)驗(yàn)》教學(xué)中存在的問題，對(duì)多媒體環(huán)境下《儀器分析實(shí)驗(yàn)》的教學(xué)進(jìn)行了一系列改革實(shí)踐，取得了較好的效果。

一、我?；瘜W(xué)專業(yè)《儀器分析實(shí)驗(yàn)》教學(xué)中存在的主要問題

（一）實(shí)驗(yàn)內(nèi)容陳舊

前幾年，《儀器分析實(shí)驗(yàn)》內(nèi)容以傳統(tǒng)的光譜方法、色譜方法、電化學(xué)方法等為主，包括經(jīng)典的原子吸收光譜法、原子發(fā)射光譜法、紅外光譜法、紫外光譜法、氣相色譜法、液相色譜法、極譜法、電位法等，實(shí)驗(yàn)教材是自編的講義，內(nèi)容較少，講義中介紹的大多數(shù)儀器是較早的型號(hào)，這就導(dǎo)致學(xué)生在理論課上認(rèn)識(shí)到的新儀器和新方法，與實(shí)驗(yàn)講義不符，與實(shí)驗(yàn)所用儀器也不符，影響了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。

（二）授課方式單一

過去的《儀器分析實(shí)驗(yàn)》教學(xué)，多采用教師講解為主的模式來組織教學(xué)，教師往往講得很詳細(xì)，學(xué)生只需要按照老師規(guī)定好的實(shí)驗(yàn)路線和步驟，在規(guī)定的儀器上來完成即可，這就使學(xué)生沒有自主發(fā)揮的空間，不利于學(xué)生創(chuàng)造性思維的發(fā)展。同時(shí)，教師的講解替代了學(xué)生的預(yù)習(xí)，學(xué)生多是被動(dòng)地接受，缺乏主動(dòng)學(xué)習(xí)的動(dòng)力。

（三）學(xué)生動(dòng)手機(jī)會(huì)少

《儀器分析實(shí)驗(yàn)》不同于其它基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)，很難實(shí)現(xiàn)一人一組的模式，只能是幾個(gè)人一組，且由于大型儀器多較精密、價(jià)格昂貴，為防止儀器出現(xiàn)故障，不可能使所有的學(xué)生都有動(dòng)手操作的機(jī)會(huì)，大部分時(shí)間是在看實(shí)驗(yàn)，因而導(dǎo)致學(xué)生上課積極性不高。

針對(duì)以上問題，我們近幾年對(duì)《儀器分析實(shí)驗(yàn)》教學(xué)進(jìn)行了大膽的改革，并取得了一定的成效。

二、《儀器分析實(shí)驗(yàn)》教學(xué)改革的實(shí)施

（一）引入新方法、新內(nèi)容

近幾年，隨著學(xué)校對(duì)學(xué)科建設(shè)的投入不斷增加，我們先后購(gòu)進(jìn)或更新了一些大型儀器，及時(shí)地將這些大型儀器投入到本科生的《儀器分析實(shí)驗(yàn)》教學(xué)中，如600兆核磁共振波譜儀、紫外.可見漫反射光譜儀、氣質(zhì)聯(lián)用儀、液質(zhì)聯(lián)用儀、x-射線粉末衍射儀、表面分析儀、元素分析儀等，使學(xué)生有機(jī)會(huì)接觸能代表當(dāng)代儀器分析水平的新型儀器，開闊了學(xué)生的眼界，激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。

為了使學(xué)生更好地了解和掌握這些新儀器的性能及使用方法，重新編寫并出版了內(nèi)容豐富的《儀器分析實(shí)驗(yàn)》教材，將這些新儀器統(tǒng)統(tǒng)收納其中，并在教材中增加了探索性實(shí)驗(yàn)的內(nèi)容，讓學(xué)生進(jìn)一步了解大型儀器的更多功能。

與此同時(shí)，我們將教師的部分科研成果引入教學(xué)中，增加了很多選做的內(nèi)容。如，新型納米電極的制作、爆炸物分析、新型納米材料的光譜分析等，在實(shí)驗(yàn)方法的選擇上借鑒了許多國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)方法，舍棄了一些對(duì)人體和環(huán)境有危害或毒性較大的試劑和方法。學(xué)生對(duì)這行新內(nèi)容非常感興趣，很多學(xué)生在下課后主動(dòng)和有關(guān)老師聯(lián)系，加入到科研團(tuán)隊(duì)中，這樣既為教師的科研團(tuán)隊(duì)增添了新生力量，也使學(xué)生的科研能力得到了培養(yǎng)和鍛煉，反過來也增強(qiáng)了學(xué)生對(duì)《儀器分析實(shí)驗(yàn)》的學(xué)習(xí)熱情。

（二）探索新媒體下多維教學(xué)模式

所謂新媒體是指借助計(jì)算機(jī)或智能手機(jī)、網(wǎng)絡(luò)等新技術(shù)進(jìn)行傳播信息的數(shù)字媒體形式，包括社交媒體、移動(dòng)媒體、數(shù)字媒體、即時(shí)通信、智能手機(jī)、網(wǎng)絡(luò)電視、數(shù)字雜志和電子書等不同的媒體業(yè)態(tài)。新媒體環(huán)境下多維教學(xué)模式是指在一定的教育理念指導(dǎo)下，圍繞教學(xué)目標(biāo)將多維教學(xué)方法、多維教學(xué)手段、多維教學(xué)組織形式等融為一體的帶有新媒體特征的立體綜合體系。

為了提高學(xué)生課前預(yù)習(xí)的有效性，我們購(gòu)進(jìn)了一套《儀器分析虛擬仿真實(shí)驗(yàn)》軟件，編寫了操作說明，學(xué)生利用校園網(wǎng)絡(luò)和自己的郵箱賬號(hào)即可進(jìn)入虛擬實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行實(shí)驗(yàn)課的預(yù)習(xí)。在虛擬實(shí)驗(yàn)室，學(xué)生可以充分發(fā)揮自己的想象力，進(jìn)行各種嘗試，不用擔(dān)心違反操作規(guī)程對(duì)大型儀器的損害，同時(shí)，學(xué)生的實(shí)驗(yàn)方案會(huì)得到及時(shí)的評(píng)價(jià)，錯(cuò)誤的地方被及時(shí)指出并被告知對(duì)分析結(jié)果可能產(chǎn)生的影響，也節(jié)省了教師的精力。

為了使學(xué)生更好地了解大型儀器的內(nèi)部構(gòu)造，我們以氣相色譜儀為例，在儀器生產(chǎn)廠家的幫助下，對(duì)儀器進(jìn)行了合理的拆分，開發(fā)了可詳細(xì)介紹氣相色譜儀內(nèi)部結(jié)構(gòu)的虛擬仿真軟件，應(yīng)用到教學(xué)中，反響非常好。

此外，我們還在學(xué)校的教學(xué)系統(tǒng)中，構(gòu)建了《儀器分析及實(shí)驗(yàn)》教學(xué)BB平臺(tái)，上傳了豐富的教學(xué)資料，包括我們自己錄制的儀器功能介紹及操作方法的視頻、教師授課的PPT文檔、實(shí)驗(yàn)思考題及測(cè)試題等，為師生間實(shí)時(shí)的交流討論、學(xué)生之間的信息交換提供了方便。

以上這些教學(xué)資源的引入，不僅提高了實(shí)驗(yàn)預(yù)習(xí)的效果，對(duì)減少實(shí)驗(yàn)誤差和儀器故障也起到了很好的作用。由此可見，充分利用新媒體下的多維教學(xué)資源，是高校教學(xué)改革的重要措施之一。

（三）創(chuàng)造更多的動(dòng)手操作機(jī)會(huì)endprint

近幾年，隨著高校招生人數(shù)的增加，給《儀器分析實(shí)驗(yàn)》帶來的壓力也越來越大。由于《儀器分析實(shí)驗(yàn)》采用分組教學(xué)，儀器有限，每組人數(shù)越多，沒機(jī)會(huì)動(dòng)手操作的學(xué)生就越多。為解決這個(gè)問題，我們采用了兩個(gè)策略。一是在不增加學(xué)生的實(shí)驗(yàn)課時(shí)的前提下，比教學(xué)計(jì)劃多開設(shè)幾個(gè)實(shí)驗(yàn)，讓學(xué)生自己來選擇。如教學(xué)計(jì)劃是8個(gè)實(shí)驗(yàn)，實(shí)際開設(shè)10～12個(gè)實(shí)驗(yàn)，讓學(xué)生任選其中8個(gè)實(shí)驗(yàn)，這樣使每組人數(shù)相對(duì)減少，增加學(xué)生的上機(jī)機(jī)會(huì)。二是在儀器分析及實(shí)驗(yàn)課之后，開設(shè)選修課，對(duì)儀器分析技術(shù)進(jìn)行深入學(xué)習(xí)。目前開設(shè)了兩門選修課，一門叫做《有機(jī)物結(jié)構(gòu)分析》，主要涉及結(jié)構(gòu)分析及鑒定的儀器分析方法，如紅外光譜儀、紫外光譜儀、質(zhì)譜儀、核磁共振波譜儀等；另一門叫做《化合物成分分析》，主要選擇無機(jī)物成分分析和有機(jī)物定量分析常用的原子吸收光譜儀、原子發(fā)射光譜儀、氣相色譜儀和液相色譜儀等。這兩門課都是實(shí)驗(yàn)課，沒有理論講授，每門課程開設(shè)4～5個(gè)實(shí)驗(yàn)，每個(gè)實(shí)驗(yàn)8學(xué)時(shí)。由于限制了選修人數(shù)，因此每個(gè)學(xué)生都有上機(jī)操作的機(jī)會(huì)?！痘衔锍煞址治觥芬髮W(xué)生進(jìn)行從樣品前處理開始，直至標(biāo)準(zhǔn)溶液的配制、上機(jī)測(cè)試、計(jì)算分析結(jié)果并加以評(píng)價(jià)的全過程，使學(xué)生了解、體驗(yàn)實(shí)際樣品分析測(cè)試的真正過程；《有機(jī)物結(jié)構(gòu)分析》課上為每個(gè)學(xué)生準(zhǔn)備了未知樣品，讓他們自己通過測(cè)試，解析，最后報(bào)告出未知物的結(jié)構(gòu)，這樣學(xué)生在進(jìn)行每一個(gè)實(shí)驗(yàn)測(cè)試時(shí)，都非常投入，不僅使他們對(duì)所用到的儀器分析方法有了深入的了解，同時(shí)極大地鍛煉了他們綜合分析問題和解決問題的能力。

三、改革的初步成效

通過在《儀器分析實(shí)驗(yàn)》教學(xué)中引入新方法、新內(nèi)容，使學(xué)生掌握了最新的現(xiàn)代儀器分析技術(shù)，提高了學(xué)生的知識(shí)層次，開闊了視野，了解科學(xué)研究的前沿問題，激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性和主動(dòng)性。利用網(wǎng)絡(luò)、智能手機(jī)等新媒體形式，引入多維教學(xué)模式，極大地豐富了教學(xué)資源和信息量，拓展了實(shí)驗(yàn)教學(xué)的空間，不僅提高了實(shí)驗(yàn)預(yù)習(xí)的效果，而且給學(xué)生提供了自由設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)的平臺(tái)，有利于培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力。后續(xù)實(shí)驗(yàn)選修課的開設(shè)，對(duì)全面提升學(xué)生的實(shí)際動(dòng)手能力和綜合分析能力都有很大作用，有利于培養(yǎng)適應(yīng)社會(huì)需求的高素質(zhì)人才。

四、未來工作設(shè)想

高師院校的儀器分析實(shí)驗(yàn)教學(xué)，應(yīng)緊密結(jié)合高師院校的培養(yǎng)目標(biāo)及學(xué)生發(fā)展的實(shí)際需求，選取不同層次的實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容，因材施教，有的放矢。對(duì)于以中學(xué)教師為培養(yǎng)和就業(yè)目標(biāo)的學(xué)生，我們擬重點(diǎn)加強(qiáng)其熟練使用基本的大型分析測(cè)試儀器的能力的訓(xùn)練；而對(duì)想繼續(xù)攻讀研究生的學(xué)生，則側(cè)重培養(yǎng)學(xué)生綜合運(yùn)用各種大型儀器來解決成分分析、結(jié)構(gòu)解析等實(shí)際問題的能力，也重點(diǎn)為這些學(xué)生創(chuàng)造更多的獨(dú)立設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)的機(jī)會(huì)，這樣將有不同需求的學(xué)生分開安排實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，還使得有限的儀器資源得到了最有效的利用，解決了人多儀器少的矛盾。另外，我們擬充分利用虛擬仿真教學(xué)軟件結(jié)合QQ和微信、BB平臺(tái)的互動(dòng)和問答，強(qiáng)化實(shí)驗(yàn)預(yù)習(xí)和考核環(huán)節(jié)，如果學(xué)生通過考核，即可直接上機(jī)實(shí)驗(yàn)，教師的工作重點(diǎn)是指導(dǎo)學(xué)生正確使用儀器以求獲得準(zhǔn)確可靠的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，學(xué)生不再完全依賴教師，更有利于培養(yǎng)學(xué)生獨(dú)立分析問題和解決問題的能力。endprint