微視頻化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式的探索與實(shí)踐

李健軍， 許 昭， 白艷紅， 楊 云

(西安交通大學(xué) 理學(xué)院 化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心， 西安 710049)

微視頻化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式的探索與實(shí)踐

李健軍， 許 昭， 白艷紅， 楊 云

(西安交通大學(xué) 理學(xué)院 化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心， 西安 710049)

針對(duì)大一新生實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)弱、個(gè)體差異大的特點(diǎn)及教師重復(fù)講授效率低下等現(xiàn)實(shí)問題，將基礎(chǔ)化學(xué)實(shí)驗(yàn)的知識(shí)點(diǎn)分解凝練，構(gòu)建化學(xué)實(shí)驗(yàn)微視頻群。不同于內(nèi)容完整時(shí)間較長的傳統(tǒng)教學(xué)視頻，微視頻簡短直觀，著眼于單一知識(shí)點(diǎn)的演示或講解，有效解決了實(shí)驗(yàn)課堂上學(xué)生敷衍應(yīng)付、嚴(yán)重依賴教師指導(dǎo)，教師疲于應(yīng)對(duì)、教學(xué)效果不理想的現(xiàn)實(shí)問題，極大激發(fā)了學(xué)生的實(shí)驗(yàn)熱情、增強(qiáng)了學(xué)生規(guī)范操作鉆研技術(shù)的積極性。教與學(xué)的良性互動(dòng)，提高了實(shí)驗(yàn)課程的教學(xué)效率，為化學(xué)實(shí)驗(yàn)課教學(xué)改革的探索與實(shí)踐提供了有益的參考。

化學(xué)實(shí)驗(yàn)； 微視頻； 教學(xué)模式

0 引 言

化學(xué)是以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的學(xué)科，作為化學(xué)課程中最生動(dòng)、最活躍的組成部分，實(shí)驗(yàn)課程可以幫助學(xué)生獲取化學(xué)知識(shí)和實(shí)驗(yàn)技能，培養(yǎng)實(shí)事求是、嚴(yán)謹(jǐn)認(rèn)真的科學(xué)態(tài)度。充分認(rèn)識(shí)實(shí)驗(yàn)課程在化學(xué)教學(xué)中的作用、努力提高實(shí)驗(yàn)教學(xué)質(zhì)量，是現(xiàn)階段高等院?；瘜W(xué)課程研究的主要任務(wù)之一[1]。

1 大學(xué)低年級(jí)化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的現(xiàn)狀及思考

根據(jù)教育部化學(xué)教學(xué)指導(dǎo)委員會(huì)“化學(xué)類專業(yè)本科教學(xué)質(zhì)量國家標(biāo)準(zhǔn)”的要求，各個(gè)高校應(yīng)構(gòu)建“基礎(chǔ)性實(shí)驗(yàn)-綜合性實(shí)驗(yàn)-研究性實(shí)驗(yàn)”的實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系[2]。其中，基礎(chǔ)性實(shí)驗(yàn)是根本，要嚴(yán)格訓(xùn)練，夯實(shí)基礎(chǔ)；綜合性實(shí)驗(yàn)是拓展，要各個(gè)擊破，融會(huì)貫通；研究性實(shí)驗(yàn)是創(chuàng)新，要緊跟前沿，勇于探索。經(jīng)過這樣“分層設(shè)計(jì)、逐級(jí)提高”的系統(tǒng)訓(xùn)練，使學(xué)生不僅具備規(guī)范扎實(shí)的實(shí)驗(yàn)技能、更具備科學(xué)嚴(yán)謹(jǐn)?shù)难芯苛?xí)慣，貼合新時(shí)期人才培養(yǎng)的目標(biāo)[3-4]。

這看似完美的模式，在實(shí)際運(yùn)行中卻不盡如人意：有些高校一味求新求變，忽略了“分階段、多層次”教學(xué)的設(shè)計(jì)思想，不斷增加各類綜合性、研究性實(shí)驗(yàn)的比例，甚至將這個(gè)比例高低作為實(shí)驗(yàn)課程質(zhì)量評(píng)價(jià)的重要指標(biāo)[5-6]。近年來，各高校都在進(jìn)行課程改革，基礎(chǔ)課程(包括相應(yīng)的實(shí)驗(yàn)課)的課時(shí)普遍被壓縮，在有限(通常是偏少)的實(shí)驗(yàn)課時(shí)里，增加綜合性實(shí)驗(yàn)的比例，基礎(chǔ)性實(shí)驗(yàn)的比例必然降低，如果對(duì)學(xué)生的專業(yè)、年級(jí)不作區(qū)別，給低年級(jí)的化學(xué)實(shí)驗(yàn)課程也如此安排，其教學(xué)效果或許并不如預(yù)想的滿意[7]。

大學(xué)一年級(jí)是一個(gè)很特別的階段，學(xué)生剛剛跳脫出中學(xué)壓迫式被動(dòng)學(xué)習(xí)的環(huán)境，但又尚未適應(yīng)大學(xué)自主式主動(dòng)學(xué)習(xí)的節(jié)奏，所以這個(gè)時(shí)期的課程安排，無論對(duì)教師的講授還是學(xué)生的學(xué)習(xí)，都是需要認(rèn)真研究的課題[8]。筆者多年來一直面對(duì)大一新生，講授“基礎(chǔ)化學(xué)”及“基礎(chǔ)化學(xué)實(shí)驗(yàn)”等課程，感觸頗深。學(xué)生的化學(xué)理論知識(shí)并不欠缺，但化學(xué)實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)普遍薄弱，個(gè)體差異巨大。例如在基礎(chǔ)化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的基本操作環(huán)節(jié)，竟有過半學(xué)生表示只在實(shí)驗(yàn)書上看到過移液管、容量瓶、滴定管等實(shí)驗(yàn)室常用玻璃儀器的圖片，完全沒見過實(shí)物；另有一小部分學(xué)生見過教師的課堂演示操作；僅有不到10%的學(xué)生親自動(dòng)手操作過。這個(gè)調(diào)查結(jié)果完全出乎意料，促使我們不得不重新考慮一年級(jí)新生的實(shí)驗(yàn)課程設(shè)置，不得不回到重視基本實(shí)驗(yàn)操作的軌道上來。“九層之臺(tái)，起于累土”，基礎(chǔ)知識(shí)沒有牢固掌握、沒有轉(zhuǎn)移固化為自己的能力，后續(xù)的專業(yè)課程銜接、創(chuàng)新能力培養(yǎng)等內(nèi)容就是空中樓閣，無從談起。

2 基本操作技能訓(xùn)練的必要性

“基礎(chǔ)化學(xué)實(shí)驗(yàn)”教學(xué)大綱要求學(xué)生通過實(shí)踐，驗(yàn)證化學(xué)理論、掌握基本操作。如果實(shí)驗(yàn)課程寄希望于用新奇、趣味性內(nèi)容吸引學(xué)生參與，或試圖以綜合研究性實(shí)驗(yàn)培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力，都不是很恰當(dāng)?shù)姆椒?。前者失之簡單，偏離“質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)”；后者急于求成，欲速卻不達(dá)?！扒竽局L者，必固其根本；欲流之遠(yuǎn)者，必浚其泉源”，基礎(chǔ)牢固和源流豐沛是事物得以順利發(fā)生發(fā)展的前提。對(duì)大學(xué)低年級(jí)學(xué)生，緊扣“基礎(chǔ)寬厚、支柱堅(jiān)實(shí)”的人才培養(yǎng)理念，進(jìn)行系統(tǒng)扎實(shí)的基本操作訓(xùn)練及良好規(guī)范的實(shí)驗(yàn)習(xí)慣養(yǎng)成，應(yīng)該作為這個(gè)階段化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的指導(dǎo)思想和重點(diǎn)內(nèi)容。

3 探索與實(shí)踐

3.1 微視頻的特點(diǎn)

正是基于上述認(rèn)識(shí)，項(xiàng)目組重新確立了“抓基礎(chǔ)，重實(shí)效”的指導(dǎo)思想，對(duì)一年級(jí)“基礎(chǔ)化學(xué)實(shí)驗(yàn)”的教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行了重新設(shè)計(jì)，在全部32學(xué)時(shí)中，只保留一個(gè)4學(xué)時(shí)的綜合性實(shí)驗(yàn)，期末開出，對(duì)學(xué)生一學(xué)期實(shí)驗(yàn)課程的學(xué)習(xí)效果進(jìn)行檢驗(yàn)，其余28學(xué)時(shí)的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容全部回歸基礎(chǔ)知識(shí)與基本操作。針對(duì)學(xué)生基礎(chǔ)薄弱、個(gè)體差異大等特點(diǎn)，為了提高實(shí)驗(yàn)教學(xué)效率，借鑒翻轉(zhuǎn)課堂模式，將微視頻引入實(shí)驗(yàn)教學(xué)，取得了滿意的效果。

利用視頻來完成教學(xué)過程，已經(jīng)有很多年的實(shí)踐了，近年以微視頻為主要手段的“翻轉(zhuǎn)課堂”，教學(xué)效果顯著[9-10]。究其原因，是由于微視頻具有以下幾個(gè)鮮明的特征：① 篇幅短小。用于課堂教學(xué)的微視頻長度控制在學(xué)生注意力集中的時(shí)間范圍內(nèi)，大多只有幾分鐘，最長不超過10 min，效率更高；② 內(nèi)容明確。每一個(gè)微視頻集中解決一個(gè)特定問題，針對(duì)性強(qiáng)；③ 進(jìn)度可控。利用暫停、回放等功能，學(xué)生可以根據(jù)自己實(shí)際情況自行控制進(jìn)度，實(shí)現(xiàn)自主學(xué)習(xí)[11-12]。

3.2 微視頻在基礎(chǔ)化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中的應(yīng)用

滴定分析法屬于經(jīng)典的容量分析方法，是基礎(chǔ)化學(xué)實(shí)驗(yàn)的一個(gè)重要內(nèi)容，以前也有關(guān)于此內(nèi)容的教學(xué)視頻，包括滴定管、移液管、容量瓶等主要玻璃儀器的使用，對(duì)儀器的檢漏、洗滌、裝液、滴定、讀數(shù)等全部操作環(huán)節(jié)逐一演示，時(shí)長約30 min。作為教學(xué)視頻，內(nèi)容完整，演示準(zhǔn)確，但讓一個(gè)甚至都沒有見過實(shí)物的學(xué)生在30 min內(nèi)看明白并且記住每一個(gè)操作要點(diǎn)及一長串注意事項(xiàng)，并不是件容易的事。學(xué)生普遍反映，看過后并沒有留下多少印象，到自己動(dòng)手操作時(shí)，很多細(xì)節(jié)且關(guān)鍵的地方還是不知道怎么做，若要在一大段內(nèi)容里查找復(fù)習(xí)不清楚的環(huán)節(jié)，也很不方便。甚至有學(xué)生在做完了酸堿滴定、氧化還原滴定兩個(gè)完整的滴定分析實(shí)驗(yàn)后，對(duì)移液管、滴定管的規(guī)范操作仍未掌握。

針對(duì)這種情況，項(xiàng)目組重新審視實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)，根據(jù)大綱要求，將實(shí)驗(yàn)過程分解成若干個(gè)知識(shí)點(diǎn)，每一個(gè)知識(shí)點(diǎn)獨(dú)立制做成一個(gè)微視頻，時(shí)長控制在3 min以內(nèi)，每一個(gè)微視頻負(fù)責(zé)完成一個(gè)知識(shí)點(diǎn)的講解，由此構(gòu)建了一個(gè)短小精干、目標(biāo)明確、組成完備的微視頻群，串起整個(gè)實(shí)驗(yàn)過程[13]，其組成如圖1所示。

圖1 滴定分析實(shí)驗(yàn)微視頻群組成示意圖

將上述微視頻引入實(shí)驗(yàn)課堂后，課堂教學(xué)的針對(duì)性更加明確，學(xué)生實(shí)驗(yàn)的積極性與操作的規(guī)范性有了明顯提高，更重要的是班里不同層級(jí)水平的學(xué)生都能從中找到自己需要的內(nèi)容，很方便地查看學(xué)習(xí)。教師通過課堂講解示教解決多數(shù)學(xué)生的共性問題；有基礎(chǔ)、理解力強(qiáng)的學(xué)生通過快速瀏覽相關(guān)視頻后先行操作；基礎(chǔ)弱、理解慢的學(xué)生帶著問題，對(duì)不清楚的環(huán)節(jié)反復(fù)觀摩，可以隨時(shí)暫停老師的“講課”，與老師同學(xué)討論，直至完全弄懂，然后胸有成竹地操作實(shí)踐。這種以問題為導(dǎo)向的學(xué)習(xí)方式，充分發(fā)揮學(xué)生的主觀能動(dòng)性，激發(fā)學(xué)生的試驗(yàn)興趣，切實(shí)解決了原來實(shí)驗(yàn)課堂上不明白、不愿問、胡亂做的大難題，大大提高了實(shí)驗(yàn)效率。另外，由于微視頻將教學(xué)內(nèi)容永久存檔，在實(shí)驗(yàn)中心網(wǎng)站上共享發(fā)布，學(xué)生如有復(fù)習(xí)、補(bǔ)漏等需要，只需點(diǎn)擊，教師的教學(xué)內(nèi)容即可重現(xiàn)，不必?fù)?dān)心沒有老師指導(dǎo)無法完成學(xué)習(xí)。

按照上述模式，將基礎(chǔ)化學(xué)實(shí)驗(yàn)中要求掌握的基本知識(shí)點(diǎn)如離心、過濾、蒸發(fā)、結(jié)晶、分光光度計(jì)、pH計(jì)等示范操作陸續(xù)制作成微視頻，構(gòu)建一個(gè)符合大綱要求、涵蓋所有基礎(chǔ)知識(shí)點(diǎn)的微視頻群，在基礎(chǔ)化學(xué)實(shí)驗(yàn)課堂上大面積施行以來，受到學(xué)生和任課教師的熱烈歡迎。學(xué)生普遍認(rèn)為這種以單臺(tái)(套)儀器操作為重點(diǎn)，比以完整試驗(yàn)流程展示為主要內(nèi)容的示教方式直觀明了、簡潔易懂；教師反映課堂講授的工作量大幅下降，教學(xué)效果卻顯著提升。教得輕松、學(xué)得踏實(shí)，這正是化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式改革的初衷，效果令人鼓舞。

4 結(jié) 語

只是一個(gè)教學(xué)手段的改進(jìn)，立即激活了整個(gè)課堂：原來敷衍了事、嚴(yán)重依賴教師指導(dǎo)的消極狀態(tài)完全改觀，代之以積極主動(dòng)尋求微視頻的幫助、認(rèn)真規(guī)范練習(xí)相關(guān)技能；教師也從實(shí)驗(yàn)室里東奔西走、疲于應(yīng)對(duì)的辛苦中解脫出來，有更多的時(shí)間和精力鉆研教學(xué)法、設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)課堂、重點(diǎn)指導(dǎo)學(xué)生等。微視頻的使用，有力支撐了教師教學(xué)工作的開展，也切實(shí)調(diào)動(dòng)了學(xué)生學(xué)習(xí)知識(shí)的主觀能動(dòng)性。相對(duì)于傳統(tǒng)的化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)，基于微視頻的教學(xué)模式，有效解決了學(xué)生實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)差、個(gè)體差異大、教師重復(fù)講授等現(xiàn)實(shí)問題，極大地激發(fā)了學(xué)生的實(shí)驗(yàn)熱情、增強(qiáng)了學(xué)生規(guī)范操作鉆研技術(shù)的積極性，顯著提高了實(shí)驗(yàn)課程的教學(xué)效率，取得了滿意的教學(xué)效果。教與學(xué)的良性互動(dòng)，極大地促進(jìn)了實(shí)驗(yàn)課教學(xué)改革的探索與實(shí)踐，是傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式的有益補(bǔ)充，為培養(yǎng)綜合型、研究型人才奠定堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

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Application of Microvideo in Chemistry Experimental Practice

LIJian-jun,XUZhao,BAIYan-hong,YANGyun

(Chemistry Experimental Teaching Center, School of Science, Xi’an Jiaotong University, Xi’an 710049, China)

According to the problem that the freshmen may not meet requirement in chemistry experimental practice, it is necessary to perform the repositioning of the objectives and contents of the experiment course. A teaching method based on microvideo is introduced in the classroom teaching of chemistry experiments to strengthen basic skills training and improve the teaching effect. The function of the microvideo in classroom teaching is discussed. Results may provide a reference to the reformation of chemistry experimental teaching.

chemistry experiments; microvideo; teaching modes

2016-02-24

2015年陜西省化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)示范中心建設(shè)項(xiàng)目(1401Q)

李健軍(1974-)，男，陜西扶風(fēng)人，博士，講師，主要從事基礎(chǔ)化學(xué)教學(xué)及高等教育改革研究。

Tel.：029-82655169；E-mail: li.jianjun@xjtu.edu.cn

O 6-31； G 642.423

A

1006-7167(2017)01-0189-03