農(nóng)業(yè)院?；谀秸n模式的大型儀器實驗教學(xué)改革與創(chuàng)新

哈玲津 王金娥 吳惠惠

摘要：本課題組嘗試對現(xiàn)有的農(nóng)業(yè)院校大型儀器實驗教學(xué)模式進行改革，把慕課引入大型儀器實驗的理論與操作教學(xué)當中，有利于提高實驗教學(xué)質(zhì)量，培養(yǎng)高素質(zhì)應(yīng)用型人才。

關(guān)鍵詞：慕課；大型儀器；實驗教學(xué)改革與創(chuàng)新

中圖分類號：G642.0 文獻標志碼：A 文章編號：1674-9324（2018）22-0118-02

近年來，隨著信息技術(shù)的發(fā)展和互聯(lián)網(wǎng)的普及，慕課席卷全球，給高等教育注入了新的活力。相對于傳統(tǒng)的教學(xué)方式，慕課具有以下特點：第一，學(xué)生可以隨時隨地學(xué)習(xí)，短小精悍的課程內(nèi)容抓住學(xué)生十幾分鐘的注意力，改變了傳統(tǒng)的課堂教學(xué)模式；第二，將學(xué)生從被動的受教者轉(zhuǎn)變?yōu)橹鲃拥乃伎颊撸坏谌?，多種互動的考核方式便于量化學(xué)習(xí)效果。作為應(yīng)用型農(nóng)業(yè)院校，結(jié)合社會需求調(diào)整人才培養(yǎng)模式，需要從理論教學(xué)向?qū)嵺`教學(xué)側(cè)重，提高學(xué)生學(xué)習(xí)自主性，引入慕課模式的大型儀器實驗教學(xué)改革與創(chuàng)新勢在必行。

一、傳統(tǒng)大型儀器實驗教學(xué)存在的問題

在科技迅猛發(fā)展的當代，高等農(nóng)業(yè)院校人才培養(yǎng)的要求逐漸提高，畢業(yè)生應(yīng)該具備堅實的理論基礎(chǔ)、熟練的動手能力和勇于開拓的創(chuàng)新精神。實驗課程在培養(yǎng)學(xué)生嚴謹?shù)目茖W(xué)態(tài)度和工作作風(fēng)、提高實驗技能、增強創(chuàng)新意識等方面都起到重要作用。[1]將大型儀器應(yīng)用到實驗教學(xué)，既能激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情，又是系統(tǒng)訓(xùn)練學(xué)生掌握新型實驗方法與技能的有效方式，給學(xué)生獨立開展創(chuàng)新性科學(xué)研究創(chuàng)造機會。所以，掌握大型儀器分析技術(shù)對于廣大農(nóng)業(yè)院校學(xué)生來說意義重大。傳統(tǒng)的儀器分析實驗教學(xué)存在的問題如下：

1.傳統(tǒng)的儀器分析實驗課學(xué)習(xí)時間和地點固定，課時有限。由于初次接觸大型儀器，學(xué)生只能在課堂有限的時間內(nèi)接受老師灌輸?shù)男轮R，無論是從原理還是操作技能，學(xué)生即使有疑問和難點，隨著下課也變成了艱澀的知識點，沒有形成一個清晰的概念。實驗前的預(yù)習(xí)只是把實驗內(nèi)容從課本謄寫到預(yù)習(xí)報告上，沒有真正達到預(yù)習(xí)效果。實驗課上主要依賴老師的講解和演示，只有部分感興趣的同學(xué)敢上手做實驗，實驗的動手機會較少。

2.傳統(tǒng)的儀器分析實驗課以教師為中心。教師在儀器分析理論部分講授儀器的應(yīng)用、原理及構(gòu)造；實驗前講解實驗原理，演示操作步驟并強調(diào)注意事項，學(xué)生只能在課堂上被動地按照要求完成實驗內(nèi)容，缺乏學(xué)習(xí)主動性。這種教學(xué)模式容易使本來就抽象的理論內(nèi)容變得枯燥，逐漸消耗掉學(xué)生初見大型儀器時的新鮮感，無法培養(yǎng)學(xué)習(xí)自主性和創(chuàng)新精神。有的學(xué)生雖然上過大型儀器的實驗課，到畢業(yè)前夕由于找工作需要具備儀器操作技能時又回來要求跟著再學(xué)一遍，真可謂“書到用時方恨少，事非經(jīng)過不知難”。

3.傳統(tǒng)的儀器分析實驗課考核制度尚待完善。在實驗課上老師除了對課堂表現(xiàn)突出的學(xué)生留有印象，大部分學(xué)生的實驗成績都是靠預(yù)習(xí)報告和實驗報告的卷面整潔程度打分。由于學(xué)生寫實驗報告時不會進行數(shù)據(jù)處理、誤差分析，抄襲現(xiàn)象普遍存在，真正自己完成實驗報告的未必卷面整潔清晰，反而沒有得到高分。這就給實驗課的考核提出了要求，需要建立一個可以量化的考核機制，既要讓學(xué)生真正掌握儀器操作，又要從成績上切實體現(xiàn)。

二、引入慕課模式的大型儀器實驗教學(xué)改革與創(chuàng)新

慕課是英文“MOOC”（Massive Open Online Courses，大規(guī)模開放在線課程）的中文音譯，是學(xué)生利用互聯(lián)網(wǎng)，通過慕課平臺的教學(xué)視頻在線學(xué)習(xí)一流大學(xué)課程的教學(xué)模式。[2]通過實踐將慕課引入大型儀器實驗教學(xué)可行且具有優(yōu)勢：

1.調(diào)動學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性，提高學(xué)生的分析問題、解決問題的能力。將慕課引入課堂，徹底改變傳統(tǒng)教學(xué)中學(xué)生被動聽課的局面，教師根據(jù)教學(xué)內(nèi)容和學(xué)生觀看的慕課內(nèi)容等設(shè)計思考題。學(xué)生自由選擇學(xué)習(xí)時間和地點，還可以根據(jù)自己的學(xué)習(xí)情況來反復(fù)聽課直到明白為止，學(xué)習(xí)進度可以自行控制，調(diào)動了學(xué)生自主學(xué)習(xí)的積極性。學(xué)生學(xué)習(xí)慕課后，針對學(xué)習(xí)內(nèi)容提出自己的疑惑，相互探討、尋找答案，由此來提高學(xué)生分析問題和解決問題的能力。

以樣品前處理部分的“固相萃取”實驗教學(xué)為例，這部分實驗原理及操作具有一定的難度，由于對原理理解不透徹、缺乏思考，只是按照參考文獻照方抓藥，如果參考文獻資料不盡翔實，實驗者又經(jīng)驗不足，就容易造成試劑和時間的浪費。學(xué)生在預(yù)習(xí)過程中接觸到固相萃取的慕課理論及操作視頻，通過反復(fù)觀看，弄懂原理與步驟之間的聯(lián)系。在固相萃取過程中需要控制流速，慕課在這時候插入畫外音“流速如何控制？”，留白提示學(xué)生，給學(xué)生一個思考的緩沖，學(xué)生會琢磨怎樣才能有效控制流速，從而達到分離富集的目的。

2.提高教師教學(xué)水平，取得更好的教學(xué)成果。慕課是開放式在線網(wǎng)絡(luò)課程，教師都是來自國內(nèi)外名校的專家教授，他們對課程精準的定位、透徹的講解、對課程結(jié)構(gòu)的巧妙設(shè)計都是集體智慧的結(jié)晶，這些慕課資源通過網(wǎng)絡(luò)為廣大師生利用，實現(xiàn)了優(yōu)質(zhì)教育資源的共享[3]。將慕課引入教學(xué)的過程中，教師既是慕課的學(xué)習(xí)者，也是知識的傳授者，有助于提高教師的教學(xué)水平。作為慕課的學(xué)習(xí)者，教師可以跟隨同行進一步鉆研專業(yè)理論知識和教學(xué)方法，提升教學(xué)水平。作為知識的傳授者，教師需要設(shè)計課堂翻轉(zhuǎn)方案，在課堂上的主要任務(wù)是引發(fā)探討、解答疑惑、提示點撥等，這樣就可以把教師從之前的冗長單調(diào)講授中解放出來，將更多的精力投入到提高授課水平和創(chuàng)造性的教學(xué)設(shè)計當中去。

例如，改革傳統(tǒng)的飼料分析實驗課，引入大型儀器的檢測項目，氨基酸分析需要引入液相色譜知識，金屬元素分析需要引入原子吸收分光光度計的知識……由于課時有限，如何既強調(diào)飼料的營養(yǎng)成分配比，又掌握大型儀器操作，就得將儀器分析的慕課理論與實驗部分讓學(xué)生利用課余時間充分自學(xué)了。課上老師將班級分成四個大組，每組分配給不同的飼料樣品，通過一個學(xué)期完整的飼料成分分析來進行實驗教學(xué)。這樣在實驗過程中增強了學(xué)生學(xué)習(xí)的目的性和成就感；通過真實的樣品提高學(xué)生的學(xué)習(xí)趣味性；經(jīng)過實際樣品的實驗，學(xué)生理解了抽象的理論知識；在實踐過程中提高學(xué)生分析和解決實際問題的能力；學(xué)生以小組為單位完成項目，還培養(yǎng)了學(xué)生的團隊合作精神。

3.培養(yǎng)學(xué)生獨立思考與創(chuàng)新意識。上課伊始，建立學(xué)生與老師的微信群，在群里老師布置作業(yè)，在規(guī)定的時間段學(xué)生提出問題。上課時學(xué)生分組用PPT等形式給大家講解，所以學(xué)生必須事先認真準備，新接觸的概念在反復(fù)練習(xí)的過程中自然而然就掌握了。學(xué)生經(jīng)過課前預(yù)習(xí)、課上講解、同學(xué)討論、老師點評這四個步驟，已將新知識反復(fù)強化在心了。由于實驗課前通過慕課的預(yù)習(xí)，也對操作步驟及注意事項有所了解，實踐表明，在具備堅實的理論基礎(chǔ)與實驗技能的前提下，才有創(chuàng)新的可能性。

4.建立儀器分析實驗課考核機制。由于引入慕課的學(xué)習(xí)，課堂上學(xué)生有機會將本組同學(xué)學(xué)習(xí)討論的結(jié)果展示給大家，培養(yǎng)了表達能力和同學(xué)之間的協(xié)作精神，班級形成了濃厚的學(xué)習(xí)與科研氛圍。經(jīng)過一學(xué)期的實驗課每個同學(xué)都有鍛煉的機會，每一個實驗項目都有各自的評分標準，老師根據(jù)慕課學(xué)習(xí)討論及課堂表現(xiàn)和實驗報告等及時記錄同學(xué)的學(xué)習(xí)情況，期末的成績更能夠體現(xiàn)學(xué)生的學(xué)習(xí)掌握情況。

三、發(fā)展展望

基于農(nóng)業(yè)院校應(yīng)用型的人才培養(yǎng)目標，我們嘗試將慕課引入儀器分析實驗教學(xué)當中，經(jīng)過實踐，總結(jié)教學(xué)經(jīng)驗，今后在以下方面進一步加以完善：教師在課前選取和制作精良的實驗項目和慕課，建立自主學(xué)習(xí)平臺向?qū)W生布置學(xué)習(xí)任務(wù)及收取作業(yè)。課堂上老師主要作為討論發(fā)起人和主持人，保持課堂活躍度，調(diào)動學(xué)生的積極性。根據(jù)課堂上學(xué)生的表現(xiàn)及時記錄平時成績，建立起一套適應(yīng)慕課特點的質(zhì)量評價體系。課后充分利用開放的實驗室，鼓勵學(xué)生自主完成項目的開發(fā)及實踐。慕課平臺為大型儀器實驗教學(xué)提供了豐富與優(yōu)質(zhì)的學(xué)習(xí)資源，學(xué)生通過慕課獲取知識，真正實現(xiàn)了翻轉(zhuǎn)課堂，達到應(yīng)用型人才的培養(yǎng)目標。

參考文獻：

[1]倪燕茹.公共大學(xué)物理實驗”慕課”與”微課”模式的探討[J].物理實驗，2016，36（9）：29-31.

[2]李凌霞.“慕課+翻轉(zhuǎn)課堂”推動應(yīng)用型本科院校人才培養(yǎng)研究[J].黑龍江高教研究，2016，266（6）：136-138.

[3]趙銘，趙華.從精品到精彩：化學(xué)微課的現(xiàn)狀、創(chuàng)作與使用[J].化學(xué)教育，2016，（1）：7-11.