基于視頻用于高分子物理實(shí)驗(yàn)的教學(xué)研究*

許曉穎，袁霄梅，劉　明，徐國(guó)輝，王利劍

(洛陽(yáng)理工學(xué)院材料科學(xué)與工程學(xué)院，河南　洛陽(yáng)　471023)

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基于視頻用于高分子物理實(shí)驗(yàn)的教學(xué)研究*

許曉穎，袁霄梅，劉明，徐國(guó)輝，王利劍

(洛陽(yáng)理工學(xué)院材料科學(xué)與工程學(xué)院，河南洛陽(yáng)471023)

高分子物理實(shí)驗(yàn)是高分子材料科學(xué)與工程專業(yè)的一門重要專業(yè)基礎(chǔ)實(shí)踐課，通過思考高分子物理實(shí)驗(yàn)所存在的問題，提出將視頻用于高分子物理實(shí)驗(yàn)中。具體闡述了視頻用于高分子物理實(shí)驗(yàn)中的具體舉措和相應(yīng)的教學(xué)改革，并對(duì)相應(yīng)的教學(xué)效果進(jìn)行了分析，結(jié)果表明新的教學(xué)方法可以克服傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)的不足，提高學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性與實(shí)驗(yàn)有效性。

高分子物理實(shí)驗(yàn)；視頻；教學(xué)改革；教學(xué)效果

地方本科院校從學(xué)術(shù)型向應(yīng)用型的轉(zhuǎn)變是國(guó)家和社會(huì)發(fā)展的需要[1]。實(shí)驗(yàn)教學(xué)是理論向?qū)嵺`轉(zhuǎn)化的橋梁，與理論教學(xué)相輔相成，是培養(yǎng)應(yīng)用型人才的重要環(huán)節(jié)[2]。洛陽(yáng)理工學(xué)院正處于向應(yīng)用技術(shù)類院校轉(zhuǎn)型的過渡期，應(yīng)當(dāng)高度重視實(shí)踐教學(xué)，努力探索實(shí)踐教學(xué)方法，積極進(jìn)行實(shí)踐教學(xué)改革。高分子物理實(shí)驗(yàn)是我校高分子材料與工程專業(yè)本科生的一門重要專業(yè)基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)課，通過此課的開展能夠使學(xué)生更好的理解高分子材料的測(cè)試原理，掌握高分子材料的測(cè)試與分析方法，為以后從事高分子材料的生產(chǎn)和科研奠定基礎(chǔ)。傳統(tǒng)高分子物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)方法陳舊、不能與現(xiàn)代多媒體有效結(jié)合，教學(xué)效果不佳。目前已經(jīng)有論文對(duì)高分子物理實(shí)驗(yàn)的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容、實(shí)驗(yàn)教學(xué)方法、教師隊(duì)伍的改革進(jìn)行了研究[3-4]，但將視頻用于高分子物理實(shí)驗(yàn)的文章還比較少見。本文針對(duì)傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)的不足，提出將視頻用于高分子物理實(shí)驗(yàn)，并針對(duì)視頻的引入提出了一系列教學(xué)改革。

1　傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的不足

傳統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)過程大致包括實(shí)驗(yàn)預(yù)習(xí)、實(shí)驗(yàn)講解、實(shí)驗(yàn)演示與實(shí)驗(yàn)操作4個(gè)環(huán)節(jié)。在實(shí)驗(yàn)預(yù)習(xí)環(huán)節(jié)中，學(xué)生需利用課余時(shí)間預(yù)習(xí)實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書并填寫實(shí)驗(yàn)報(bào)告，而實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書的內(nèi)容抽象、枯燥，容易使學(xué)生產(chǎn)生厭煩心理，因此很少有學(xué)生能夠認(rèn)真預(yù)習(xí)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容。學(xué)生填寫實(shí)驗(yàn)報(bào)告時(shí)往往只是機(jī)械的將課本上的實(shí)驗(yàn)?zāi)康摹⒃淼葍?nèi)容抄寫到實(shí)驗(yàn)報(bào)告上，不能深入思考所填內(nèi)容，缺乏靈活性與創(chuàng)造性。在實(shí)驗(yàn)講解過程中，教師缺乏對(duì)學(xué)生預(yù)習(xí)情況的了解，不能根據(jù)學(xué)生的實(shí)際情況靈活安排講授內(nèi)容，另外教師不能與學(xué)生有效的互動(dòng)，因此教學(xué)效果不佳。在實(shí)驗(yàn)演示過程中，由于人數(shù)眾多，相互遮擋，角度問題等因素，部分學(xué)生很難看清實(shí)驗(yàn)步驟，另外由于時(shí)間有限，教師在實(shí)驗(yàn)演示過程中，缺乏對(duì)實(shí)驗(yàn)細(xì)節(jié)的描述與講解，造成了在實(shí)驗(yàn)過程中學(xué)生手忙腳亂，不停的咨詢實(shí)驗(yàn)操作問題，浪費(fèi)了教師大量的精力，并且達(dá)不到良好的實(shí)驗(yàn)效果。

2　實(shí)驗(yàn)視頻強(qiáng)化高分子物理實(shí)驗(yàn)預(yù)習(xí)環(huán)節(jié)的具體舉措

多媒體網(wǎng)絡(luò)技術(shù)做為輔助的教學(xué)手段，具有文字、圖片、動(dòng)畫、視頻等多種表現(xiàn)形式，能使學(xué)生直觀的認(rèn)識(shí)所學(xué)知識(shí)，便于學(xué)生理解抽象復(fù)雜的內(nèi)容，目前多媒體技術(shù)已經(jīng)成為各個(gè)學(xué)校教學(xué)改革的重點(diǎn)[5-6]。高分子物理實(shí)驗(yàn)的教學(xué)同樣可以引入多媒體手段，充分提高實(shí)驗(yàn)的有效性[7]。

為了提高學(xué)生實(shí)驗(yàn)預(yù)習(xí)興趣，增強(qiáng)學(xué)生實(shí)驗(yàn)預(yù)習(xí)效果，應(yīng)當(dāng)建立高分子物理實(shí)驗(yàn)的網(wǎng)絡(luò)課程。將高分子物理的實(shí)驗(yàn)?zāi)康摹?shí)驗(yàn)原理、操作步驟等內(nèi)容通過圖片、動(dòng)畫與文字等形式展示于網(wǎng)絡(luò)課程中，并上傳實(shí)驗(yàn)操作方法的相關(guān)視頻，讓學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)步驟有直觀的印象。實(shí)驗(yàn)視頻的錄制在本校高分子物理實(shí)驗(yàn)室中進(jìn)行，由高分子物理實(shí)驗(yàn)專業(yè)教師分別對(duì)各個(gè)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化操作，專業(yè)人員將其錄制成視頻。在操作時(shí)，教師并不是機(jī)械的按照實(shí)驗(yàn)步驟進(jìn)行操作，而是將儀器的特點(diǎn)、使用方法和樣品的測(cè)試方法、注意事項(xiàng)等內(nèi)容的講解貫穿于整個(gè)操作過程中，使語(yǔ)言講解與操作相對(duì)應(yīng)。并根據(jù)學(xué)生現(xiàn)有的知識(shí)水平，合理安排操作中所講內(nèi)容，做到詳略得當(dāng)，同時(shí)采用新舊知識(shí)對(duì)比、提問等方式，引起學(xué)生思考，加速學(xué)生新舊知識(shí)相互融合，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力。例如，在“粘度法測(cè)定聚合物的分子量”實(shí)驗(yàn)中，由于學(xué)生在以前實(shí)驗(yàn)中沒有接觸過烏氏粘度計(jì)，因此教師在進(jìn)行該實(shí)驗(yàn)操作時(shí)，應(yīng)先向?qū)W生展示烏氏粘度計(jì)，并詳細(xì)介紹其結(jié)構(gòu)、特點(diǎn)、用途。并讓學(xué)生思考“測(cè)定聚合物分子量的方法還有哪些？分析各種測(cè)試方法的特點(diǎn)，及適用范圍。在進(jìn)行“偏光顯微鏡觀察聚合物結(jié)晶形態(tài)”的實(shí)驗(yàn)中，由于偏光顯微鏡與光學(xué)顯微鏡操作方法類似，而光學(xué)顯微鏡學(xué)生在高中階段已經(jīng)接觸過，因此在進(jìn)行實(shí)驗(yàn)操作時(shí)，可以簡(jiǎn)化偏光顯微鏡的操做步驟，并讓學(xué)生思考偏光顯微鏡與光學(xué)顯微鏡的區(qū)別與聯(lián)系，在演示操作步驟時(shí)重點(diǎn)指出偏光顯微鏡與光學(xué)顯微鏡的操作不同之處，使學(xué)生將兩種顯微鏡的操作方法區(qū)分開來(lái)。將錄制好的視頻經(jīng)過剪切與編輯放到高分子物理實(shí)驗(yàn)的網(wǎng)絡(luò)課程中，并在實(shí)驗(yàn)視頻后面設(shè)置實(shí)驗(yàn)相關(guān)的思考題，供學(xué)生思考和解答。在實(shí)驗(yàn)之前學(xué)生可以利用課余時(shí)間在網(wǎng)上學(xué)習(xí)實(shí)驗(yàn)相關(guān)內(nèi)容，觀看實(shí)驗(yàn)視頻，并對(duì)實(shí)驗(yàn)中涉及的問題進(jìn)行思考，達(dá)到良好的實(shí)驗(yàn)效果。

3　基于實(shí)驗(yàn)視頻的引入所進(jìn)行的實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革

3.1實(shí)驗(yàn)預(yù)習(xí)方式的改革

將傳統(tǒng)的單一預(yù)習(xí)實(shí)驗(yàn)講義的預(yù)習(xí)方式，改為實(shí)驗(yàn)講義與實(shí)驗(yàn)視頻有效結(jié)合的預(yù)習(xí)形式。學(xué)生先通過講義來(lái)預(yù)習(xí)實(shí)驗(yàn)?zāi)康摹⒃怼?shí)驗(yàn)步驟等內(nèi)容，然后再通過觀看實(shí)驗(yàn)視頻，了解實(shí)驗(yàn)儀器、設(shè)備及實(shí)驗(yàn)操作步驟，思考視頻中教師所提出的問題，并根據(jù)預(yù)習(xí)內(nèi)容對(duì)實(shí)驗(yàn)視頻后面的習(xí)題進(jìn)行作答。

3.2實(shí)驗(yàn)講授方法的改革

由于在實(shí)驗(yàn)課之前，學(xué)生已經(jīng)通過高分子物理實(shí)驗(yàn)視頻預(yù)習(xí)了實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，教師在講授時(shí)，如果按照傳統(tǒng)的方法按部就班的講解，不僅浪費(fèi)時(shí)間而且會(huì)引起學(xué)生的厭煩情緒。因此教師需改變傳統(tǒng)的教學(xué)方法，采用“簡(jiǎn)單概述，難點(diǎn)、疑點(diǎn)重點(diǎn)講解”的講授辦法。教師在實(shí)驗(yàn)課之前，根據(jù)學(xué)生在網(wǎng)絡(luò)上的答題情況，分析學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)的掌握程度，總結(jié)出實(shí)驗(yàn)的難點(diǎn)和疑點(diǎn)。在實(shí)驗(yàn)講授時(shí)，教師只是系統(tǒng)的概述實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，幫學(xué)生梳理與回憶實(shí)驗(yàn)內(nèi)容并做知識(shí)上的補(bǔ)充，在此期間對(duì)涉及到的難點(diǎn)和疑點(diǎn)，采取提問或分組討論的方式，逐步引導(dǎo)學(xué)生找到正確答案。

3.3考核方法的改革

傳統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)成績(jī)主要由理論成績(jī)、操作成績(jī)和報(bào)告成績(jī)?nèi)糠纸M成。理論成績(jī)的確定一般有兩種方法。一種是建立實(shí)驗(yàn)試題庫(kù)，由學(xué)生抽選試題庫(kù)中的題目進(jìn)行回答，然后根據(jù)回答的情況來(lái)確定理論成績(jī)。這種方法在實(shí)施過程中教師需逐一讓學(xué)生抽題并打分，操作繁瑣，且學(xué)生抽題具有隨機(jī)性，不能反應(yīng)學(xué)生的真實(shí)理論水平。另一種方法是由實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)教師制定實(shí)驗(yàn)試題卷，組織學(xué)生考試，以最終的卷面成績(jī)做為理論成績(jī)，這種方式雖然操作簡(jiǎn)便，但試題數(shù)量有限，不能全面的考察學(xué)生對(duì)理論知識(shí)的掌握情況。而實(shí)驗(yàn)視頻引入實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)后，可以根據(jù)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)預(yù)習(xí)情況以及課堂回答問題的情況來(lái)確定學(xué)生的理論成績(jī)。學(xué)生的預(yù)習(xí)情況主要是學(xué)生回答實(shí)驗(yàn)視頻后面的思考題的情況，思考題的答題情況能夠反映學(xué)生是否認(rèn)真預(yù)習(xí)實(shí)驗(yàn)，以及對(duì)理論知識(shí)的掌握情況，同時(shí)也起到約束學(xué)生預(yù)習(xí)實(shí)驗(yàn)的效果；在講授過程中的討論與提問環(huán)節(jié)可以考查學(xué)生思考問題和解決問題的能力，這樣的考核辦法更為全面客觀。

4　視頻引入實(shí)驗(yàn)教學(xué)的效果分析

較之傳統(tǒng)的預(yù)習(xí)實(shí)驗(yàn)講義的預(yù)習(xí)形式而言，實(shí)驗(yàn)視頻直觀的給學(xué)生展示了實(shí)驗(yàn)儀器、實(shí)驗(yàn)操做步驟，學(xué)生通過視頻不僅可以看清實(shí)驗(yàn)操作步驟，而且可以通過視頻中的提示特別關(guān)注實(shí)驗(yàn)的重要步驟與實(shí)驗(yàn)注意事項(xiàng)，彌補(bǔ)了傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)中教師演示實(shí)驗(yàn)時(shí)，學(xué)生相互遮擋而看不清實(shí)驗(yàn)步驟的不足。同時(shí)學(xué)生觀看實(shí)驗(yàn)視頻具有可重復(fù)性，對(duì)于不熟悉、不明白的實(shí)驗(yàn)步驟，可以反復(fù)觀看，提前做到心中有數(shù)。實(shí)驗(yàn)結(jié)束后學(xué)生可以重新觀看實(shí)驗(yàn)視頻，反思實(shí)驗(yàn)中的不足。

實(shí)驗(yàn)視頻直觀形象，有助于學(xué)生將理論知識(shí)與實(shí)踐相聯(lián)系，使其更容易理解講義中的知識(shí)。視頻中所提問題，能夠激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，促使他們獨(dú)立思考這些問題，并通過查閱資料來(lái)尋找最終答案，培養(yǎng)了學(xué)生思考問題解決問題的能力。

在新的講授方法中，教師采用“簡(jiǎn)單概述，難點(diǎn)、疑點(diǎn)重點(diǎn)講解”的教學(xué)方法，較之以往按部就班的講授方法，教師有更充裕的時(shí)間來(lái)回答學(xué)生所提問題。在此過程中所采用的提問與分組討論的教學(xué)方法，不僅排除了學(xué)生心中的疑問，加深他們對(duì)相關(guān)知識(shí)的理解而且促使了學(xué)生之間的相互溝通，增強(qiáng)了學(xué)生的團(tuán)隊(duì)意識(shí)，為應(yīng)用型人才的培養(yǎng)打下基礎(chǔ)。

5　結(jié)　論

高分子物理實(shí)驗(yàn)可以幫助學(xué)生理解高分子方面的理論知識(shí)，增強(qiáng)高分子專業(yè)學(xué)生的實(shí)踐能力。將視頻用于高分子物理試驗(yàn)中，能夠使學(xué)生看清實(shí)驗(yàn)操作步驟與細(xì)節(jié)，提高學(xué)生思考問題解決問題的能力，領(lǐng)會(huì)與把握所學(xué)知識(shí)之間的相互聯(lián)系與區(qū)別。要真正的將視頻在高分子物理實(shí)驗(yàn)中應(yīng)用的設(shè)想轉(zhuǎn)化為現(xiàn)實(shí)，仍存在諸多問題，希望師生提出寶貴意見，促使視頻在高分子物理試驗(yàn)中應(yīng)用的夢(mèng)想早日實(shí)現(xiàn)。

[1]劉煥陽(yáng),韓延倫.地方本科高校應(yīng)用型人才培養(yǎng)定位及其體系建設(shè)[J].教育研究,2012(12):67-70.

[2]姚恩全,李作奎.高等學(xué)校理論教學(xué)與實(shí)驗(yàn)教學(xué)嵌入模式研究—建構(gòu)主義學(xué)習(xí)理論的應(yīng)用[J].教育科學(xué),2009,25(6):47-50.

[3]王繼虎,甘文君,溫紹國(guó),等.《高分子物理實(shí)驗(yàn)》綜合性、設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革[J].高分子通報(bào),2012(5):119-121.

[4]杜濱陽(yáng),葉一蘭,鄭強(qiáng).關(guān)于改進(jìn)《高分子物理實(shí)驗(yàn)》課程的幾點(diǎn)設(shè)想[J].高分子通報(bào),2011(5):98-102.

[5]劉長(zhǎng)虹,艾云龍,鄧克明.基于多媒體顯微互動(dòng)系統(tǒng)的金相實(shí)驗(yàn)教學(xué)的改革[J].實(shí)驗(yàn)技術(shù)與管理,2008,25(5):89-95.

[6]薛斌,熊振海,周冬香.應(yīng)用多媒體互動(dòng)系統(tǒng)促進(jìn)基礎(chǔ)化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的探索[J].化學(xué)教育,2014(12):52-56.

[7]程曉敏,史初例,張靜.高分子物理實(shí)驗(yàn)多媒體教學(xué)軟件的研制和應(yīng)用[J].高分子通報(bào),2004(4):108-110.

Teaching Study based on Video Used in Polymer Physics Experiment*

XU Xiao-ying, YUAN Xiao-mei, LIU Ming, XU Guo-hui, WANG Li-jian

(Department of Materials Science and Engineering, Luoyang Institute of Science andTechnology,HenanLuoyang471023,China)

Polymer physics experiment is an important professional basic practice course of Polymer Materials Science and Engineering major. Thinking of the questions which existed in the polymer physics experiments, the video used into the experiment was put forward. The concrete measures and teaching reform for video used into polymer physics were concretely described. The corresponding teaching effect was also analyzed. The analysis results showed that experiment video can increase learning initiative of students and improve the validity of the experiment.

polymer physics experiment; video; teaching reform; teaching effect

洛陽(yáng)理工學(xué)院教研項(xiàng)目(15JY-058)。

許曉穎(1985-)，女，助教，主要從事復(fù)合材料的研究。

TQ311

B

1001-9677(2016)01-0173-02