微課在材料實驗教學中的應用研究

肖立娟

【摘 要】微課是一種新興的優質教學資源，在實驗教學中有廣泛的應用。本文基于目前材料實驗教學中存在的幾大突出問題，提出微課在材料實驗教學中的具體應用，并為促進微課更好適應材料實驗教學的發展，提出幾點可行性建議。

【關鍵詞】微課；材料實驗教學；應用

中圖分類號： G642.0 文獻標識碼： A 文章編號： 2095-2457（2018）30-0140-001

DOI：10.19694/j.cnki.issn2095-2457.2018.30.060

微課是依據教學和學習理論，以短小精致的學科教學視頻為載體，以單一知識點為內容、能應用于多種學習方式的，易于傳播的微型優質學習資源[1]。微課具有諸多優點，時間短、內容精、主題明確、易傳播、反饋性強等[2]，獲得了教育界的極大肯定與推廣。實驗教學作為高校材料專業教學中必不可少的組成部分，在提高學生的綜合素質、培養學生的自主學習能力、動手能力及創新精神方面有著其他教學環節無法替代的作用，已經成為各高校培養創新人才的重要平臺[3]。然而，就目前材料實驗教學現狀來說，教學還存在著種種問題。

1 材料實驗教學存在的問題

1.1 考核機制導致做實驗不如講實驗

學校對教師的考核標準主要是學生的書面考試成績，而最快提高學生成績的方法，就是教師通過實驗的演示和講解，讓學生強行記憶、背誦考點。教師主動讓學生做實驗的機會很少，并且演示實驗的過程往往又被嚴重壓縮，導致了做實驗不如講實驗、背實驗，而實驗不像理論，必須通過明確的步驟演示才能得以實現，加深學生對理論的理解。

1.2 實驗器材的配備不齊全

對于與數字化信息系統有關的實驗教學（比如XRD、SEM、TEM等實驗）往往都是大型精密測試設備，這些設備都屬于高端進口設備，價格昂貴，高校一般只購買一兩臺用于科研研究，無法滿足材料專業本科實驗教學。

1.3 課時不足實驗難以全部展示

對于本科實驗教學，一個實驗項目開設的實驗課時最多為4課時，而對于某些材料制備或性能表征實驗項目的探究、操作時間較長，為了不影響教學進度，就被教師設計好了實驗方案，讓學生直接按步驟完成；對于探究過程比較復雜的實驗，往往由教師代替學生來演示操作探究的過程，或者通過教師講實驗，學生聽實驗，然后做與之對應的實驗試題來鞏固消化的方式來完成，對于實驗的真正操作過程只能做到紙上談兵。

針對以上這些問題，如何充分利用學生的學習時間，在有限的學習時間和實驗資源缺乏的制約下進行材料探究性實驗的有效教學成為當前迫切需要解決的問題。

2 微課在材料實驗教學中的應用

如何使學生自主學習，從而使實驗過程不再因為有限的課堂時間而流于形式，使學校有限的的實驗資源能夠得到充分利用，結合作者在材料實驗教學過程中所遇到的問題和實驗過程中學生的現狀，以及學校對實驗有效教學的重視程度，淺談微課在材料實驗教學中的幾點應用。

2.1 輔助教師實驗教學

傳統的材料實驗教學模式是，老師在講臺上做實驗，并逐步講解實驗的過程，得出實驗結果或材料性能特征。但是這種教學模式存在著一些問題，如果班級人數較多，坐在教室后排的同學就無法看清楚實驗的全過程。這會導致學生在自己動手做實驗時，由于沒有完全搞清楚實驗過程，實驗的失敗幾率增加，并且在學生動手實驗過程中，學生操作不當便會導致大型精密儀器受損等問題。微課的出現就能很好地解決這些問題。微課時間較短，可重復觀看，這樣學生就能完全弄懂實驗具體操作流程和注意事項，既能提高實驗的成功率，又可以通過在視頻中重點強調儀器安全使用說明，避免安全事故的發生。

微課還可以將教師從實驗教學中解放出來，更多的與學生進行互動。在進行實驗教學時，先使用傳統教學方式講解知識點，讓學生了解原理，再讓學生觀看微課實驗視頻。此時，老師可以走到學生中巡視，觀察他們在看微課時的反應，及時為他們答疑解惑，針對實驗中出現的問題，進行討論和分析，從而使教學更加的有效充實。

2.2 還原真實實驗情景

微課是以視頻為窗口的短時間的知識點講解課堂，在學生的課前課中課后都可以使用。傳統課堂上，老師為了吸引學生學習的注意力，一般使用PPT進行教學，這樣有文字、有圖片甚至有聲音和短動畫，使課堂內容豐富多彩。可是，這些大部分都是靜態的，不是動態的，對于學生學習實驗依舊有障礙。例如，在做實驗前的一個重要的步驟就是熟知各項實驗儀器，并了解它們的用法和使用順序。如果只是單純的依靠課件或者教師指著儀器介紹儀器或使用順序，學生在認知中依舊會有偏差。此外，對于某些貴重精密設備，教學資源有限。有了微課的直觀動態展示，真實的還原實驗情境，學生就能在觀看微課中深刻地認識到每種儀器的用法和使用順序，并了解到各種儀器操作起來有哪些需要注意的地方，再自己動手實驗時，不僅了解了每種儀器的使用，還能減少實驗失敗的概率，提升學生做實驗的自信心。

2.3 豐富自主學習方式

大部分材料制備實驗耗時較長，在短短的課堂45分鐘之內無法完全進行，有了微課的幫助，學生就可以在課余時間進行自主學習或實驗，然后在課堂上與老師和同學進行交流，加深對實驗現象的認知。

比如磁控濺射制備薄膜實驗，其前期樣品基片處理，濺射環境真空處理所需時間就有多達1-2個小時，鍍膜過程也需要1-2小時，整個實驗過程光教師操作演示過程就已經占據了全部的上課時間，學生只能通過一次觀看被動的吸收實驗過程，根本沒時間自己動手操作來完成整個實驗。如果課前教師將實驗原理做成動畫、操作環節錄制成視頻，省去實驗過程中等待的環節，這樣必將節省出大量課堂時間用于學生自主實驗。同時在實驗過程中會存在很多不確定的因素，并且耗時耗力，成功率不是那么高。但通過提前多遍錄制，選最成功的實驗案例制作成微課的方式，就能解決這個問題。微課實驗教學的方式在課堂導入環節使用，可以準確、高效的實現教學目的，從課堂的一開始就吸引住學生，從而讓學生將實驗原理與課本上知識點聯系起來。實驗通過微課的方式進行展示，豐富了學生自主學習的方式，將課堂與課余學習巧妙的結合起來，同時增添了學生課前預習的樂趣，對課堂學習精力的集中也有好處。

3 結語

微課，作為一種新型的優質教學資源，很好地解決了傳統材料實驗教學中出現的問題。材料實驗教學的真正目的應該是讓學生熟悉和了解儀器的基本使用、數據的處理和分析、材料的制備過程、材料的基本特性。更高一點層次的教學目的，是期望學生自己設計實驗，培養學生創新能力。實驗類微課作為材料實驗教學資源的補充，能有效的推動實驗教學，達到實驗教學目的。

【參考文獻】

[1]胡鐵生.微課：區域教育信息資源發展的新趨勢[J].電化教育研究，2011，32（10）：45-46.

[2]百度百科.微課[EB/OL].http//baike.baidu.com/link？url=pGVO-bP8qSNHG2IsR_ru3OuPmfg-8ucYrw468gEbnSHMlQo2GqX9sX

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[3]吳文彪.淺議“翻轉課堂”之微課在農村初中物理實驗教學中的運用[J].黑龍江教育與理論，2015（02）：56.