“慕課”教學方法在化學實驗教學中的運用

曹海燕　石文兵

摘要：在信息傳播更為稠密、快速、扁平的信息化時代，“慕課”作為微時代背景下產生的新型教學方式，得到了廣泛的關注和迅速的發展。將其應用于實驗教學中，不僅是在繼承傳統實驗教學的基礎上發展起來的一種全新的教學資源，而且有利于提高實驗教學效果和推動實驗教學模式的改革。以儀器分析實驗教學為例，介紹了“慕課”教學方法的特色，以及“慕課”教學方法在化學實驗教學中的作用。

關鍵詞：慕課；教學方法；化學實驗教學

中圖分類號：G642.0 文獻標志碼：A 文章編號：1674-9324（2018）25-0194-02

隨著微時代的到來，一場信息與技術的革命對高等教育教學方式帶來了很大的沖擊。具時代屬性的MOOC（慕課）應運而生，它屬于在網絡上大規模發布的課程，并且這些開放的課程是一些具有協作和分享精神的個人和組織為了加快知識的傳播而發布于互聯網上。由于化學是以實驗為基礎的學科，因此實驗教學和理論教學同等重要，并且實驗教學有利于培養學生的實踐創新能力。但是傳統的化學實驗教學往往存在如下問題：局限于單一的授課地點和時間等條件，化學實驗課教學設計統一格式化，學生處于被動接受狀態，他們在有限的時間和空間范圍內往往走馬觀花，無法有充足的時間進行實驗操作能力和創新思維的訓練，教學效果不理想。因此，慕課將會為化學實驗教學提供新的思路，能夠有效地彌補傳統的化學實驗教學所導致的不足之處。在此新形勢下，探討如何在化學實驗教學中擺脫陳舊的教學觀念，怎樣培養適應社會需求的全面復合型創新人才，如何利用化學實驗教學資源來促進化學實驗改革和學科的發展，對這些問題的探討具有非常重要的意義和價值。我們以儀器分析實驗教學為例，將慕課教學方式應用于實驗教學過程中進行初步探討。

一、儀器分析實驗教學所面臨的現狀及其解決措施

《儀器分析實驗》是化學專業的一門專業實驗課程，也是分析化學實驗的重要組成部分，儀器分析方法匯集了化學、物理學、儀表電子學、數學和計算機科學等學科的最新成就，已由單純提供樣品的分析測試數據上升到從原始的分析測試數據或現場分析測試信號中最大限度地獲取有價值的靜態和動態物質信息，以解決化學學科各個研究和應用領域中的關鍵問題，已經成為化學專業研究與應用領域中物質的信息科學。因此，《儀器分析實驗》在化學類本科生的人才培養中處于十分重要的地位。它對于培養儀器操作能力、數據分析能力、知識應用能力和創新能力有著非常重要的作用。

筆者近年來在一線的實驗教學過程中，發現該實驗課程存在如下幾方面問題，并且總結了解決這些問題所采取的措施：

1.在傳統教學模式影響下，主要采用書寫預習報告的方式達到提前預習的目的，但是學生實際上往往照抄書上的操作步驟，被動地枯燥學習，毫無學習興趣，無法達到預期效果。另外儀器實驗課開放時間有限，開放的課時不足，實驗動手環節時間緊迫，學生草草了事，教學效果不理想。慕課教學的引入有利于拓展儀器分析實驗教學思路：教師通過上傳小視頻和設計測試問題，讓學生提前學習相關實驗的理論知識，熟悉實驗操作過程。在實驗課堂上教師能夠根據測試反映的情況針對性講解疑難問題，相應縮短教師的講授時間，從而使學生擁有更充分的時間進行動手實驗操作，可以解決以上提到的問題。

2.在實驗項目的選取方面，以傳統單一的實驗內容為主，缺乏探究性實驗，不利于培養具有創新思維和應用能力的綜合性人才。在慕課實驗教學設計中，我們在前期視頻制作中除了加入包含該實驗的基本操作以外，還應該增加引導學生思考如何設計優化實驗條件以便獲得理想的實驗結果的視頻環節，課后學生能夠通過線上與教師討論交流實驗過程中出現的現象并共同分析其原因，課堂主體也由教師變為了學生，學生不再是被動地接受知識，而是主動地參與其中，增加了學生學習的興趣。

3.由于儀器分析實驗涉及多種大型儀器的操作，綜合考慮教師的專業程度，因此在教學過程中常常安排多個老師授課。雖然有統一的課程標準以及教學大綱，但是受教師的個體性差異、教學方式和教學水平的影響，導致教學效果大相徑庭。在實驗教學中引入慕課后可以減小或是消除任課教師對教學效果的影響，這是因為我們通過小視頻實現了教師的大部分講解環節，并且這些小視頻是一個課題組經過反復研究和修改確定下來的精品課程，質量相比于教師單獨的課堂教學應該更高。

4.在儀器實驗課程學習中，學生需要掌握分子光譜、原子光譜和色譜分離分析等多種檢測方式的理論知識和實驗操作，然而因學生個體差異性，接受知識能力的不同導致學生掌握知識的程度不同，無法達到理想的教學效果。如果在教學過程中充分考慮和尊重學生的個體性差異，將涉及理論講解部分的小視頻作為在線課程，學生就可以根據自身掌握的情況自主選擇學習頻率和學習時間。

5.儀器分析實驗課程是針對化學專業的學生開設的將基本理論應用于具體實踐上的課程，大部分學生畢業后在工作中或是科研中都會遇到使用實驗課程中所涉及的儀器和相關理論知識的情況。但是隨著時間的推移，多數學生都遺忘了部分內容，再回去翻找資料也很困難，無從尋找。慕課的學習是不分時間和地點的，在手機或是電腦上面隨時隨地都可以實現，所以對于無論是在校生或社會工作者都是一種方便快捷的學習方式。

二、慕課教學在儀器分析實驗課程教學中的作用

基于慕課教學方式的優勢，結合本校儀器分析實驗教學的現狀分析，我們將慕課引入到儀器分析實驗教學中，通過上傳經反復打磨的高水平教學小視頻和建立能夠及時反饋學生學習情況的測評小模塊，將線上網絡教學和本校實驗教學結合應用于實驗設計和探索的教學活動中。在慕課設計中將音樂、聲效、動畫和視頻融合為一體，可以將書中枯燥的文字和圖片更加立體化和形象化，將復雜的知識簡單化，更有利于學生對理論知識的掌握。通過慕課中的小視頻還可以對實驗教學中涉及的大型儀器的內部結構進行很好的展示，因此有助于學生更好地掌握儀器的構造原理，有利于后期的儀器操作和維護。設計的慕課小視頻能夠形象直觀地展示實驗操作的每一步，達到與真實的實驗操作一致，有利于學生理解和掌握實驗操作。慕課教學設計功能齊全，課后學生可以與老師通過網上平臺進行討論交流，也實現文本和信息即時交換，充分展示師生在教學活動中的良好互動，有利于傳統教和學的師生關系的改善。老師在網上教學系統中進行課程控制、題庫定義和作業發布；學生可利用該系統預約實驗、預習實驗和完成作業；系統可以自動對學生預習、實驗過程和實驗結果等進行評分，教師也可以對學生的預習、實驗過程、實驗結果及報告進行評分，改變了傳統的實驗報告決定成績的現狀，完善了實驗教學評價機制。我們應該充分利用慕課所包含的微視頻、在線交流及在線評價等功能，以彌補傳統實驗教學中的不足，整合傳統實驗教學與網絡教學從而形成新型混合式教學。采用這種混合式教學可以揚長避短、優勢互補，可以巧妙地引入相關實驗的最新研究進展和研究前沿，適當擴展實驗課程的內容，在教學設計過程中注意在教學環節中能夠引導學生進行探究式的學習和自主的學習，增加學生學習的興趣，培養出社會急需的創新型復合人才。

三、小結

慕課教學在中國教育界日益發展擴大，但是其實際應用都還處于初級階段，需要我們繼續努力，不斷探索，將其充分開發利用，順應時代的發展，為社會培養和造就更多的高素質創造性人才。

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