微視頻在食品分析檢驗實驗課教學中的應用和效果研究

龐美霞，王芳，張馨如，黃漫青，張艷艷，綦菁華

（北京農學院食品科學與工程學院，北京 102206）

微視頻技術（Micro vision technology）是一種重要的多媒體教學技術， 它是將微視頻、flash 動畫等信息技術融入課堂的一種教學方式[1]。微視頻是指學生通過手機、PC 等視頻終端觀看，一般短則30 s，長則不超過10 min 的小視頻，具有形式多樣、簡易制作、針對性強等特點。微視頻由以往的幾十分鐘的視頻變成多個知識點的微小視頻， 其教學模式不同于傳統教學模式和慕課、微課等教學模式[2-3]。

由于微視頻時間短、內容精練、畫面感強，因此微視頻能夠激發學生的興趣。 它可以使教學過程更加直觀、明了、生動，容易激發學生興趣；便于加深學生對課程學習內容的理解， 增強學生對相關知識的記憶；可以充分調動學生的積極性，使學生主動參與到理論學習過程中去[4]。

1 食品化學與分析檢驗實驗課現狀

食品化學與分析檢驗實驗課作為食品各專業的專業基礎課，學生在學習掌握無機化學、有機化學、分析化學、生物化學等基礎實驗課程后，進一步系統地學習此課程， 使學生掌握食品化學與分析檢驗的基本原理與方法。 這不僅是對相關理論課教學內容的補充，也是對理論知識的實驗驗證，同時為畢業實習和將來要從事的相關工作打下一個良好的基礎。

食品化學與分析檢驗實驗是一門實驗技能非常強的實驗科學， 學生學習掌握的原理和技術會直接應用在畢業論文、 畢業實習及以后所從事的相關工作中。 同時此課程也是食品各專業考研實驗操作的必考課程。 因此，為提高實驗課在教學中的地位，增強學生學習效果，自2010年起，該院將食品化學與分析檢驗實驗課與理論課分開，自成體系，單獨記學分。

1.1 傳統填鴨式實驗教學模式使學生缺乏學習主動性和分析實際問題的能力

傳統的食品化學與分析檢驗實驗課， 主要是通過教師講授和學生實驗操作來完成。遵循“教師課堂講授—學生按照實驗指導書實驗操作—書寫實驗報告”模式。 對于這種傳統的教學模式，學生的學習主觀能動性不高，缺乏興趣，而且非常容易使學生養成懶惰、依賴、不思考的學習習慣。學生課前缺乏預習，非常依賴教師的課堂講授和實驗指導書， 按部就班地按照教師的講解和實驗指導書操作實驗， 經常是看一步實驗指導書操作一步實驗， 因此實驗過程很盲目，對實驗結果沒有預判和分析；實驗中出現問題不知如何解決。一個實驗，實驗原料變了，比如，把蘋果變成了梨，即使換不同品種的蘋果，完全按照指導書上前處理的步驟去做，有時結果比較差，甚至做不出結果。 但這時候學生由于對整個實驗缺乏獨立的學習和思考，很難掌握整個實驗的原理、過程、現象，不知道哪步出了問題，該如何解決問題[5-6]。

1.2 未考慮學生的差異化，進行差異化教學

由于課時的關系， 食品化學與分析檢驗實驗課上沒有更多時間去復習實驗室安全知識， 化學實驗室常規儀器使用方法，基本化學操作要點，溶液配制計算等內容。有一部分基礎差、能力有限的學生由于在前序課程中沒有很好地掌握分析化學的基本實驗操作技能， 到了食品化學與分析檢驗實驗課中更是一片茫然，不知如何下手。 采用傳統教學模式，操作要點無法回放， 這部分學生難以在短時間內記住所有的操作要點和注意事項， 在操作過程中會經常出錯，操作極其不規范，因此學習效果并不理想。 在實驗考試中我們發現這部分學生在操作中存在很多分析實驗基本功的問題。

1.3 學生很難在有限的實驗課中掌握復雜儀器的使用方法

在食品化學與分析檢驗實驗課中， 有些實驗需要用到一些現代儀器設備，比如，對蛋白質含量分析需要用到石墨消化爐、凱氏定氮儀，對農殘、獸殘、重金屬、 風味物質等成分分析往往要用氣相、 高效液相、質譜、原子吸收等方法和相關的儀器設備。 在這些實驗中，樣品前處理非常繁瑣，實驗儀器操作方法難度大。而且每個儀器在實驗課中使用次數較少，學生要想完全掌握操作方法會有些困難。 在傳統的實驗課程教學中，教師一邊演示一邊講解，僅僅通過教師在有限的時間中講授原理、 操作方法、 注意事項等，學生難以掌握，甚至在使用中可能會損毀儀器。教師在演示實驗過程中， 不能保證每個學生看得清操作方法和要點， 因此同學在做實驗時遇到各種不同問題， 難以很快掌握操作要領， 教師需要逐一指導，既費時又達不到預期的實驗結果。所以在有限的實驗時間內，學生難以熟練掌握基本操作技能，實驗成功率低，教學效果不理想。

1.4 教學資料難以共享

在傳統實驗課上， 教師提供給學生的教學資料主要是紙質實驗教材，教材的內容主要是文字敘述。學生利用紙質教材進行預習， 僅僅能對實驗內容有所了解，難以獲得直觀的印象和示范性認知，更無法擴展教學實驗范圍， 有限的課堂講授無法使學生在短時間內掌握實驗的方法和技巧， 這樣既不利于學生自主學習，也難以實現師生間的互動式教學方式。總之，這種“填鴨式”的傳統教學方式難以充分發揮學生的主觀能動性，導致學生分析問題能力、綜合實踐應用能力很差。 這使得一部分學生在完成后續的畢業論文和畢業實習中，缺乏扎實的實驗基本知識、規范的實驗操作基本技能， 遇到很多具體實驗問題不會解決，數據結果梳理困難，無法得出正確的實驗結論等。有些學生考研理論課成績很高，但是實操能力很差，在研究生學習中欠缺解決實際問題的能力。因此， 探討和引入現代化的教學方法和手段已成為必然。

為了培養學生的自主學習能力， 必須充分調動學生對實驗課學習的主動性， 切實提高教學效果和學生的實驗操作能力以及分析處理實驗中遇到的問題的能力，多年來，課程組不斷進行實驗教學內容、教學方式、考核方法等教學改革，為此課程組引入現代數字化視頻技術，錄制了實驗操作關鍵點微視頻，應用于實驗教學中，取得了一定的教學效果。

2 微視頻在食品化學與分析檢驗實驗課中的應用方案

隨著該校教學改革的不斷深入， 食品類各專業相繼調整教學計劃，該院將《食品化學與分析檢驗》學時壓縮為理論課16 學時，實驗課28 學時，這樣出現了教學時數少與教學內容多的矛盾。 為了有效解決這一問題，更好適應新的教學改革，我們力求改變傳統的教師課堂講授，學生照綱做實驗，實驗結束后以實驗報告作為主要考核方式的實驗教學模式。 我們充分運用現代信息技術手段， 將該門課程所有實驗教學內容包括實驗原理、方法、現象等，以及實驗室安全知識， 化學實驗室常規及復雜儀器使用方法（如電子天平、離心機、紫外-可見分光度計、灰化爐、凱氏定氮儀、脂肪測定儀、原子吸收分光光度計等儀器的規范使用），基礎化學規范性操作要點（如各種玻璃儀器的使用、滴定、比色等規范化操作）等制作成一個個時間不等的小視頻， 生動形象地把各個關鍵點以視頻影像的形式展現給學生， 提高實驗課教學效果。

在利用微視頻技術進行實驗教學時， 將實驗教學分為課前、課中和課后3 部分。課前教師布置實驗任務，給學生提供該節實驗課講義及視頻資料，要求學生預習實驗中涉及的實驗原理、實驗步驟、注意事項、基本操作要點、實驗儀器的使用方法等內容，寫出預習報告， 綜合設計實驗或探究性實驗需要學生自主查找文獻資料，預先設計好實驗方案；課堂上教師先將實驗操作要點以小測的形式對學生進行課前小測，加深學生規范操作的記憶，然后教師結合微視頻和學生的自學情況對實驗進行講解， 學生在規定的學時內，認真正確地進行實驗操作，觀察實驗現象并記錄實驗數據，教師進行指導，同時要求學生在實驗操作中互相錄制每一個關鍵點的小視頻傳給教師；課后學生自行進行數據的分析和處理，完成實驗報告[7-8]。

3 微視頻在食品化學與分析檢驗實驗課教學中的應用效果

（1）豐富并完善了教學方式，增強了學生的學習主動性，提高了學生解決實際問題的能力。學生課前根據微視頻及實驗講義預習實驗， 增加了自主學習環節，因此學生對整個實驗的原理、步驟、現象都有了一定的掌握，減少了實驗過程中的盲目性，對實驗結果有一定的預判和分析。 通過教師課堂上對重點難點問題的講解，學生對實驗有了清晰的理解，因此對實驗中出現的一些問題會進行獨立的思考和分析，提高了以后工作中解決實際問題的思路和能力。

（2）提高了學生的學習興趣，夯實了實驗基本功，加強了對學生實驗技能的培養。微視頻生動形象、直觀全面地把各個操作關鍵點展現給學生， 動態的視頻資料可有效地活躍課堂氣氛， 激發學生的學習興趣。通過反復觀看儀器操作和基本實驗操作視頻，學生很容易記住枯燥的規范操作要點和注意事項，避免了錯誤或不規范的操作過程，尤其對于基礎較差、能力有限的學生，可進行差異化教學，夯實了他們的實驗基本功，因此加強了學生實驗操作技能的培養，顯著提高了實驗課的教學效果。

（3）豐富了考核方式，提高了學生綜合實踐能力。實驗課考核是加強實驗課教學，提高實驗課教學質量的重要措施， 也是培養學生實驗能力的重要環節。根據實驗報告評定學生的實驗課成績，有相當一部分學生成績的真實性難以保證， 有的學生通過抄襲他人實驗報告也可能得到高分， 因此打擊了一部分學生的學習積極性， 也助長了一部分學生投機取巧的懶惰思想，更談不上能力的培養了[5]。 學生的預習報告以及在實驗過程中自己錄制的每一個操作關鍵點的視頻，都將作為實驗考核的一項內容，這樣充分調動了學生學習的積極性， 促進了學生積極做實驗，減少了濫竽充數的現象。最后學生的整體實踐應用能力都將得到大大的提高， 同時也培養了良好的科研工作作風和嚴謹的思維習慣。

4 微視頻在食品化學與分析檢驗實驗課網絡教學中的應用與思考

全球爆發新冠肺炎疫情后， 為了保障教學活動按時順利完成，各高校都開始轉變教學模式，開展課程內容再建設， 由傳統的線下教學方式向線上教學切換。

對于食品化學及食品分析與檢驗這樣理論與實踐并重的課程而言， 線上課程建設也必須從兩方面入手，除了修訂理論教學內容，熟悉各種網絡教學軟件以外，實踐課教學內容、方法和模式的轉變更是重中之重。 以往實踐教學都是采用學生課下預習實驗原理與步驟，課上實際操作，教師對于操作中的問題進行糾正和示范的模式進行。 網絡教學與現場教學根本區別在于教師無法對學生進行面對面的指導，如何保證學生操作的規范性是網絡實踐教學的關鍵。 因此教師利用微視頻對大綱規定的必做基礎實驗的原理及注意事項講解，示范操作要點，基本能夠保障教學效果。 另外針對食品化學與分析檢驗的實驗對象是食品的特點， 在課程內容上可以設計一些能夠在家庭廚房中完成的定性實驗， 讓學生居家完成并解釋實驗現象， 錄制剪輯成微視頻上傳課程中心， 已達到了解食品化學分析的原理在食品加工和烹飪中應用的目的。

待高校復課后，線上教學將走向新常態，故微視頻除了可用在應急條件下網絡教學之外， 也將成為正常教學活動中提高實踐教學質量和保障教學效果的有力助手。

5 結語

隨著教育信息化的推進， 互聯網與教育的深度融合， 現代教育技術已經滲入到教育教學的方方面面，成為教學改革的助力。微視頻教學資源以其便捷性、高效性、互動性和自主性等特點已成為教育技術領域的熱點。 將微視頻引入食品化學與分析檢驗實驗課教學中，學生可以課前預習整個實驗過程，基礎化學實驗操作要點、儀器使用方法等內容，課后也可以反復復習鞏固。微視頻的使用，提高了學生的學習興趣和實驗課的教學效果， 加強了對學生基本操作技能和綜合實踐能力的培養， 促進了食品化學與分析檢驗實驗課的教學改革。