微課在高校材料實驗教學中的應用

徐若夢

摘 要：微課具有結構簡單、形式靈活、運用方便等特點，近年來，在教育教學領域有了廣泛運用，在高校材料實驗教學中也發揮了重要作用。運用調查法、文獻法、歸納總結法對微課在高校材料實驗教學中的應用優勢以及應用策略展開分析和論述，希望能為相關工作提供助力。

關鍵詞：微課;材料專業;實驗教學;應用策略

在材料專業的各項教學活動中，實驗不可或缺。合理運用實驗，能讓學生準確理解知識內容，構建知識體系，提高理解問題、分析問題與解決問題的能力，實現能力素質的綜合發展[1]。下面結合實際，就材料專業實驗教學中微課的應用問題進行具體分析。

1?高校材料實驗教學現狀

材料專業實驗教學主要涉及材料性能測定、組織觀察、熱處理操作以及設備操作等多項內容。由于實驗種類較多，涉及的知識點也比較繁雜，學生在開展實驗時，不僅要有比較扎實的理論知識基礎，還要熟悉實驗設備、實驗規則、實驗操作步驟等[2]。但實際上，目前很多學生對實驗室的環境以及設備等都不太熟悉。另外，經過調查發現，部分教師在進行實驗示范與講解時，采用“一刀切”式的教學講解模式，不能很好地兼顧每一位學生，造成部分學生思想產生偏差或是對教師的講解似懂非懂，進一步導致學生在實際操作過程中出現情緒緊張、操作頻頻失誤的現象，使實驗效果不甚理想。高校材料專業實驗室中配備了激光共聚焦顯微鏡、掃描電鏡以及X-射線衍射儀等用于材料分析、材料測試的設備。這些儀器設備結構復雜、精密性高、操作以及維護難度均較大。由于學生平時接觸以及操作這些大型設備的機會較少，對設備的操作要求、操作方法等并不熟練，學生在具體操作過程中容易操作失誤，導致設備故障，使實驗被迫終止。由于實驗室內的設備有限而學生人數較多，且人均操作的時間較短，學生很難從一節實驗課中獲得十分豐富的知識與深刻的認知。因此，在現代教育背景下，教師有必要改變實驗教學模式，利用微課等信息技術手段，優化實驗教學形式、豐富實驗教學內容、提高實驗教學效率。

2 微課在高校材料實驗教學中的應用優勢

在我國，微課指的是按照新課程標準以及教學實踐要求，以視頻為主要載體，記錄教師在課堂內外教育教學過程中，圍繞某個知識點或教學環節而開展的教學活動。微課以現今的互聯網、計算機、多媒體等技術為依托，形式新穎、體積微小，應用起來靈活方便。目前，微課在我國教育教學領域具有十分廣泛的應用，尤其是在實驗教學中，微課更是發揮了重要作用。

微課是現代技術的產物，其內容簡明扼要。一節微課的時間往往不會超過10 min，但足夠講解清楚教學中的重點、難點或是疑點。此外，微課融合了視頻、聲音、文字、圖畫等各種教學要素，能給予學生多重感官刺激，激發學生的學習興趣[3]。在教學過程中，教師可以利用微課引導學生預習，也可以運用微課給學生進行更全面、深入的講解與示范。

微課雖然內容精簡，但是交互性很強，在微課的引導下，學生的注意力能高度集中。在高校材料實驗教學中應用微課時，以教學視頻為主線，一個視頻就是一個主題，這個主題可以與教學難點有關，也可以與生活有關。主題明確的教學視頻能更好地激發學生的學習興趣并引導學生自主思考與學習[4]。此外，微課這種短視頻是根據學科知識點與相應的教學環節而設計的專門服務于教學工作的短視頻。教師在制作出短視頻后，可將視頻發布出去，讓學生根據自身需求自主選擇、獲取與學習，使學生學習更加靈活、方便。在傳統教學模式下，實驗的即時性特征非常顯著，當一個實驗結束后，實驗過程中產生的實驗現象、實驗瞬間等也都會消失，僅借助眼睛與大腦無法完整地刻錄下來，導致學生課后復習困難。將微課引入材料實驗教學后，學生就可以借助微課回放實驗過程并進行練習鞏固。微課的應用使學生的復習變得更加方便且高效。

總的來說，微視頻教學資源具有很強的自主性、互動性以及便捷性，對學生有較強的吸引力。合理運用微視頻教學資源能充分激發學生的學習興趣，提高學生學習的積極性與主動性，讓材料實驗教學更順利、更高效地進行，同時，也讓學生的實驗思維、實驗操作能力、自主探究能力、創新創造能力等得到有效培養與發展。

3?微課在高校材料實驗教學中的應用策略

高校材料專業的實驗教學主要包括綜合性實驗、驗證性實驗以及設計性實驗3種形式。無論是綜合性實驗還是驗證性實驗，一節實驗課涉及的知識點均較多，部分實驗儀器的操作難度也相對較大，導致實驗教學具有較高的難度。目前，高校材料實驗課堂經常是學生人數超過實驗設備數量，學生自主操作的時間較少，學習需求難以得到滿足。再加上在大班制授課模式下，教師難以兼顧到每一位學生，無法及時發現每一位學生在實驗操作中出現的問題與錯誤并作出及時、有效的指導，導致部分學生無法了解實驗內容、實驗規則，也無法掌握實驗技巧。基于此，在教學過程中，教師需要充分發揮微課的功能作用來引導學生有效學習。下面以“金相試樣的制備及金相顯微鏡操作”這一基礎性實驗的教學為例，詳細說明微課在高校材料實驗教學中的有效運用。

3.1? 劃分知識點，制作實驗導學視頻

在“金相試樣的制備及金相顯微鏡操作”這一實驗中，學生需要操作的設備精密度較高，結構也相對復雜，對操作人員的能力和素質要求較高。學生由于平時接觸與操作儀器設備的機會較少，并不具備較高的能力和素質。基于此，在教學前，教師可以將設備信息、結構、原理、操作流程、注意事項等制作成微課，然后發布到班級云平臺或是班級的微信群、QQ群中，讓學生借助微課進行了解。學生在反復觀看微課后，會對設備的特點、操作要求等有更深入的了解，實驗也會更順利地進行。

3.2? 結合教學內容，制作實驗示范視頻

“金相試樣的制備及金相顯微鏡操作”實驗的主要目的是讓學生了解以及掌握不同材料金相試樣的制備方法以及顯微組織的顯示原理，掌握金相顯微鏡的光學原理、基本結構、使用方法與注意事項，使學生熟悉金相攝影技術與顯微圖像分析方法。在進行金相試樣制備實驗時，學生需要完成取樣、磨制、拋光以及浸蝕這幾個步驟，每一個操作步驟的難度都相對較高，對學生的實驗操作能力和進行實驗操作時的心理素質都有很高要求。但經觀察發現，當前許多學生在進行實驗操作時，會因為對實驗要求、實驗設備不熟悉、實踐操作經驗較少而產生緊張、恐懼等情緒，使實驗無法順利進行，并進一步導致實驗效果難以達到預期目標。基于此，在實驗教學過程中，教師可以利用微課幫助學生熟悉實驗操作步驟以及注意事項，使學生能夠更順利、規范地完成實驗。在教學過程中，教師可以根據學生實際的實驗操作能力以及對實驗內容的掌握情況，將實驗內容或實驗過程劃分成幾個小的知識點，并將每個知識點制作成一節微課，以這種切割、細化的方式，降低學生學習與理解的難度，使學生能夠更好地掌握實驗操作步驟以及注意事項，進而順利地完成實驗。同時，為了讓學生更好地理解與掌握，教師可基于一定的標準，將實驗過程劃分成幾個具體的步驟，然后拍攝每個步驟的具體操作方法，給學生進行示范。視頻拍攝結束后便發給學生，讓學生先自主預習，或者在課堂上，當學生的操作遇到困難時，也可以讓學生播放該視頻，根據教師的引導與示范來攻克難關。

3.3? 在實驗過程中應用微課

在實驗過程中，教師組織學生以2～3人的小組為單位，按照短視頻中的示范與講解，嘗試操作并進行實驗，通過自身實踐獲得相關的知識與技能，完成對這一知識點的有效學習。在這一環節，為了讓學生具備更清晰的實驗思路以及可以更加規范、順利地操作，教師可指導學生充分利用短視頻先做好一切實驗前的準備工作。如在組內根據短視頻的講解與示范手寫實驗計劃、理順實驗思路、明確實驗步驟，進一步具體到操作規范和實施細則等。在實驗過程中，小組成員明確分工、共同配合，在短視頻的指導下，根據組內制定的實驗計劃開始各項操作，包括取樣、磨制、拋光以及浸蝕等，并在實驗過程中做好記錄。在學生自主實驗過程中，教師可隨時觀看、了解學生的實驗情況，及時向學生指出一些實驗操作中的問題并提出改正建議。這樣不僅能提高實驗的規范化程度，讓學生的實驗思維、科學精神得到培養與鍛煉，同時也能加強師生間的互動，促進良好師生關系的構建。

3.4? 實驗結束后，運用微視頻開展復習

在實驗結束后，教師可引導學生利用微課進行復習，讓學生根據自己的實驗情況有選擇地回看微課內容，并利用微課反復練習，以實現對實驗操作技能的全面掌握。除此之外，教師也可以運用微視頻對學生的實驗學習結果進行檢測，以便更好地調整后期教學計劃。運用微視頻進行教學檢測時，教師可以給學生選擇與設計幾道與實驗內容有關的題目，將這些檢測題單獨制成一節微課，讓學生在實驗結束后完成。學生做完題后點擊提交，教師就能掌握學生的做題情況，并對學生對知識點的掌握程度作出判斷。教師也可要求學生挑選實驗中的某個步驟或是某項操作重新進行實驗操作，要求使用手機或其他設備將操作過程錄制下來并發送給教師。通過這樣的反饋視頻，教師能更形象、直觀地掌握學生對實驗的熟練程度，更準確地了解學生的實驗操作技能以及實驗思維等的形成發展情況，及時發現學生在實驗過程中的錯誤與不足，并給予學生指導與幫助，使學生的相關技能與素質得到鞏固。在實驗結束后，教師也可給學生布置一些拓展性較強的課后作業，讓學生充分發揮自主探究能力、獨立思考能力、動手操作能力以及創新創造能力，使學生的綜合能力素質得到有效提升。

4?結語

微課在高校材料實驗教學中發揮著重要作用。合理運用微課，可大大提高材料實驗教學的靈活性，讓學生的個性化學習需求得到滿足。因此，在進行材料實驗教學時，教師要能結合具體的教學內容與學生的能力，科學地制作微課，并在課前預習、課中教學、課后復習等環節合理應用微課，讓微課的作用與優勢得到充分發揮，也讓材料實驗教學質量不斷提高。

[參考文獻]

[1]肖立娟.微課在材料實驗教學中的應用研究[J].科技視界，2018（30）：140，143.

[2]馬勝男，張越，趙志偉，等.微課在材料實驗教學中的應用研究[J].實驗室科學，2017，20（5）：129-131.

[3]余泰，李冰.微課在高校實驗教學中的應用探究[J].實驗室研究與探索，2015，34（4）：199-201.

[4]杜婷，梁磊，張盼盼.思維導圖結合微課在材料科學基礎實驗教學中的探究[J].實驗室科學，2020，23（5）：139-142.