張焱 彭煥峰

摘 要 微課作為一種新的教學(xué)模式正逐漸在教育領(lǐng)域興起，具備獨立性、完整性、示范性等特點，因此以視頻為載體的微課能夠在實驗教學(xué)中發(fā)揮重要作用。針對當(dāng)前力學(xué)實驗教學(xué)存在的問題，對如何將微課應(yīng)用于實驗教學(xué)環(huán)節(jié)進(jìn)行了探討，教學(xué)實踐表明，微課的應(yīng)用能夠有效提高實驗教學(xué)效果。

關(guān)鍵詞 微課 材料力學(xué) 實驗教學(xué)

中圖分類號：G424文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A DOI：10.16400/j.cnki.kjdkx.2016.01.032

Application and Exploration of Micro-lecture in the

Material Mechanics Experiment Teaching

ZHANG Yan[1]， PENG Huanfeng[2]

（[1] School of Material Engineering， Nanjing Institute of Technology， Nanjing， Jiangsu 211167;

[2]School of Computer Engineering， Nanjing Institute of Technology， Nanjing， Jiangsu 211167）

Abstract As a new teaching mode， micro-lecture is gradually blooming in the field of education. It has the characteristics of independence， integrity and demonstration. Therefore， micro-lecture whose carrier is video can play an important role in the experiment teaching. In view of the current problems of mechanics experiment teaching， how to apply micro-lecture to experiment teaching is discussed in this paper， and the teaching practice shows that the application of micro-lecture can effectively improve the effect of experiment teaching.

Key words Micro-lecture; material mechanics; experiment teaching

0 引言

材料力學(xué)實驗是力學(xué)課程中必不可少的實踐教學(xué)環(huán)節(jié)，通過對應(yīng)的實踐操作，學(xué)生在強(qiáng)化基本操作技能的同時，能夠加深對課堂所學(xué)理論知識的理解，同時對培養(yǎng)工科學(xué)生用科學(xué)的方法來研究處理實際問題的能力， 培養(yǎng)學(xué)生的實踐能力和創(chuàng)新意識， 提高學(xué)生的綜合素質(zhì)也有著極其重要的作用。①

微課是指按照新課程標(biāo)準(zhǔn)及教學(xué)實踐要求，以視頻為主要載體，記錄教師在課堂內(nèi)外教育教學(xué)過程中圍繞某個知識點或教學(xué)環(huán)節(jié)而開展的精彩教與學(xué)活動全過程。②在日常教學(xué)中，微課已經(jīng)發(fā)揮了越來越重要的作用，成為常規(guī)教學(xué)活動的有益補(bǔ)充，教育主管部門及各高校都非常重視微課的推廣，例如由教育部全國高校教師網(wǎng)絡(luò)培訓(xùn)中心主辦的全國高校“微課”教學(xué)比賽，不少省市的教育主管部分也建設(shè)了微課網(wǎng)。

南京工程學(xué)院材料力學(xué)實驗室承擔(dān)全校力學(xué)課程的實驗任務(wù)，教學(xué)任務(wù)繁重，為提高實驗室的教學(xué)組織能力及綜合服務(wù)能力，已建設(shè)材料力學(xué)網(wǎng)絡(luò)化實驗教學(xué)平臺，有力地提高了實驗室的教學(xué)管理水平。③但具體的實驗教學(xué)中，由于學(xué)生多、設(shè)備少，且設(shè)備大多屬于大型實驗設(shè)備，學(xué)生一般第一次接觸設(shè)備，實驗操作并不熟練等原因，造成實驗效果并不理想。本文針對當(dāng)前實驗教學(xué)存在的問題，對如何將微課應(yīng)用于實驗教學(xué)環(huán)節(jié)進(jìn)行了探討與實踐。

1 當(dāng)前實驗教學(xué)中存在的問題

1.1 課前預(yù)習(xí)不充分

學(xué)生在實驗前需要明確實驗?zāi)康?、實驗?nèi)容、實驗步驟等信息，驗證型實驗需要掌握對應(yīng)的理論知識，設(shè)計型實驗需要對實驗內(nèi)容和步驟進(jìn)行設(shè)計，綜合型實驗要求則更高。雖然在已有網(wǎng)絡(luò)實驗教學(xué)平臺中學(xué)生可以獲取實驗內(nèi)容、實驗步驟、動畫演示等預(yù)習(xí)資料，但缺乏針對性的講解，再加上對實驗設(shè)備、實驗環(huán)境等信息缺乏有效認(rèn)知，因此，預(yù)習(xí)效果仍然不理想。

1.2 實驗設(shè)備少

由于材料力學(xué)實驗設(shè)備大多是大型設(shè)備，且實驗面向全校許多專業(yè)的學(xué)生，實驗時需要對學(xué)生進(jìn)行分組，每組共用一臺設(shè)備，在有限的實驗時間內(nèi)并不能保證每個學(xué)生都能熟練操作，客觀上造成部分學(xué)生實驗操作完不成，甚至直接抄襲其他同學(xué)的數(shù)據(jù)。

1.3 設(shè)備操作不熟練

由于實驗設(shè)備大多數(shù)同學(xué)是第一次接觸，對設(shè)備完全陌生，雖然預(yù)習(xí)時從預(yù)習(xí)資料中獲取文字或者圖片信息，但仍然缺乏具體認(rèn)知，這直接造成兩方面的問題：一個方面是容易誤操作，設(shè)備容易損壞，最終未完成實驗;另一方面是實驗員每次都需要花大量時間對設(shè)備及操作步驟進(jìn)行講解，不但學(xué)生在短時間內(nèi)難以完全理解、掌握，且留給學(xué)生動手實踐的時間減少，實驗效果就會容易打折扣。

1.4 課后難以復(fù)習(xí)

為強(qiáng)化實驗效果，學(xué)生在實驗后應(yīng)該有個復(fù)習(xí)的過程，特別是對實驗過程、結(jié)果的總結(jié)分析，通過復(fù)習(xí)能夠進(jìn)一步消化知識、總結(jié)知識，但由于實驗課時短等因素，學(xué)生難以對實驗進(jìn)行復(fù)盤。

2 材料力學(xué)實驗微課建設(shè)

微課以教學(xué)視頻為核心組成內(nèi)容，且主題突出、指向明確、相對完整，教學(xué)內(nèi)容可反復(fù)演示，通過視頻可以將實驗儀器、實驗操作直觀展示，因此非常有助于實驗教學(xué)，國內(nèi)外高校已經(jīng)進(jìn)行了很多有益的嘗試。④⑤

針對材料力學(xué)實驗教學(xué)的特點，結(jié)合當(dāng)前存在的問題，對如何將微課應(yīng)用到實驗教學(xué)中進(jìn)行了探索和實踐，從如下四個方面進(jìn)行微課建設(shè)。

2.1 理論知識

材料力學(xué)實驗教學(xué)的目的是通過實驗加深對理論知識的理解與掌握、增強(qiáng)實踐能力、培養(yǎng)創(chuàng)新意識，因此，關(guān)鍵問題之一就是理論知識的對應(yīng)，雖然課堂教學(xué)也會針對實驗進(jìn)行講解或者分析，但缺乏針對性，學(xué)生仍然不能融會貫通。通過對實驗涉及的理論知識錄制微課程，學(xué)生可以有針對性地對實驗單元進(jìn)行學(xué)習(xí)，突出實驗?zāi)康?，并能激發(fā)實驗興趣。

2.2 實驗設(shè)備

學(xué)生在課堂或者書本中一般只能接觸到實驗設(shè)備的圖片信息，最多只能對實驗設(shè)備有大致了解，缺乏對設(shè)備的感性認(rèn)識。實驗員可以針對實驗設(shè)備的基本信息、實驗設(shè)備的維護(hù)等方面制作微課視頻，學(xué)生在進(jìn)行實驗預(yù)習(xí)時，通過自主觀看視頻加深對實驗設(shè)備的認(rèn)識，微課主題集中的特點，可以使學(xué)生的注意力集中在某一個主題上，能夠有效提高預(yù)習(xí)效果。

2.3 實驗操作

實驗設(shè)備的正確、熟練操作是有效完成實驗教學(xué)的前提。以往需要實驗員在實驗的開始階段花費大量的時間詳細(xì)介紹操作步驟及注意事項，減少了學(xué)生實際操作的時間。而且，由于學(xué)生對實驗設(shè)備的陌生，對第一次接觸設(shè)備的同學(xué)而言，對操作步驟的理解與掌握具有一定的挑戰(zhàn)，若學(xué)生對操作步驟未能很好掌握，實驗效果將大打折扣。為此，針對實驗操作步驟、實驗注意事項等錄制微課視頻，實驗員進(jìn)行親自演示，并結(jié)合實驗過程對注意事項進(jìn)行講解，特別是針對常見問題，以實際操作場景進(jìn)行操作演示。學(xué)生進(jìn)行實驗預(yù)習(xí)時，能夠有選擇地重復(fù)觀看，這樣可以針對不同理解能力的同學(xué)因材施教。學(xué)生通過真實場景的視頻中發(fā)現(xiàn)問題、記錄問題，當(dāng)進(jìn)入實驗室進(jìn)行實驗時，可以有針對性地提問，或者進(jìn)行親自實驗驗證。因此，這類微課資源能夠提高實驗教學(xué)效率和效果，且在實驗后學(xué)生可以通過觀看微課資源，回顧實驗過程，對實驗進(jìn)行總結(jié)，提高學(xué)習(xí)效果。

2.4 報告書寫

實驗報告是實驗的重要內(nèi)容，以往需要在實驗前由實驗員進(jìn)行現(xiàn)場講解如何書寫實驗報告，壓縮了學(xué)生寶貴的實驗時間，因此，將每個實驗的報告書寫錄制微課視頻，學(xué)生通過微課視頻進(jìn)行預(yù)習(xí)，在實驗過程中集中精力進(jìn)行實驗操作、數(shù)據(jù)記錄，實驗后仍可通過微課視頻學(xué)習(xí)如何書寫報告，不但提高了報告書寫質(zhì)量，而且提高了實驗效率。

3 教學(xué)實施

如何將微課視頻應(yīng)用于日常教學(xué)是需要解決的一個關(guān)鍵問題?！皭壅n程”網(wǎng)是教育部、財政部 “十二五”期間啟動實施的“高等學(xué)校本科教學(xué)質(zhì)量與教學(xué)改革工程”支持建設(shè)的高等教育課程資源共享平臺。材料力學(xué)實驗室通過在“愛課程”網(wǎng)開設(shè)實驗課程以組織教學(xué)活動，學(xué)生可以在“愛課程”觀看微課視頻、在線答疑、提交實驗報告。通過該平臺實施材料力學(xué)實驗的在線教學(xué)極大豐富了教學(xué)手段，提高了教學(xué)效果。

（1）微課資源管理。每個實驗有理論知識、實驗設(shè)備、實驗操作、報告書寫四個微課視頻，由任課教師負(fù)責(zé)管理這些微課視頻資源，學(xué)生可以自主選擇觀看微課視頻。（2）課程論壇。學(xué)生可以通過課程論壇發(fā)表關(guān)于實驗的帖子，例如鼓勵學(xué)生針對實驗心得發(fā)表帖子，加強(qiáng)同學(xué)之間的交流。通過論壇實現(xiàn)師生之間的交流互動，將實驗教學(xué)活動延伸到課外，在加強(qiáng)互動的同時，能夠提高學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，拓展學(xué)習(xí)思路。（3）在線答疑。學(xué)生可以在此版塊向教師提出問題，教師進(jìn)行在線解答，特別是學(xué)生在課前觀看微課視頻產(chǎn)生問題時，教師能夠及時予以解答，從而保證預(yù)習(xí)效果。（4）報告提交。通過“愛課程”平臺的作業(yè)管理模塊，學(xué)生可以在線提交實驗報告，教師在線批改報告，并可將批改后的作業(yè)反饋給學(xué)生。同時，學(xué)生可以查看優(yōu)秀報告。

4 結(jié)束語

由于材料力學(xué)實驗教學(xué)目標(biāo)明確、內(nèi)容相對單一且完整的特點，非常適合通過建設(shè)微課資源以提高實驗教學(xué)效果，通過微課能夠為學(xué)生提供“自助餐式”的實驗教學(xué)資源，有助于學(xué)生對理論知識的理解及實驗的掌握，學(xué)生可以自主地根據(jù)自身情況針對微課資源進(jìn)行學(xué)習(xí)，解決了課堂中不容易實現(xiàn)的因材施教問題。通過教學(xué)實踐表明，微課的應(yīng)用有效地提高了教學(xué)效果。

*通訊作者：彭煥峰

注釋

① 李建華，喬箭，陳亮亮.材料力學(xué)實驗“互動式”教學(xué)模式探索[J].實驗技術(shù)與管理，2013.30（12）：181-183.

② 胡鐵生.“微課”：區(qū)域教育信息資源發(fā)展的新趨勢[J].電化教育研究，2011.10（6）：61-65.

③ 張焱.基于校園網(wǎng)的材料力學(xué)實驗教學(xué)平臺建設(shè)[J].中國教育技術(shù)裝備，2012（30）：48-49.

④ 吳鐵飛.微課與物理實驗教學(xué)相結(jié)合的研究[J].科技視界，2013（30）：142-142.

⑤ 張一川，錢揚義.國內(nèi)外“微課”資源建設(shè)與應(yīng)用進(jìn)展[J].遠(yuǎn)程教育雜志，2013（6）：26-33.