李健軍， 許 昭， 白艷紅， 楊 云

(西安交通大學 理學院 化學實驗教學中心， 西安 710049)

微視頻化學實驗教學模式的探索與實踐

李健軍， 許 昭， 白艷紅， 楊 云

(西安交通大學 理學院 化學實驗教學中心， 西安 710049)

針對大一新生實驗基礎弱、個體差異大的特點及教師重復講授效率低下等現實問題，將基礎化學實驗的知識點分解凝練，構建化學實驗微視頻群。不同于內容完整時間較長的傳統教學視頻，微視頻簡短直觀，著眼于單一知識點的演示或講解，有效解決了實驗課堂上學生敷衍應付、嚴重依賴教師指導，教師疲于應對、教學效果不理想的現實問題，極大激發(fā)了學生的實驗熱情、增強了學生規(guī)范操作鉆研技術的積極性。教與學的良性互動，提高了實驗課程的教學效率，為化學實驗課教學改革的探索與實踐提供了有益的參考。

化學實驗； 微視頻； 教學模式

0 引 言

化學是以實驗為基礎的學科，作為化學課程中最生動、最活躍的組成部分，實驗課程可以幫助學生獲取化學知識和實驗技能，培養(yǎng)實事求是、嚴謹認真的科學態(tài)度。充分認識實驗課程在化學教學中的作用、努力提高實驗教學質量，是現階段高等院?；瘜W課程研究的主要任務之一[1]。

1 大學低年級化學實驗教學的現狀及思考

根據教育部化學教學指導委員會“化學類專業(yè)本科教學質量國家標準”的要求，各個高校應構建“基礎性實驗-綜合性實驗-研究性實驗”的實驗教學體系[2]。其中，基礎性實驗是根本，要嚴格訓練，夯實基礎；綜合性實驗是拓展，要各個擊破，融會貫通；研究性實驗是創(chuàng)新，要緊跟前沿，勇于探索。經過這樣“分層設計、逐級提高”的系統訓練，使學生不僅具備規(guī)范扎實的實驗技能、更具備科學嚴謹的研究習慣，貼合新時期人才培養(yǎng)的目標[3-4]。

這看似完美的模式，在實際運行中卻不盡如人意：有些高校一味求新求變，忽略了“分階段、多層次”教學的設計思想，不斷增加各類綜合性、研究性實驗的比例，甚至將這個比例高低作為實驗課程質量評價的重要指標[5-6]。近年來，各高校都在進行課程改革，基礎課程(包括相應的實驗課)的課時普遍被壓縮，在有限(通常是偏少)的實驗課時里，增加綜合性實驗的比例，基礎性實驗的比例必然降低，如果對學生的專業(yè)、年級不作區(qū)別，給低年級的化學實驗課程也如此安排，其教學效果或許并不如預想的滿意[7]。

大學一年級是一個很特別的階段，學生剛剛跳脫出中學壓迫式被動學習的環(huán)境，但又尚未適應大學自主式主動學習的節(jié)奏，所以這個時期的課程安排，無論對教師的講授還是學生的學習，都是需要認真研究的課題[8]。筆者多年來一直面對大一新生，講授“基礎化學”及“基礎化學實驗”等課程，感觸頗深。學生的化學理論知識并不欠缺，但化學實驗基礎普遍薄弱，個體差異巨大。例如在基礎化學實驗教學的基本操作環(huán)節(jié)，竟有過半學生表示只在實驗書上看到過移液管、容量瓶、滴定管等實驗室常用玻璃儀器的圖片，完全沒見過實物；另有一小部分學生見過教師的課堂演示操作；僅有不到10%的學生親自動手操作過。這個調查結果完全出乎意料，促使我們不得不重新考慮一年級新生的實驗課程設置，不得不回到重視基本實驗操作的軌道上來。“九層之臺，起于累土”，基礎知識沒有牢固掌握、沒有轉移固化為自己的能力，后續(xù)的專業(yè)課程銜接、創(chuàng)新能力培養(yǎng)等內容就是空中樓閣，無從談起。

2 基本操作技能訓練的必要性

“基礎化學實驗”教學大綱要求學生通過實踐，驗證化學理論、掌握基本操作。如果實驗課程寄希望于用新奇、趣味性內容吸引學生參與，或試圖以綜合研究性實驗培養(yǎng)學生的創(chuàng)新能力，都不是很恰當的方法。前者失之簡單，偏離“質量標準”；后者急于求成，欲速卻不達?！扒竽局L者，必固其根本；欲流之遠者，必浚其泉源”，基礎牢固和源流豐沛是事物得以順利發(fā)生發(fā)展的前提。對大學低年級學生，緊扣“基礎寬厚、支柱堅實”的人才培養(yǎng)理念，進行系統扎實的基本操作訓練及良好規(guī)范的實驗習慣養(yǎng)成，應該作為這個階段化學實驗教學的指導思想和重點內容。

3 探索與實踐

3.1 微視頻的特點

正是基于上述認識，項目組重新確立了“抓基礎，重實效”的指導思想，對一年級“基礎化學實驗”的教學內容進行了重新設計，在全部32學時中，只保留一個4學時的綜合性實驗，期末開出，對學生一學期實驗課程的學習效果進行檢驗，其余28學時的實驗內容全部回歸基礎知識與基本操作。針對學生基礎薄弱、個體差異大等特點，為了提高實驗教學效率，借鑒翻轉課堂模式，將微視頻引入實驗教學，取得了滿意的效果。

利用視頻來完成教學過程，已經有很多年的實踐了，近年以微視頻為主要手段的“翻轉課堂”，教學效果顯著[9-10]。究其原因，是由于微視頻具有以下幾個鮮明的特征：① 篇幅短小。用于課堂教學的微視頻長度控制在學生注意力集中的時間范圍內，大多只有幾分鐘，最長不超過10 min，效率更高；② 內容明確。每一個微視頻集中解決一個特定問題，針對性強；③ 進度可控。利用暫停、回放等功能，學生可以根據自己實際情況自行控制進度，實現自主學習[11-12]。

3.2 微視頻在基礎化學實驗教學中的應用

滴定分析法屬于經典的容量分析方法，是基礎化學實驗的一個重要內容，以前也有關于此內容的教學視頻，包括滴定管、移液管、容量瓶等主要玻璃儀器的使用，對儀器的檢漏、洗滌、裝液、滴定、讀數等全部操作環(huán)節(jié)逐一演示，時長約30 min。作為教學視頻，內容完整，演示準確，但讓一個甚至都沒有見過實物的學生在30 min內看明白并且記住每一個操作要點及一長串注意事項，并不是件容易的事。學生普遍反映，看過后并沒有留下多少印象，到自己動手操作時，很多細節(jié)且關鍵的地方還是不知道怎么做，若要在一大段內容里查找復習不清楚的環(huán)節(jié)，也很不方便。甚至有學生在做完了酸堿滴定、氧化還原滴定兩個完整的滴定分析實驗后，對移液管、滴定管的規(guī)范操作仍未掌握。

針對這種情況，項目組重新審視實驗環(huán)節(jié)，根據大綱要求，將實驗過程分解成若干個知識點，每一個知識點獨立制做成一個微視頻，時長控制在3 min以內，每一個微視頻負責完成一個知識點的講解，由此構建了一個短小精干、目標明確、組成完備的微視頻群，串起整個實驗過程[13]，其組成如圖1所示。

圖1 滴定分析實驗微視頻群組成示意圖

將上述微視頻引入實驗課堂后，課堂教學的針對性更加明確，學生實驗的積極性與操作的規(guī)范性有了明顯提高，更重要的是班里不同層級水平的學生都能從中找到自己需要的內容，很方便地查看學習。教師通過課堂講解示教解決多數學生的共性問題；有基礎、理解力強的學生通過快速瀏覽相關視頻后先行操作；基礎弱、理解慢的學生帶著問題，對不清楚的環(huán)節(jié)反復觀摩，可以隨時暫停老師的“講課”，與老師同學討論，直至完全弄懂，然后胸有成竹地操作實踐。這種以問題為導向的學習方式，充分發(fā)揮學生的主觀能動性，激發(fā)學生的試驗興趣，切實解決了原來實驗課堂上不明白、不愿問、胡亂做的大難題，大大提高了實驗效率。另外，由于微視頻將教學內容永久存檔，在實驗中心網站上共享發(fā)布，學生如有復習、補漏等需要，只需點擊，教師的教學內容即可重現，不必擔心沒有老師指導無法完成學習。

按照上述模式，將基礎化學實驗中要求掌握的基本知識點如離心、過濾、蒸發(fā)、結晶、分光光度計、pH計等示范操作陸續(xù)制作成微視頻，構建一個符合大綱要求、涵蓋所有基礎知識點的微視頻群，在基礎化學實驗課堂上大面積施行以來，受到學生和任課教師的熱烈歡迎。學生普遍認為這種以單臺(套)儀器操作為重點，比以完整試驗流程展示為主要內容的示教方式直觀明了、簡潔易懂；教師反映課堂講授的工作量大幅下降，教學效果卻顯著提升。教得輕松、學得踏實，這正是化學實驗教學模式改革的初衷，效果令人鼓舞。

4 結 語

只是一個教學手段的改進，立即激活了整個課堂：原來敷衍了事、嚴重依賴教師指導的消極狀態(tài)完全改觀，代之以積極主動尋求微視頻的幫助、認真規(guī)范練習相關技能；教師也從實驗室里東奔西走、疲于應對的辛苦中解脫出來，有更多的時間和精力鉆研教學法、設計實驗課堂、重點指導學生等。微視頻的使用，有力支撐了教師教學工作的開展，也切實調動了學生學習知識的主觀能動性。相對于傳統的化學實驗教學，基于微視頻的教學模式，有效解決了學生實驗基礎差、個體差異大、教師重復講授等現實問題，極大地激發(fā)了學生的實驗熱情、增強了學生規(guī)范操作鉆研技術的積極性，顯著提高了實驗課程的教學效率，取得了滿意的教學效果。教與學的良性互動，極大地促進了實驗課教學改革的探索與實踐，是傳統實驗教學模式的有益補充，為培養(yǎng)綜合型、研究型人才奠定堅實的基礎。

[1] 袁亞莉, 周 昕, 劉慧君,等. 立足學科特色改革和創(chuàng)新化學實驗教學[J]. 實驗室研究與探索, 2013, 32(8):161-163.

[2] 朱亞先, 張樹永. “化學類專業(yè)本科教學質量國家標準”的研制與解讀[J]. 中國大學教學, 2015 (2): 31-33.

[3] 王小燕, 解從霞, 羅世忠,等. 基礎化學實驗培養(yǎng)創(chuàng)新型人才教學模式的構建[J]. 實驗室研究與探索, 2014, 33(6):186-189.

[4] 劉 鑫, 王月榮, 馮若蘭,等. 多層次綜合化學實驗平臺的建設與實踐[J]. 實驗室研究與探索, 2014, 33(10):246-249.

[5] 李秀玲, 曾秀瓊, 趙華絨,等. 在基礎化學實驗中開設小型綜合實驗的探討[J]. 大學化學, 2013,28(6):12-13.

[6] 肖小華, 鄒小勇, 張杰鵬,等. 基礎化學實驗(綜合)教學改革與實踐[J]. 大學化學, 2013, 28(4):36-38.

[7] 莊 京, 彭 卿, 王 訓. 談基礎化學實驗教學改革觀念[J]. 大學化學, 2010， 25(1): 13-15.

[8] 丁 偉, 陸 靖. 高中化學與大學化學知識銜接的研究[J]. 大學化學, 2014, 29 (1): 11-21.

[9] 王 覓. 面向碎片化學習時代微視頻課程的內容設計[D]. 上海：華東師范大學, 2013.

[10] 陳會源. 基于微視頻的翻轉課堂教學模式研究[D].濟南：山東師范大學.2015

[11] 武 佳, 譚桂蓮, 宋亞芳. 翻轉課堂教學模式在三年制藥學專業(yè)《天然藥物學》教學中的應用與研究[J]. 西北醫(yī)學教育, 2015 (4): 651-653.

[12] 孟祥增, 劉瑞梅, 王廣新. 微課設計與制作的理論與實踐[J]. 遠程教育雜志， 2014(11):24-32.

[13] 梁雪峰, 束長劍. 課堂教學中“微視頻”的應用研究[J]. 化學教學, 2015(6):31-33.

Application of Microvideo in Chemistry Experimental Practice

LIJian-jun,XUZhao,BAIYan-hong,YANGyun

(Chemistry Experimental Teaching Center, School of Science, Xi’an Jiaotong University, Xi’an 710049, China)

According to the problem that the freshmen may not meet requirement in chemistry experimental practice, it is necessary to perform the repositioning of the objectives and contents of the experiment course. A teaching method based on microvideo is introduced in the classroom teaching of chemistry experiments to strengthen basic skills training and improve the teaching effect. The function of the microvideo in classroom teaching is discussed. Results may provide a reference to the reformation of chemistry experimental teaching.

chemistry experiments; microvideo; teaching modes

2016-02-24

2015年陜西省化學實驗教學示范中心建設項目(1401Q)

李健軍(1974-)，男，陜西扶風人，博士，講師，主要從事基礎化學教學及高等教育改革研究。

Tel.：029-82655169；E-mail: li.jianjun@xjtu.edu.cn

O 6-31； G 642.423

A

1006-7167(2017)01-0189-03