李艷艷，章劍波，葉 飛

(南方科技大學(xué) 材料科學(xué)與工程系，廣東 深圳 518055)

2016年中國正式加入國際工程教育《華盛頓協(xié)議》組織，標(biāo)志著我國工程教育質(zhì)量得到國際認可，此后，各大高校掀起工程教育認證熱潮[1-2]。依據(jù)工程教育認證標(biāo)準(zhǔn)，對于學(xué)生評價部分，要求對于學(xué)生在整個學(xué)習(xí)過程中的表現(xiàn)進行跟蹤與評估，并通過形成性評價保證學(xué)生畢業(yè)時達到畢業(yè)要求。形成性評價包括在教學(xué)過程中通過各種方式觀察和評價學(xué)生的學(xué)習(xí)狀態(tài)，發(fā)現(xiàn)問題進行及時糾正，并通過學(xué)生的反饋有針對性的改進教學(xué)。因此，對于課程教學(xué)建設(shè)提出新的要求，需要不斷完善和健全教學(xué)環(huán)節(jié)建設(shè)，同時教師需要注重學(xué)生的反饋，據(jù)此開展教學(xué)，并加強學(xué)習(xí)評價體系建設(shè)。

我校材料科學(xué)與工程專業(yè)自成立以來，努力朝著工程認證的標(biāo)準(zhǔn)進行課程建設(shè)，按照“學(xué)以致用”的要求注重學(xué)生工程知識的學(xué)習(xí)及工程思維的培養(yǎng)?！段锢砘瘜W(xué)實驗》是一門基礎(chǔ)實驗課程，按照工程認證的要求，學(xué)生必須具備解決復(fù)雜工程問題所需數(shù)學(xué)、自然科學(xué)、工程基礎(chǔ)和專業(yè)知識，并能夠?qū)⑦@些知識用于解決復(fù)雜工程問題。作為基礎(chǔ)課程應(yīng)該加強辨別、表達和分析復(fù)雜工程問題能力的培養(yǎng)，以達到“解決復(fù)雜工程問題”的培養(yǎng)目標(biāo)[3]。因此，對于學(xué)生基礎(chǔ)工程知識能力的培養(yǎng)是基礎(chǔ)課程，特別是實驗課程教學(xué)的重點，此外，學(xué)生還需要通過課程的學(xué)習(xí)，形成自主學(xué)習(xí)的能力，并建立終身學(xué)習(xí)的意識，具備終身學(xué)習(xí)的思維和行動能力。

隨著信息技術(shù)的發(fā)展，各種網(wǎng)絡(luò)平臺和智能化工具正逐步進入各大高校的課堂中，如Blackboard(以下簡稱BB)平臺、Sakai系統(tǒng)、慕課、微課、雨課堂和翻轉(zhuǎn)課堂等[4-5]。根據(jù)工程教育認證的要求，本文提出將BB平臺和微課運用到《物理化學(xué)實驗》課程中，主要應(yīng)用于課前和課后的環(huán)節(jié)，并在課堂中輔助實驗操作，通過分析其可行性，進行探索實踐，并對于學(xué)生的滿意度進行調(diào)查。

1 《物理化學(xué)實驗》教學(xué)現(xiàn)狀分析

《物理化學(xué)實驗》是針對我系大二學(xué)生開設(shè)的一門基礎(chǔ)實驗課程，由于實驗理論成熟，實驗內(nèi)容較為經(jīng)典，實驗類型以驗證型為主，探究性為輔，著重學(xué)生實驗過程中的規(guī)范技能訓(xùn)練、實驗的數(shù)據(jù)處理以及實驗報告撰寫能力，培養(yǎng)學(xué)生認真嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膶嶒炞黠L(fēng)、規(guī)范嫻熟的實驗技能、靈活創(chuàng)新的分析問題和解決問題的能力，為材料學(xué)綜合實驗課程的學(xué)習(xí)奠定堅實的基礎(chǔ)。

傳統(tǒng)的實驗教學(xué)模式為上課前學(xué)生根據(jù)實驗方案進行預(yù)習(xí)，并完成預(yù)習(xí)報告；上課時教師簡單講述理論并演示實驗操作之后，學(xué)生根據(jù)實驗方案和教師講解開展實驗，并記錄實驗數(shù)據(jù)；課后提交實驗報告。教師根據(jù)學(xué)生預(yù)習(xí)、課堂表現(xiàn)以及實驗報告給予評價，并進行成績評定。這也是目前大多數(shù)高校采取的教學(xué)方式。筆者在近幾年的教學(xué)實踐中發(fā)現(xiàn)，這種教學(xué)模式存在如下問題，具體包括：

(1)課前對實驗缺乏直觀了解，并且缺乏反饋。學(xué)生在課前只是通過實驗方案學(xué)習(xí)實驗，對于實驗設(shè)備及操作缺乏直觀認識，無異于“紙上談兵”，不利于實驗課程的學(xué)習(xí)。并且由于缺乏交流，教師不清楚學(xué)生的預(yù)習(xí)情況，學(xué)生困惑之處也不能及時得到反饋，不利于教師有針對性地開展教學(xué)；

(2)學(xué)生按部就班完成實驗，缺乏思考。課堂上學(xué)生根據(jù)實驗方案中的步驟，一步一步完成實驗，只是學(xué)習(xí)了實驗操作，缺乏對于原理以及實驗中可能存在問題的思考，不利于發(fā)現(xiàn)問題、分析和解決問題能力的培養(yǎng)；

(3)課后缺乏總結(jié)與討論，學(xué)生根據(jù)實驗方案內(nèi)容，將實驗數(shù)據(jù)處理及分析整理之后即可完成實驗報告，缺乏對于實驗的總結(jié)以及深入思考，教師批閱報告之后也未能及時將信息反饋給學(xué)生，這樣學(xué)生不清楚自己實驗報告的問題，不利于歸納總結(jié)及創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。

因此，現(xiàn)有的教學(xué)方式已經(jīng)很難適應(yīng)新時代對于人才培養(yǎng)的需求，也很難滿足工程教育認證基本的要求。為了提高教學(xué)質(zhì)量，增強學(xué)生的學(xué)習(xí)效果，培養(yǎng)學(xué)生分析和解決問題以及創(chuàng)新能力，對于實驗教學(xué)改革已是迫在眉睫。

2 Blackboard與微課輔助教學(xué)的可行性分析

2.1 Blackboard

BB平臺為教師和學(xué)生創(chuàng)建了自主的網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)環(huán)境，使教師和學(xué)生擁有個性化教與學(xué)的空間，其功能可覆蓋整個教學(xué)過程。但實驗課程與理論課程不同，實驗操作訓(xùn)練是課程的核心，是任何網(wǎng)絡(luò)課程都不能取代的，因此，BB平臺可以通過豐富的應(yīng)用工具來輔助實驗教學(xué)建設(shè)。其主要功能包括課程建設(shè)、教學(xué)資源共享展示、教學(xué)互動及交流協(xié)作等。教師可通過BB平臺有效地管理課程、設(shè)計教學(xué)、布置作業(yè)和評測反饋，這種靈活的教學(xué)方式有利于提高教學(xué)質(zhì)量[6]。學(xué)生可以通過豐富的板塊內(nèi)容隨時隨地，根據(jù)自身需求獲取教學(xué)資源，參與學(xué)習(xí)活動，使學(xué)習(xí)更主動，進而提高學(xué)習(xí)效果，養(yǎng)成自主學(xué)習(xí)的習(xí)慣。

2.2 微課

微課是以微視頻為主要載體的新型教學(xué)資源，通過某一知識片段的講解輔助學(xué)習(xí)活動。微課視頻需要內(nèi)容顯著，重點突出，講述學(xué)習(xí)過程中的一個知識點，或者一個問題的解決思路和方法等[7]。

對于實驗課程，學(xué)生單純地通過實驗方案進行預(yù)習(xí)，畢竟是“紙上得來終覺淺”，對于實驗儀器和實驗操作欠缺直觀的了解，而通過教師制作的實驗操作微課，則可以清晰明了地了解實驗儀器，以及學(xué)習(xí)實驗操作，特別是對于一些實驗細節(jié)的掌握有很大的幫助。微課對于實驗教學(xué)的意義主要包括：利于學(xué)生預(yù)習(xí)時了解實驗設(shè)備并掌握規(guī)范化操作，有助于課堂上學(xué)生基本實驗技能的訓(xùn)練，促進學(xué)生實驗數(shù)據(jù)處理能力的提升。通過將微課應(yīng)用于課前、課堂和課后，保證教學(xué)活動和學(xué)習(xí)活動的連貫性，完善教學(xué)環(huán)節(jié)建設(shè)。但微課由于缺乏平臺監(jiān)督，需要學(xué)生高度配合，若學(xué)生不能積極主動學(xué)習(xí)，則對于實驗的學(xué)習(xí)意義不大，因此微課的實施需要網(wǎng)絡(luò)平臺予以輔助。

因此，結(jié)合BB平臺與微課的特點，將兩者結(jié)合應(yīng)用到實驗教學(xué)中具有充分的理論可行性。

3 基于Blackboard平臺與微課融合的教學(xué)設(shè)計與實踐

針對《物理化學(xué)實驗》教學(xué)中存在的問題，將BB平臺和微課優(yōu)勢互補，探索將其融合應(yīng)用到實驗課堂教學(xué)建設(shè)中，完善課前和課后的教學(xué)環(huán)節(jié)，改善實驗教學(xué)的質(zhì)量。以“粘度法測定聚合物的相對分子質(zhì)量”為例進行闡述。

圖1 基于Blackboard平臺與微課的教學(xué)設(shè)計

3.1 課前教學(xué)建設(shè)

3.1.1 制作實驗微課

根據(jù)實驗內(nèi)容將高聚物分子溶液的配制、純?nèi)軇┝鞒鰰r間的測定和溶液流出時間的測定利用高清攝像機錄制成視頻，實驗數(shù)據(jù)處理利用錄屏軟件錄制成視頻，然后通過“快剪輯”軟件對視頻進行處理，如添加字幕、剪切視頻等，制作成簡短、高質(zhì)量的微課視頻。每個視頻講解一個知識點，言簡意賅，利于學(xué)生對于實驗操作及數(shù)據(jù)處理的學(xué)習(xí)。

3.1.2 基于Blackboard平臺的設(shè)置

對于BB平臺的課程建設(shè)，通?？梢圆捎谩耙再Y源為中心”和“以學(xué)習(xí)活動為中心”進行建設(shè)，為了充分體現(xiàn)“以學(xué)生為中心”的教學(xué)理念。我們嘗試將兩者結(jié)合，以“學(xué)習(xí)活動”為主，“資源”為輔，進行課程建設(shè)。課程建設(shè)將分四步走：

3.1.2.1 課程信息設(shè)置

課程通知部分在課前將課程的上課時間、地點、內(nèi)容及預(yù)習(xí)要求等通過“創(chuàng)建公告”的形式進行設(shè)置，讓學(xué)生對于課程提前了解；教師簡介部分，將授課教師的基本信息，聯(lián)系方式等設(shè)置；課程簡介部分，對于本實驗的學(xué)習(xí)目的、基本原理、實驗操作等進行簡單說明。

3.1.2.2 課程內(nèi)容設(shè)置

通過創(chuàng)建項目，說明內(nèi)容信息，并將實驗方案作為附件上傳文件，學(xué)生可以在課前下載進行預(yù)習(xí)；通過創(chuàng)建文件，將微課視頻進行上傳，方便學(xué)生提前下載觀看學(xué)習(xí)；同時，通過查找一些與課程內(nèi)容相關(guān)的優(yōu)秀文字及視頻資源，將其上傳至BB平臺，供學(xué)生學(xué)習(xí)參考。

3.1.2.3 互動專區(qū)

首先組建課程小組，對于實驗預(yù)習(xí)中的問題，以小組形式進行交流討論，并展示自己的答案或者成果進行資源共享。

3.1.2.4 學(xué)習(xí)評價

課前學(xué)生將預(yù)習(xí)報告上傳，教師及時進行批改并給出反饋意見，學(xué)生可以及時改正，教師可以掌握學(xué)習(xí)預(yù)習(xí)情況，并據(jù)此開展教學(xué)。同時，對于學(xué)生的預(yù)習(xí)情況給予評價。

3.2 課堂授課及實驗操作

教師針對預(yù)習(xí)中的問題，有針對性地簡單講解理論及實驗操作部分，學(xué)生根據(jù)教師的講解以及實驗微課，進行實驗操作，節(jié)省熟悉儀器時間，解決操作易錯的問題，實驗過程中若有疑惑或者問題可以隨時交流討論，教師將學(xué)生的問題進行匯總。此外，教師根據(jù)學(xué)生的實驗操作及交流討論給予評價。

3.3 課后復(fù)習(xí)

教師將學(xué)生預(yù)習(xí)和課堂中討論的問題進行匯總制作復(fù)習(xí)資料，并上傳至BB平臺。學(xué)生根據(jù)復(fù)習(xí)資料進行復(fù)習(xí)，完成測驗題目，歸納總結(jié)之后完成實驗報告，并上傳至BB平臺。教師及時批閱試題及實驗報告，并給出反饋意見，師生和生生可以針對實驗中的問題進行進一步的討論，達到深度學(xué)習(xí)的目的。通過分析、總結(jié)實驗中的問題，養(yǎng)成勤于思考、善于總結(jié)的良好習(xí)慣，并為解決復(fù)雜工程問題奠定基礎(chǔ)。教師根據(jù)學(xué)生的實驗報告及交流討論情況給予評價。

因此，將BB平臺與微課融合應(yīng)用到《物理化學(xué)實驗》課程中，既能讓學(xué)生學(xué)習(xí)規(guī)范的實驗操作技能，又能解決課前預(yù)習(xí)和課后復(fù)習(xí)中存在的問題，完善教學(xué)環(huán)節(jié)建設(shè)，形成合理的評價體系。通過一個學(xué)期(32學(xué)時)的教學(xué)實踐，對學(xué)生發(fā)布調(diào)查問卷，結(jié)果表明，近80%學(xué)生認為采取網(wǎng)絡(luò)輔助教學(xué)的形式，有利于實驗課程的學(xué)習(xí)。

4 結(jié)語

針對《物理化學(xué)實驗》教學(xué)中存在的課前及課后教學(xué)環(huán)節(jié)建設(shè)不完善，以及學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中的評價不全面的問題，基于工程教育認證要求，通過將Blackboard與微課融合應(yīng)用到《物理化學(xué)實驗》課程的課前預(yù)習(xí)，課堂操作及課后復(fù)習(xí)環(huán)節(jié)，進一步完善了課堂教學(xué)建設(shè)，強化了學(xué)習(xí)評價體系。實現(xiàn)了從傳統(tǒng)課堂到新型課堂的轉(zhuǎn)變，從知識課堂向能力課堂的轉(zhuǎn)變，從填鴨式教學(xué)到互動式教學(xué)的轉(zhuǎn)變，從教師講授為主到學(xué)生學(xué)習(xí)為主的轉(zhuǎn)變，從而深化了實驗教學(xué)建設(shè)，提升了教學(xué)質(zhì)量。