冀威 徐宇軒 王韜 王瑞浩

摘 要：以特種能源工程與技術專業(yè)中含能材料實驗測試技術——感度測試為例，分析了感度測試實驗的教學現(xiàn)狀，提出了翻轉課堂教學模式，旨在顯著提高學生學習的積極性和參與度。借助微課和虛擬仿真操作平臺，通過線上提前發(fā)布學習任務，課上教師重點講解、虛擬操作訓練、實訓操作等。實踐證明，翻轉課堂教學模式對提高學生成績以及增強學習興趣有積極作用，達到了提高學生實驗操作的成功性和安全性的目的。

關鍵詞：特種能源工程與技術; 感度測試; 翻轉課堂; 虛擬操作平臺

中圖分類號：G40-057? ? ? ? 文獻標識碼：A ? ? ? 文章編號：1006-3315（2021）4-112-002

感度是火炸藥在外界刺激作用下能發(fā)生爆炸反應的難易程度，是制定火炸藥在制造、儲運、保管、使用中安全技術規(guī)程的主要依據(jù)[1]。中華人民共和國國家軍用標準GJB772A-97《炸藥試驗方法》中明確規(guī)定：為解決炸藥在生產(chǎn)、運輸、儲存、使用等過程中，不可避免的要發(fā)生機械碰撞、擠壓等作用，必須按照測試標準和規(guī)范對其進行安全測試[2]。因此，針對火炸藥設計和安全所開設的《含能材料實驗測試技術》，是特種能源工程與技術專業(yè)學生必修的專業(yè)核心課程之一，為本專業(yè)學生未來從事火藥、炸藥、煙火藥等含能材料，火工品、煙火裝置、特種電池等含能器件研究提供理論基礎，同時培養(yǎng)學生運用理論知識和實驗操作技能對武器系統(tǒng)設計、技術研發(fā)、產(chǎn)品制造和安全測試的能力。

翻轉課堂是指在信息化環(huán)境中，課程教師提供以教學視頻為主要形式的學習資源，學生課前觀看和學習教學視頻等學習資源，師生在課堂上完成作業(yè)、答疑、協(xié)作探究和互動交流等，最終實現(xiàn)知識內化的一種新型教學模式。近年來，在全國眾多高校中，許多教師已經(jīng)利用翻轉課堂進行了教學改革，如張玉梅[3]等通過翻轉課堂形式進行《病原生物學》的學習，促進了學生自主學習的能力。朱曄[4]等在“雙一流”大學建設的背景下，在臨床雙語教學中引入翻轉教學，通過統(tǒng)一考試和問卷調查比較兩組教學效果的差異，發(fā)現(xiàn)翻轉課堂進行教學的本科生考核成績有顯著提高。

含能材料實驗測試技術課程具有很高的實踐性和操作性，注重學生的動手能力、獨立思考能力和綜合素質的提高。傳統(tǒng)的教學模式以及實驗操作教育模式下，學生在操作過程中因操作步驟不明確導致實驗過程中出現(xiàn)一些不安全因素，給設備和操作人員帶來一定的不安全性。因此，本文通過課前線上教學、課堂虛擬仿真操作，借助翻轉課堂實現(xiàn)感度測試的學習，分析教學效果，為其他實驗項目提供借鑒意義。

一、感度測試實驗項目教學現(xiàn)狀分析

1.1學生理解困難，機械性記憶

本項目依據(jù)國標GJB772A-97方法601.2特性落高法進行學習和操作。在往屆的學習和實驗操作過程中，通過問卷調查發(fā)現(xiàn)存在問題較多，從調查結果中可以發(fā)現(xiàn)：60%的學生對實驗操作存在較大問題，而80%的學生對數(shù)據(jù)的分析存在疑惑。

1.2教學手段單一，學生積極性不高

以往本實驗的測試過程講授都是通過現(xiàn)場演示的方式進行，學生看完教師操作后一遍后分組進行操作（一組8-12人），由于小組人員過多，教師演示操作過程中部分學生不認真聽講，導致學生操作過程中步驟混亂，裝藥模具損壞率較高、安全性低;另外部分學生由于無法上手操作，主動參與性較差。

1.3教學評估手段單一

實驗教學評估手段主要是以學生提交的實驗報告作為評分的唯一依據(jù)，但僅憑實驗報告，很難獲得學生對本實驗到底掌握到何種程度，也很難掌握學生在操作過程中具體哪個環(huán)節(jié)薄弱，無法關注到學生們在實驗過程的用心程度。

二、感度測試實驗項目教學模式改變

2.1實驗教學思維模式改變

以往實驗教學模式以實驗前授課為主，主要針對實驗原理和操作步驟進行講解，沒有過多的時間針對學生難以理解的問題進行重點分析。而翻轉教學打破了這一壁壘。教師利用網(wǎng)絡平臺下發(fā)學習任務，并在網(wǎng)絡平臺上放置學習資料，學生可以通過教師分享的學習資源進行自主學習，對學習過程中遇到的難題可以單獨與教師進行一對一交流。在交流過程中，不僅提高了學生的自主思維能力，而且也通過疑難環(huán)節(jié)的答疑使教師了解到學生具體哪個環(huán)節(jié)需要以何種方式進行講解，從而可以針對性的進行備課，在教學過程中做到有的放矢，提高教學效率。

2.2實驗教學手段改變

感度測試實驗重在測試過程，因此對學生的動手能力有很高的要求。通過翻轉課堂和虛擬平臺，學生對感度測試的測試步驟進行分解學習，對整個測試過程做到有的放矢。然后再通過虛擬平臺進行虛擬操作，成績在90分以上的才能進行實際操作。通過這一系列的學習，不僅提高了實驗的成功率，而且大大減少了在實驗過程中由于違規(guī)操作帶來的各種安全風險。

三、感度測試實驗教學實施過程

3.1課前預習

在實際操作前，教師首先通過釘釘網(wǎng)絡平臺分享感度測試的相關資料（PPT、視頻和文獻等）。學生通過在線學習，并通過QQ或者釘釘向教師提出自疑問，二者隨時可以進行互動交流。

3.2課中教學

通過課前預習和線上交流，教師了解到學生對實驗的理解情況和操作過程中可能會遇到的難題，展開針對性的教學設計，使學生能更好地掌握實驗的原理和操作過程。然后學生在虛擬教學平臺進行操作，教師通過后臺對學生的操作流程進行打分，成績達到90分才可進行實際操作。對于成績未能達到90分的學生，需要分析分數(shù)具體丟失在哪一個步驟，直至達到要求標準。進入實訓操作后，操作效果較好，不會出現(xiàn)顧此失彼的現(xiàn)象。

3.3考核機制的改善

傳統(tǒng)的考核方式僅限于考勤打卡和實驗報告，這種報告方式會產(chǎn)生很多問題，如許多學生不認真對待實驗，雖然人在實驗室，但是敷衍了事，實驗后甚至出現(xiàn)抄襲實驗報告的現(xiàn)象，不能有效地對學生參與實驗的成效進行管理。本著對學生負責的態(tài)度，將傳統(tǒng)的考核方式分為三部分進行考核：虛擬操作考核、實際操作考核和線上答辯考核（學生通過錄視頻的形式講述實驗原理、操作步驟和注意事項等），然后教師根據(jù)這三部分給予最終的評分。

四、結束語

感度測試實驗是特種能源技術與工程專業(yè)學生必備的工程實踐能力，是其從事火藥、炸藥、煙火藥等含能材料，火工品、煙火裝置、特種電池等含能器件工作的必修環(huán)節(jié)。針對特種能源工程與技術專業(yè)的特點以及在實驗中出現(xiàn)的問題，提出三點建議：1.優(yōu)化教學結構和實習內容;2.改進實驗教學手段，提高實驗操作的安全性。3.改進實驗考核機制。爭取探索出適用于特種能源工程與技術專業(yè)的實驗教學模式，從而提高實驗教學質量。

基金項目：1.基金來源：西南科技大學;項目名稱：西南科技大學教育教學改革與研究，項目編號：16xn0023;2.基金來源：西南科技大學;項目名稱：西南科技大學教育教學改革與研究項目——高能炸藥摩擦感度測試虛擬仿真實驗;項目編號：20xnfz11

參考文獻：

[1]王建麗.對部標《乳化炸藥》中撞擊感度和摩擦感度測定方法的幾點看法[J]兵工標準化，1997，01：28-29

[2]王愛玉.GJB772A—97《炸藥試驗方法》介紹[J]兵工標準化，1999（04）：6-9

[3]張玉梅，喬媛媛，吳玉龍，等.基于虛擬仿真平臺的翻轉課堂在醫(yī)學微生物學實驗教學中的應用[J]衛(wèi)生職業(yè)教育，2019，037（005）：90-91

[4]朱曄，麥美芳，姜銀蓮，等.“雙一流”大學建設背景下基于微信平臺的翻轉課堂在臨床雙語教學中的研究與探討[J]中國高等醫(yī)學教育，2019，000（004）：61-62