浅析慕课在本科实验课程的应用

许细薇，蒋恩臣

(华南农业大学材料与能源学院，广东 广州 510642)



浅析慕课在本科实验课程的应用

许细薇，蒋恩臣

(华南农业大学材料与能源学院，广东 广州 510642)

慕课给现代教育界带来了新的理念，也对传统课程提出了挑战，将慕课优势应用于传统课程是信息时代发展的必然趋势。将慕课应用于本科试验课程中相关模式及其引起传统教学变革的相关理念进行分析，探讨慕课在应用中的优劣。慕课平台促使本科实验教学的主体由教师向学生转变，实验主题由学习者选择，实验团队实行自由组合制，实验方案由实验者制定，并采用网络互评机制，有效发挥学习者的主观能动性，锻炼团队协作能力和解决问题能力。

慕课；物理化学实验；课程变革；自主学习；角色转变

大规模开放在线课程(Massive Open Online Courses, MOOCs，中文简称“慕课”)，起源于二十世纪美国斯坦福大学，被称之为教育界的一大创造性的革命。由于慕课具有：参与慕课课程的人数无上限[1]，集合了拓展性的、多元化的内容集合，且运用了大量新兴的教学方法和工具，形成了独特的教学方式等诸多优势[2]。目前欧美众多国家与地区宣布与慕课提供平台建立合作关系，与全世界的学习人员分享高质量的课程。我国慕课的步伐也紧随时代潮流，2013年清华大学与北京大学携手加入edX大型慕课平台，2013年上海交通大学、复旦大学与Coursera签署了合作协议，2013年9月“中国式慕课长三角论坛”在复旦大学召开，2013年10月清华大学启动了“学堂在线”项目[2]。上海交通大学、北京大学、清华大学等12所高校建立若干高水平在线课程平台，实现在线优质课程共享[3]。慕课时代的到来预示着学生教学模式的巨大变革。其主要体现在教学主导者从老师向学生的转换，以学生自主学习为主导，将精品课程录制成视频，并切割成小段的“微课”，方便学生利用闲散的碎片时间“快餐式”学习。

慕课时代的到来，给我国教育理念和教学方式带来了很大的变革。中国教育在慕课背景下，本科实验课教学以视频+提问+实操+老师课堂讲解的模式，通过视频微课程对实验原理进行讲析、实验过程进行演示、实验注意点进行重点阐述，使得同学在上课前完成全方面的预习。再结合老师课堂的讲解，顺利完成实验，及其后期的实验报告。即可以发挥老师的功能，也可以在很大程度上满足学生的一些对新型教学模式的渴望。这种新型模式的出现，不在于这种模式的价值，而在于在探索过程中对本科实验课程的教育改革意义。对学生自主完成实验，锻炼自主学习能力及培养创新性实验的自主能力的培养，起到关键作用[4]。目前，慕课已经大规模在各大高校展开相关应用，例如程青青[5]调研了慕课、翻转课堂等新兴教学模式在《实验基础医学》课程中的应用。其利用翻转课堂，慕课等教育模式的优势，将课堂上讲授的知识以制作成视频、任务单或扩展资料，让学生在课前自主学习，并与相关学生进行交流探讨。学生记录下相关的疑问，向老师与学生、学生与学生之间再根据进行深入的探讨和分析，从而达到发挥学生主体地位，提高学习水平和质量，提升教学效果的目的。王慧[6]将微课和慕课应用于《人体解剖学》课程教学中有效激发学生学习兴趣，突破时空限制，为课堂内外教师教学和学生自主学习的提供了便利。闫丽静[7]，利用实践证明, 基于慕课的教学模式有利于丰富教师的教学手段,有助于提高学生的学习积极性,培养学生自主学习的能力。范莉[8]探究了微课与翻转课堂在英语教学中的应用。卢海燕[9]对“微课”和“翻转课堂”概念和特点以及我国高校大学英语教师特征、大学生的学习特点、现行大学英语教学模式、教学环境等进行了分析，探讨基于微课的“翻转课堂”模式在我国大学英语教学中应用的可行性。诸多实践案例表明，慕课等新型教学模式，与传统教学理念的有机的结合将充分的提高教学效果和目的，提高学生的学习兴趣，培养学生自主学习，自主创新的能力。

1 慕课时代本科实验微课程的变革

慕课时代的到来，教学模式发生了翻天覆地的变革。根据本科物理化学实验课程在已有的实践基础上，结合慕课微课程的教学技术，运用慕课与教师授课相互结合的方式，利用大型慕课平台提供的高质量课程，对课程中存在的疑难问题、实验关键核心步骤和反应原理进行解答和阐述，解决教师教授过程只讲一遍有些步骤容易遗忘、实验原理在实验前不太理解，实验完成后实验报告数据分析的合理性的问题。这样既满足了作为教师的在教学中的主导地位，又可以满足学生对传统教学的排斥，全身心投入到新型的教学模式当中。大学物理实验课程教学模式变革主要表现在以下几个方面。

1.1 教师以“微课程”为教学单元

实验阶段分步化形成“微课程”教师将实验各阶段细化，在层次不断递进的关系中形成了微课程。首先根据学生专业背景，教师在慕课平台提出实验，对实验进行归纳，提出实验目标、实验原理等。以食品科学学院的物理化学实验为例，教师先拟定备选实验：譬如排水集气法测反应速率实验，旋光法测葡萄糖水解速率实验，动态法测液体饱和蒸汽压等，将每个实验的实验原理，实验目的，用简短的语言进行解释介绍，拍摄成视频，并在慕课平台共享。当学生选定相关实验后，教师再将实验过程中可能出现的问题和相关设备的使用过程拍摄成影像教学视频，上传到慕课平台，例如，利用旋光分析仪测定葡萄糖的水解速率，教师会录制旋光分析仪的使用演示视频，实验过程中的相关注意事项，如旋光管打开时要放在试验台较低的位置，防止顶端的玻片摔碎或者掉进下水道，旋光管要搽干净后才可以放进旋光分析仪中等；强调学生实验操作的要点如蔗糖和HCl溶液混合的瞬间开始计算反应时间、蔗糖的浓度大小并不会影响实验结果等；提醒实验过程中的安全防范，如取盐酸溶液时候要注意，如果酸性溶液撒到皮肤上如何处理等。每个视频的时间不超过10分钟，方便学生利用闲散、碎片的时间学习。

1.2 以学生为中心，利用慕课平台制定实验方案

为了能真正践行以学生为中心的理念，学生可以从备选的实验(除必修实验外)中选择自己感兴趣的实验，并通过慕课平台寻找实验团队，并在平台上学习相关的知识，然后与其它学生切商并制定实验方案。学生根据自己的兴趣和特长自由选择实验，并自由组合实验搭档，首先在慕课平台上学习实验目的和原理，再在慕课平台寻找相关的内容进行学习，并根据实验内容制定实验方案，再通过视频与老师一起探讨实验方案的可行性。教师依据选课情况准备相关的实验器材，学生自行完成相关实验，实验过程中遇到的问题可以拍摄下来，自己先上慕课平台和广大学习者一起探讨相关答案或者咨询授课老师。教师仍然可以规划和实施其课堂教学，但课程强调的是学生自主创新、团体间的合作，而不是以教师为中心的授课方式。

1.3 学生间“网上投票+互评”的评价机制

学习者主导实验的内容，安排实验，并在慕课平台上上传实验报告，学习者之间互相评价彼此对实验的贡献率，以投票方式决定实验设计的优劣，实验方案的创新性，实验过程中解决突发问题的动手能力，评价实验中各个成员的表现，学生成绩由学生自己决定，形成了团队评估模式，建立完善的评价机制。在网络大学堂中，学习者充分领略到“当家作主”的滋味: 实验设计，实验安排，实验效果评估完全由学习者决定、围绕学习者的需求展开。

1.4 引申“创新实验”

实验结束后，鼓励学生通过举一反三的方式，充分融会贯通该学期中做过的实验，参考慕课平台的大容量数据，联合团队中的其它成员，设计创新性实验或者利用相关原理解决现实生活工作中的问题。例如，学生本学期学习了电池电动势的测定，排水集气法等实验，学生根据相关实验原理制备了危险气体警报器。

2 慕课时代本科实验课程的教学理论与教师角色的转变

在慕课时代，教师应充分的领悟当下我国高校的传统教学范式中培养目标、教学关系、教学生态、实现路径等教学范式内容上的缺陷[10]。教师应利用慕课内在的开放、协作、共享、自主和逻辑精神来反思传统本科实验教学中面临的困难，存在的问题，结合慕课、翻转课堂的教学主体的多元、动态、协商，教学资源的集成、全面、共享，教学载体的创新、高效、立体，教学过程的自主、灵活、可控的特征[11]，改善本科实验教学中的弊端，具体体现在以下方面：(1)吸收消化慕课教学范式，积极地以学生自主学习慕课视频后的疑难问题为主体，建构新型的教学内容；(2)以讨论解答学生疑问为导向，引导学生探究科学实验的原理，引导学生举一反三，培养学生将本科实验内容应用于日常生产生活的创新能力；(3)以平等互助，互相学习为导向，构建师生平等的教学关系，学生可以向老师请教实验的相关机理和规律，老师可以向学生学习，实验过程中出现的新技术，新手段；(4)以大数据时代的资源共享为向导，鼓励督促学生积极自主学习。

基于慕课平台的本科实验教学遇到的最大挑战就是要转变教师在日常课程中的角色。教师应该注意在慕课时代自身角色的转变，提高自身的修养，加快相关的学习。慕课时代教师的角色的转变主要体现在以下过程中：(1)实验主题由学生决定。常规的实验内容基本由授课老师决定，基于慕课平台的实验课程是学生自由选择实验或者自主提出创新实验。(2)实验方案制定者角色的转变。传统实验课中，以教师设计实验方案为主，慕课大课堂中转变为学生利用慕课平台的大容量知识，制定实验方案并自由组合团队。(3)评价机制的转变。传统课堂中学生的成绩只能由老师决定，慕课平台的评价机制以团队为核心，团队成员间相互评价，充分体现评价的公平，公正性。

3 结 语

慕课时代给本科生实验课程带来了前所未有的机遇与挑战，合理地利用慕课平台，结合慕课的优势，将其应用与传统的本科实验教学中，将充分的提高教学效果和目的，提高学生的学习兴趣，培养学生自主学习，自主创新的能力。

[1] Li Yuan, Stephen Powell. MOOCs and Open Education: Implications for Higher Education[R]. JISC CETIS, 2013(6):12-13.

[2] 王蓉.国外慕课的发展与面临的挑战(上)[J].世界教育信息,2014(13):19-23.

[3] 曹继军,颜维琦.“慕课”来了,中国大学怎么办？[N].光明日报,2013-7-16.

[4] 龙雪津.慕课时代思想政治教育课微课程教学模式变革的思考[J].中国教育学刊,2014(9):138-139.

[5] 程青青.翻转课堂教学法在《实验基础医学》课程教学中的应用研究[D].西安：第四军医大学,2015:11-15.

[6] 王慧.“微课”“慕课”翻转课堂在人体解剖学课程教学中的应用[J].创新教育,2016(10):134-136。

[7] 闫丽静.慕课在应用型本科专业课程中的应用研究[J].西安航空学院学报,2016(3):82-84

[8] 范莉.浅析微课与翻转课堂在英语教学中的应用(上)—评《微课、翻转课堂与慕课实操教程》[J].中国教育学学刊,2016(7): 145.

[9] 卢海燕.基于微课的“翻转课堂”模式在大学英语教学中应用的可行性分析[J].外语电化教学,2014(4):33-36.

[10]史秀娟.慕课(MOOCs)对高校思想政治理论课教学范式改革的启示[D].无锡:江南大学,2016.

[11]郭文良,和学新.翻转课堂:背景、理念与特征[J].教育理论与实践,2015(11):3-6.

Application of MOOCs in Undergraduate Experimental Course

XUXi-wei,JIANGEn-chen

(College of Materials and Energy, South China of Agriculture University, Guangdong Guangzhou 510642, China)

The explosive growth of MOOCs has brought new ideas and challenges to modern education and traditional courses respectively. It has been an inevitable trend in the development of traditional courses to combine the advantages of MOOCs. Which put MOOCs in the undergraduate experiment, and the relative revolution concept, which aroused by the MOOCs in traditional education were analyzed. The merits and demerits of MOOCs applied in undergraduate experimental were discussed as well. The main part of the experimental education was changed from the teacher should the students via the MOOCs platform. In the process, the subject of experiment was chosen by students. Experimental team to implement a free combination, the experimental plans shall be formulated by the experimenter, and using the network evaluation system, to develop learners’ subjective initiative, effectively exercise the team cooperation ability and problem solving skills.

MOOCs; Physical Chemistry experiment; course reform; autonomous learning; transition

广东省质量工程项目(项目编号4900-k15144)。

许细薇(1986-)，女，博士研究生，硕士生导师，主要从事生物质中热化学转化研究。

蒋恩臣(1960-)，男，教授，博士生导师,主要从事生物质热解研究。

G642

B

1001-9677(2016)022-0181-03