微课在本科生分析化学课程中的建设初探*

李原婷，赵 韵，唐意红

(上海应用技术大学化学与环境工程学院，上海 201418)



微课在本科生分析化学课程中的建设初探*

李原婷，赵 韵，唐意红

(上海应用技术大学化学与环境工程学院，上海 201418)

微课革新了传统课堂教学模式，能更好满足学生不同层次的学习需求，是传统课堂的有益补充和拓展。探索了微课在本科生分析化学课程教学改革中的应用，从微课内容设计、实践策略等方面，探讨分析化学微课建设的初步设想，指出面临的挑战，为师生提供一种新型教学模式和学习方式，也为深化该课程的教学改革提供新的研究思路。

分析化学；微课；本科生；教学改革

随着中国高教改革的深入，大学生迫切需要一种简便高效、生动有趣的方式，来满足自主学习的需求。微课这种新型的教学学习模式应运而生，通过精心的教学设计，以多媒体手段围绕某个知识点或教学环节展开简短生动并且完整的教学活动[1]。微课作为课堂学习的一种重要补充，对于教师而言突破了传统的教学模式，对其专业成长提出了更高的要求和挑战；对于学生而言，能更好满足其个性化学习的需求，既可强化巩固或查漏补缺，也能按照兴趣和学习能力的差异进行选择性学习。在信息全球化的时代背景下，基于微课的在线和移动学习将会日益受到重视[2-3]。

本科生分析化学课程具有涉及面广、知识体系复杂、更新速度快等特点，如果能够帮助学生建立兴趣，在课堂学习外对重难点进行巩固，将前沿的科研成果和技术案例有效地传授给学生，并且帮助学生随时随地自主安排学习，将更有利于拓展学生的知识面，激发自主学习的意识，也为师生的沟通交流提供一个有效的平台。目前，微课在高校课程的教学中还未得到广泛开展，本文就本科生分析化学微课教学实践进行了初步探索。

1 微课引入分析化学教学的意义

分析化学是化学专业基础课，它的理论和方法不仅是分析科学的基础，也是从事化学教育、生命、环境等学科的工作基础。该课程的特点是理论与实践紧密结合，在教授学生基本原理和方法的同时，培养严谨的态度及独立进行精密实验的技巧，提高分析和处理问题的能力。在实际的教学工作中，笔者认为存在的问题主要有：

(1)“PPT+讲解”式的教学模式，无法激发学生自主学习的热情。每节课由教师掌握教学内容和进度，将书中的原理和知识点详述一遍，学生往往一节课听下来仍不得要领，长此以往，反而导致思想不集中。

(2)由于授课人数众多，教师无法掌握每个学生的学习进度，对于接受能力强的同学没有办法增加学习内容，而对于接受程度差的同学也不能做到针对性的辅导。

(3)分析化学的发展速度快，尤其是仪器分析的发展，并且分析化学在实际生活中的应用案例也很多，而传统课堂根据教学大纲授课，很难通过增加教学量将最新的学科进展传达给学生[4-5]。

微课短小精炼，简明扼要，能很好的弥补上述课堂教学的不足。因此将微课教学引入分析化学的教学有着十分积极的意义。首先，微课是一种教学视频文件，包括文字、音乐、视频和绘画等，教学手段丰富，且占用的时间通常不会超过几分钟，能够牢牢抓住学生的注意力。其次，一次微课所涉及的知识点往往很少，因而可以将教学重点、难点分别制作成微课，帮助基础薄弱的学生进行反复学习，帮助学习能力强的学生有的放矢的学习，既提高了学生的效率也节约了教师的时间，达到教学相长的效果。最后，微课内容的安排灵活，教师可以将分析化学中涉及到的仪器或实验操作录制成微课，让学生对教学内容有更生动直观的了解；此外，针对分析化学学科发展中的最新前沿和实际案例，也可以制作成微课供学生自主学习。

2 分析化学微课内容的设计

要想为本科生设计一节好的分析化学微课，首要任务是了解微课的特点和作用。微课通常是利用5～10分钟去讲解一个具体的知识点、例题、教学经验或知识脉络，用于学生温故知新、启惑解惑而非授业，不能完全代替课堂教学。

其次，如何选择讲授的知识点决定了教学效果。因此在分析化学微课内容的设计中，要对相关知识点进行科学的分析处理，使其更符合教学和认知规律：一般要选取教学的重难点；选择的知识点要细、要小，要在10分钟内能讲解透彻；再次为选择适合的类型，如讲授型、启发型、讨论型、问答型、演示型、实验型、探究型等等。根据讲授的知识点选择合适的微课类型有助于提高教学效果。例如，笔者在设计酸碱滴定章节中“一元酸碱的滴定基本原理”这一节中，就以NaOH滴定HCl为例，以酚酞为指示剂进行了演示实验，让学生对于全滴定过程有生动、直观的理解后，再进行滴定原理的分步讲解。

表1 吸光光度法与原子吸收分光光度法的异同点

接下来就是构建一个精炼完整的教学过程。首先要选择一种迅速直接的切题方式，力求新颖，如从生活现象或实际问题引入，也可以设置疑问进入课题，或者直接开门见山，以分配更多的时间给内容的讲授。例如在气相色谱章节的引入中，可以讲述俄国植物学家米哈伊尔·茨维特将石油醚洗脱植物色素提取液后，发现植物色素由一条色带分散为数条平行的色带这一现象引入气相色谱的原理。其次在微课讲授中，尽可能线索鲜明、重点突出，罗列的论据精简准确，让学生能吃透而非引发新的疑问。最后，结尾要短小精悍，加深授课内容，起到画龙点睛的作用。可以充分利用图表、流程图等方式进行总结，例如，在讲授吸光光度法与原子吸收分光光度法两章节时，学生常常会对二者的原理和仪器有所混淆，因此可以就两种方法的异同设计成微课进行讲解，在结尾可用表格形式对二者的异同做全面的比较，帮助学生记忆。表1是笔者在微课教学中整理的吸光光度法与原子吸收分光光度法的异同点。

在微课的设计中还要突出亮点，可以是深入浅出的讲解，丝丝入扣的分析，抑或是制作精美的PPT，设计独特的微视频等等。如果没有独特的亮点，微课就起不到辅助课堂教学，提升学生兴趣的作用。例如：在设计原子吸收分光光度法仪器一节的微课时，考虑到仪器部件在课堂教学中没有实物，讲解枯燥，原理抽象，难以理解这些特点，笔者选取了动画视频进行原子吸收分光光度法虚拟实验，将原子吸收分光光度仪的主要仪器部件及内部构造、检测流程以动画的形式展现，创造出一个图文并茂、有声有色、生动逼真的教学环境，以帮助学生直观的了解，使乐学落到实处。图1为微视频截图：

图1 原子吸收分光光度法虚拟实验

最后，微课教学课件的制作水平决定了微课的质量。实用、有效的课件能有效地突破教学难点，为教师的教学提供形象的表达，为学生的学习如虎添翼。在微课教学课件的制作中要注重准确性和艺术性；利用视频、声音、动画等多种手段让课件画面动静结合，弥补传统课堂的不足；紧紧围绕主题整合信息资源，提供适度的信息量，增强学生的消化理解；微课的教学界面要尽量简单、灵活、易于操作，最好能支持手触或鼠标，前翻、后翻等操作按钮或图标的设置要简单、直观。

3 分析化学微课实践策略

3.1 课前预习，激发兴趣

课前预习环节能将学过的知识与新知识有效串联，保证教学的连贯性，降低对新知识的理解难度。然而在目前的本科教育中，很少有学生能做到课前预习，因为书本上的内容教师会在课堂上讲授，让学生认为没有预习的必要。笔者认为微课在分析化学课前预习的部分可以着重在引入问题，激发兴趣。例如在电位分析法授课之前，可以播放一段电位计测定矿泉水pH值的实验微课视频，并与广泛pH试纸的测量值进行比较，引发学生思考。兴趣是学习最好的导师，通过如此视频影像的方式，引导学生用分析化学理论知识解释和解决一些实际问题。同时，教师还可以在微课中融入相关的背景知识、人物传记、化学的发展趣事和生活应用等，拓宽学生的知识面，最大限度地刺激学生们的学习兴奋性，也为他们的人生发展提供一些正能量。比如，笔者在制作酸碱质子理论微课时，讲述了化学中酸和碱的概念是在科学发展中不断更新的。从1884年阿仑尼乌斯提出酸碱电离理论后，酸碱的概念似乎比较明确。但20世纪初许多新发现的实验现象，使人们又重新审视这一问题。最具代表性的事实是醋酸钠对盐酸进行滴定时，所得到的滴定曲线与碱滴定盐酸得到的曲线颇为相似。因此酸碱质子理论的提出应运而生。通过讲授这段小小的发展史，让学生了解理论的来龙去脉，知道任何事物都是在变化发展中的，是经过持续地发现和思考实现的，学习分析化学或者任何一门学科都有要遵循事实求是的法则，需要严谨的态度和扎实的理论基础做支撑，从而培养学生的信心和科学精神。

3.2 课中巧妙化解教学重点难点

教学最重要的使命是解决教学重点和难点。由于授课对象基础不尽相同，易于理解知识的途径也有差异，因此在课堂教学中往往存在教师已经费劲苦心，但仍然无法让所有学生对教授知识点完全理解和掌握。而借助微课的特点，教师可以通过多种手段巧妙解决教学重点和难点。

(1)通过对不同学生的深入调研和了解，能制作出针对同一知识点的不同微课，形成不同解决方案。如设计成问题型、知识型和练习型微课等等。学生可以选择合适自身的授课方式进行学习，提高学生的效率。

(2)展示微观世界，化抽象为具体。 分析化学中很多抽象的概念，如原子轨道排布等，学生往往因为看不见、摸不着而感到遥不可及。通过动画演示等方式，可以将抽象的事物或理论具体形象化，提升学生的学习兴趣，使学生迅速理解教学难点。例如，重量分析法一节中，笔者将法扬司法的过程进行动态演示，逼真反应化学计量点前后沉淀表面电荷状态发生的变化，学生兴趣盎然。

(3)反复观摩实验。 分析化学是一门实验学科，强调动手实验。有些章节的学习如果能配合实验的演示会达到事半功倍的效果。如果在传统课堂演示化学实验，一是很难有实验条件，二是变化现象转瞬即逝，学生一个不留意就错过了重点。通过录制实验微课，学生可以突破时空限制，对整个实验过程反复观摩，在需要重点观察的地方通过快进、后退进行切换。

3.3 课后总结，升华凝练

微课在分析化学教学中的一项重要作用就是帮助学生巩固提高。对每一章节进行总结和测评，对重难点习题进行讲解。运用微课进行分析化学的课后复习和习题讲解有诸多优势：一是可以重复学习，学生可以反复播放、暂停，直到理解为止；二是满足个性化学习的需要，学生可以根据自己的掌握程度自主选择章节或者错误的题目进行练习，这也避免了课堂集中教学集体讲评带来的低效率问题；三是为课堂教学分配了更多的时间，由于课后习题或测评通过微课完成，因此教师可以更高效的利用宝贵的课堂时间；四是反馈及时，有助于交流互动。借助互联网技术，我们可以将微课打造成师生交流的平台，学生在线提交作业，系统可以及时显示正确或错误，教师也能及时得到学生的信息，有针对性的对学生进行辅导，或者在课堂上针对薄弱环节进行巩固教学。

4 结 语

微课教学时间短，内容精简，利用互联网技术，师生可以根据自身需求随时随地教与学，与课堂教学相辅相成，相得益彰。但微课出现时间短，在本科生分析化学课程中的实践与应用少之又少，还需不断地完善。首先，分析化学是一门逻辑性很强的学科，而微课以“碎片化”为特点，教学内容不系统，因此学生完全依赖于微课就很难对课程有完整性认识。其次，分析化学以实验为基础，学生只有动手操作，才能掌握，只有自己进行滴定练习，才能对指示剂的变色过程和原理有深刻的体会，从而理解变色原理。另外，微课不能替代师生之间的问答与互动。

总之，可以继续发挥微课的优势，与现有课堂教学相互结合、互为补充，并且充分发挥信息化手段在微课教学中的作用，使其更好地为师生的教与学服务，提升教学质量。

[1] 胡铁生,黄明燕,李民.我国微课发展的三个阶段及其启示[J].远程教育杂志,2013(4):36-42.

[2] 秦利霞,李向清,康诗钊,等.研究生“纳米技术在能源化学中的应用”网络课程建设初探[J].科技创新导报,2014(34):99-100.

[3] 胡铁生,周晓清.高校微课建设的现状分析与发展对策研究[J].现代教育技术,2014,24(2):5-13.

[4] 张叶臻,孙瑞雪.微课在分析化学实验课教学中的应用探索[J].广州化工,2015,43(12):198-199.

[5] 陈广余.微课让化学教学更具个性化[J].化学教学,2014(5):25-28.

First Exploration on the Microlecture Construction of Analytical Chemistry for Undergraduate Students*

LIYuan-ting,ZHAOYun,TANGYi-hong

(School of Chemical and Environmental Engineering, Shanghai Institute of Technology, Shanghai 201418, China)

The microlectures have revolutionized the traditional classroom-teaching model, which can meet the different levels of learning needs.Therefore, it is a beneficial supplement and expansion to the traditional classroom.The application of microlectures in teaching reform for the undergraduate course of Analytical Chemistry was explored.The preliminary idea of the microlecture construction of Analytical Chemistry in terms of the content design and practical strategies was discussed, and the facing challenges of microlectures were noted.Not only a novel teaching and learning mode for teachers and undergraduate students were provided, but also new research ideas to deepen the teaching reform of this course were offered.

Analytical Chemistry; microlectures; undergraduate students; course construction

上海高校青年教师培养资助计划(No: ZZyy15097)；上海应用技术大学引进人才基金资助项目 (No: YJ2015-10)。

李原婷(1986-)，女，博士，讲师，主要从事分析化学教学与科研。

G642.0

A

1001-9677(2016)019-0206-03