微视频化学实验教学模式的探索与实践

李健军， 许 昭， 白艳红， 杨 云

(西安交通大学 理学院 化学实验教学中心， 西安 710049)

微视频化学实验教学模式的探索与实践

李健军， 许 昭， 白艳红， 杨 云

(西安交通大学 理学院 化学实验教学中心， 西安 710049)

针对大一新生实验基础弱、个体差异大的特点及教师重复讲授效率低下等现实问题，将基础化学实验的知识点分解凝练，构建化学实验微视频群。不同于内容完整时间较长的传统教学视频，微视频简短直观，着眼于单一知识点的演示或讲解，有效解决了实验课堂上学生敷衍应付、严重依赖教师指导，教师疲于应对、教学效果不理想的现实问题，极大激发了学生的实验热情、增强了学生规范操作钻研技术的积极性。教与学的良性互动，提高了实验课程的教学效率，为化学实验课教学改革的探索与实践提供了有益的参考。

化学实验； 微视频； 教学模式

0 引 言

化学是以实验为基础的学科，作为化学课程中最生动、最活跃的组成部分，实验课程可以帮助学生获取化学知识和实验技能，培养实事求是、严谨认真的科学态度。充分认识实验课程在化学教学中的作用、努力提高实验教学质量，是现阶段高等院校化学课程研究的主要任务之一[1]。

1 大学低年级化学实验教学的现状及思考

根据教育部化学教学指导委员会“化学类专业本科教学质量国家标准”的要求，各个高校应构建“基础性实验-综合性实验-研究性实验”的实验教学体系[2]。其中，基础性实验是根本，要严格训练，夯实基础；综合性实验是拓展，要各个击破，融会贯通；研究性实验是创新，要紧跟前沿，勇于探索。经过这样“分层设计、逐级提高”的系统训练，使学生不仅具备规范扎实的实验技能、更具备科学严谨的研究习惯，贴合新时期人才培养的目标[3-4]。

这看似完美的模式，在实际运行中却不尽如人意：有些高校一味求新求变，忽略了“分阶段、多层次”教学的设计思想，不断增加各类综合性、研究性实验的比例，甚至将这个比例高低作为实验课程质量评价的重要指标[5-6]。近年来，各高校都在进行课程改革，基础课程(包括相应的实验课)的课时普遍被压缩，在有限(通常是偏少)的实验课时里，增加综合性实验的比例，基础性实验的比例必然降低，如果对学生的专业、年级不作区别，给低年级的化学实验课程也如此安排，其教学效果或许并不如预想的满意[7]。

大学一年级是一个很特别的阶段，学生刚刚跳脱出中学压迫式被动学习的环境，但又尚未适应大学自主式主动学习的节奏，所以这个时期的课程安排，无论对教师的讲授还是学生的学习，都是需要认真研究的课题[8]。笔者多年来一直面对大一新生，讲授“基础化学”及“基础化学实验”等课程，感触颇深。学生的化学理论知识并不欠缺，但化学实验基础普遍薄弱，个体差异巨大。例如在基础化学实验教学的基本操作环节，竟有过半学生表示只在实验书上看到过移液管、容量瓶、滴定管等实验室常用玻璃仪器的图片，完全没见过实物；另有一小部分学生见过教师的课堂演示操作；仅有不到10%的学生亲自动手操作过。这个调查结果完全出乎意料，促使我们不得不重新考虑一年级新生的实验课程设置，不得不回到重视基本实验操作的轨道上来。“九层之台，起于累土”，基础知识没有牢固掌握、没有转移固化为自己的能力，后续的专业课程衔接、创新能力培养等内容就是空中楼阁，无从谈起。

2 基本操作技能训练的必要性

“基础化学实验”教学大纲要求学生通过实践，验证化学理论、掌握基本操作。如果实验课程寄希望于用新奇、趣味性内容吸引学生参与，或试图以综合研究性实验培养学生的创新能力，都不是很恰当的方法。前者失之简单，偏离“质量标准”；后者急于求成，欲速却不达。“求木之长者，必固其根本；欲流之远者，必浚其泉源”，基础牢固和源流丰沛是事物得以顺利发生发展的前提。对大学低年级学生，紧扣“基础宽厚、支柱坚实”的人才培养理念，进行系统扎实的基本操作训练及良好规范的实验习惯养成，应该作为这个阶段化学实验教学的指导思想和重点内容。

3 探索与实践

3.1 微视频的特点

正是基于上述认识，项目组重新确立了“抓基础，重实效”的指导思想，对一年级“基础化学实验”的教学内容进行了重新设计，在全部32学时中，只保留一个4学时的综合性实验，期末开出，对学生一学期实验课程的学习效果进行检验，其余28学时的实验内容全部回归基础知识与基本操作。针对学生基础薄弱、个体差异大等特点，为了提高实验教学效率，借鉴翻转课堂模式，将微视频引入实验教学，取得了满意的效果。

利用视频来完成教学过程，已经有很多年的实践了，近年以微视频为主要手段的“翻转课堂”，教学效果显著[9-10]。究其原因，是由于微视频具有以下几个鲜明的特征：① 篇幅短小。用于课堂教学的微视频长度控制在学生注意力集中的时间范围内，大多只有几分钟，最长不超过10 min，效率更高；② 内容明确。每一个微视频集中解决一个特定问题，针对性强；③ 进度可控。利用暂停、回放等功能，学生可以根据自己实际情况自行控制进度，实现自主学习[11-12]。

3.2 微视频在基础化学实验教学中的应用

滴定分析法属于经典的容量分析方法，是基础化学实验的一个重要内容，以前也有关于此内容的教学视频，包括滴定管、移液管、容量瓶等主要玻璃仪器的使用，对仪器的检漏、洗涤、装液、滴定、读数等全部操作环节逐一演示，时长约30 min。作为教学视频，内容完整，演示准确，但让一个甚至都没有见过实物的学生在30 min内看明白并且记住每一个操作要点及一长串注意事项，并不是件容易的事。学生普遍反映，看过后并没有留下多少印象，到自己动手操作时，很多细节且关键的地方还是不知道怎么做，若要在一大段内容里查找复习不清楚的环节，也很不方便。甚至有学生在做完了酸碱滴定、氧化还原滴定两个完整的滴定分析实验后，对移液管、滴定管的规范操作仍未掌握。

针对这种情况，项目组重新审视实验环节，根据大纲要求，将实验过程分解成若干个知识点，每一个知识点独立制做成一个微视频，时长控制在3 min以内，每一个微视频负责完成一个知识点的讲解，由此构建了一个短小精干、目标明确、组成完备的微视频群，串起整个实验过程[13]，其组成如图1所示。

图1 滴定分析实验微视频群组成示意图

将上述微视频引入实验课堂后，课堂教学的针对性更加明确，学生实验的积极性与操作的规范性有了明显提高，更重要的是班里不同层级水平的学生都能从中找到自己需要的内容，很方便地查看学习。教师通过课堂讲解示教解决多数学生的共性问题；有基础、理解力强的学生通过快速浏览相关视频后先行操作；基础弱、理解慢的学生带着问题，对不清楚的环节反复观摩，可以随时暂停老师的“讲课”，与老师同学讨论，直至完全弄懂，然后胸有成竹地操作实践。这种以问题为导向的学习方式，充分发挥学生的主观能动性，激发学生的试验兴趣，切实解决了原来实验课堂上不明白、不愿问、胡乱做的大难题，大大提高了实验效率。另外，由于微视频将教学内容永久存档，在实验中心网站上共享发布，学生如有复习、补漏等需要，只需点击，教师的教学内容即可重现，不必担心没有老师指导无法完成学习。

按照上述模式，将基础化学实验中要求掌握的基本知识点如离心、过滤、蒸发、结晶、分光光度计、pH计等示范操作陆续制作成微视频，构建一个符合大纲要求、涵盖所有基础知识点的微视频群，在基础化学实验课堂上大面积施行以来，受到学生和任课教师的热烈欢迎。学生普遍认为这种以单台(套)仪器操作为重点，比以完整试验流程展示为主要内容的示教方式直观明了、简洁易懂；教师反映课堂讲授的工作量大幅下降，教学效果却显著提升。教得轻松、学得踏实，这正是化学实验教学模式改革的初衷，效果令人鼓舞。

4 结 语

只是一个教学手段的改进，立即激活了整个课堂：原来敷衍了事、严重依赖教师指导的消极状态完全改观，代之以积极主动寻求微视频的帮助、认真规范练习相关技能；教师也从实验室里东奔西走、疲于应对的辛苦中解脱出来，有更多的时间和精力钻研教学法、设计实验课堂、重点指导学生等。微视频的使用，有力支撑了教师教学工作的开展，也切实调动了学生学习知识的主观能动性。相对于传统的化学实验教学，基于微视频的教学模式，有效解决了学生实验基础差、个体差异大、教师重复讲授等现实问题，极大地激发了学生的实验热情、增强了学生规范操作钻研技术的积极性，显著提高了实验课程的教学效率，取得了满意的教学效果。教与学的良性互动，极大地促进了实验课教学改革的探索与实践，是传统实验教学模式的有益补充，为培养综合型、研究型人才奠定坚实的基础。

[1] 袁亚莉, 周 昕, 刘慧君,等. 立足学科特色改革和创新化学实验教学[J]. 实验室研究与探索, 2013, 32(8):161-163.

[2] 朱亚先, 张树永. “化学类专业本科教学质量国家标准”的研制与解读[J]. 中国大学教学, 2015 (2): 31-33.

[3] 王小燕, 解从霞, 罗世忠,等. 基础化学实验培养创新型人才教学模式的构建[J]. 实验室研究与探索, 2014, 33(6):186-189.

[4] 刘 鑫, 王月荣, 冯若兰,等. 多层次综合化学实验平台的建设与实践[J]. 实验室研究与探索, 2014, 33(10):246-249.

[5] 李秀玲, 曾秀琼, 赵华绒,等. 在基础化学实验中开设小型综合实验的探讨[J]. 大学化学, 2013,28(6):12-13.

[6] 肖小华, 邹小勇, 张杰鹏,等. 基础化学实验(综合)教学改革与实践[J]. 大学化学, 2013, 28(4):36-38.

[7] 庄 京, 彭 卿, 王 训. 谈基础化学实验教学改革观念[J]. 大学化学, 2010， 25(1): 13-15.

[8] 丁 伟, 陆 靖. 高中化学与大学化学知识衔接的研究[J]. 大学化学, 2014, 29 (1): 11-21.

[9] 王 觅. 面向碎片化学习时代微视频课程的内容设计[D]. 上海：华东师范大学, 2013.

[10] 陈会源. 基于微视频的翻转课堂教学模式研究[D].济南：山东师范大学.2015

[11] 武 佳, 谭桂莲, 宋亚芳. 翻转课堂教学模式在三年制药学专业《天然药物学》教学中的应用与研究[J]. 西北医学教育, 2015 (4): 651-653.

[12] 孟祥增, 刘瑞梅, 王广新. 微课设计与制作的理论与实践[J]. 远程教育杂志， 2014(11):24-32.

[13] 梁雪峰, 束长剑. 课堂教学中“微视频”的应用研究[J]. 化学教学, 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年陕西省化学实验教学示范中心建设项目(1401Q)

李健军(1974-)，男，陕西扶风人，博士，讲师，主要从事基础化学教学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