开展微课视频教学 提高工科无机化学教学质量

（新疆大学化学化工学院 新疆乌鲁木齐 830046）

工科无机化学及实验课程在教学过程中会涉及到许多原理、结构、计算及相关应用。在授课过程中会出现大量抽象的原子结构、分子结构、晶体结构及化学反应方程式，再加上一些热力学及动力学内容，仅仅只通过板书和多媒体课件很难使学生完全理解教师授课内容及其各章节之间的相互关系，从而造成一部分学生出现学习困难。因此，如何通过教学改革提高工科无机化学教学质量具有一定的现实意义。微课视频是目前教学法中最活跃的领域之一，微课视频手段是教育需求和互联网技术相结合的产物，它一出现就显示出其强大的影响力，在世界范围里蓬勃发展，已经形成了独立的一种教学法，挤身于其它教学法之列，成为现代教学法的分支之一。随着互联网技术的发展，微课等各种信息化手段已经进入了传统的教学课堂。由于无机化学教学，语言文字叙述较多，涉及许多仪器，图表，图形等，应用微课视频手段尤为适宜。我们制作的微课小视频是以教学视频为呈现方式，它是围绕任课教师授课的内容，对课堂上难以讲解的知识点、学生特别容易出错的课后习题、教师上课用的多媒体课件，实验操作演示等教学资源整合的结合体。目前微课视频是在传统授课基础上发展起来的教学模式，但如何将微课这种手段融入到我们工科无机化学及实验课程教学中来提高教学质量却是需要结合我校学生的实际情况来进行脚本设计，对此我们进行了初步探索实践，也收到了较为明显的效果。特别是近两年来，微课视频用于课前预习和课后答疑，效果极为显著，现将我们的作法和感受简述于下:

一、工科无机化学及实验微课视频的设计思想

1.工科无机化学及实验微课视频制作理念

教育专家研究表明，我们普通人注意力集中的时间在五到二十分钟，所以我们的微课视频在设计上一般控制在十分钟左右，最长不超过十五分钟。由于微课视频受到长度的限制，我们就省去了问题介绍时间，或者就用背景音的一句话介绍清楚，主要突出问题重点，文件格式采用当下流行的适用智能手机设备，以实现移动式学习，为活跃教师的课堂教学气氛和上课学生的个性化、碎片化的学习创造更加有利的条件。

2.微课视频内容脚本设计理念

在我们多年的实践教学中，我们发现工科无机化学及实验课程的微课视频一定要围绕教材和教学大纲，对每个章节内容展开重要知识和难点的筛选。微课视频所制作的内容一定是在对入校的大一学生进行问卷调查后再行脚本设计。对在实施工科无机化学及实验的教学过程中由于少学时而造成的那些课堂上不容易讲清楚、或学生高中化学基础薄弱造成的不容易接受、抽像及需要再次回顾的知识点进行微课小视频制作。例如：氧化还原反应这一章的中心问题就是电极电势。我们让学生提前观看了我们制作的氧化还原反应内容的三个微课小视频，通过鲜明的实验现象和简明扼要的理论分析，视频突出了电极电势的概念，特别是通过离子浓度的变化及介质的酸性改变引起电极电势的升降，有力地证明了电极电势和氧化态还原态浓度以及溶液pH值密切相关。由于视频制作时注意了趣闻性，学生课前提前预习的积极性明显提高，教师在课堂上再讲能斯特方程的相关计算时，学生兴致较高，课堂气氛活跃。课后，学生印象比较深刻，加深巩固了对电极电势的认识。我们用无机化学试题库对本章内容进行随机测试，学生答题正确率达百分之九十五以上。又如：对于原子结构这一章，微观粒子的量子性、二象性、统计性，是物质结构的必要基础，在讲解原子结构理论时，阐述这“三性”很费力，即使辅助多媒体课件，课堂上仍有一定的困难，学生课上一头雾水，课后往往印象模糊。我们也采取先制作三个微课小视频，提前让学生预习，课上再讲原子结构的相关内容时，上课效果就明显提高。学生对氢光谱印象鲜明，对光子能量的决定因素及其大小与光的频率成正比等，就比较容易理解了。微课小视频通过动态的连续图像，微观粒子运动规律的统计性得以明确，特别是光和电子的波粒二象性。通过一系列的的微课视频演示，给学生以深刻的印象，也为后续讲解分子中电子的运动规律奠定了良好的基础。对往届学生调查问卷统计结果显示，速率方程中反应级数的确定、热力学第二定律、沉淀的转化、分步沉淀、酸效应等教学大纲中要求的重要内容，若教师只在课堂讲授，学生听课很困难，无法立刻理解并接受。但是把这些知识点做成微课小视频后，发给学生课后观看，学习效果明显提高。在工科无机化学教学中，还有很多热力学、动力学等抽象的内容需要数学推导，还有很多重要理论与实验有关。传统的教学手段是通过板书加多媒体课件里图片外加文字解释来完成的。由于授课之前大多数学生并没有进过实验室，大一的学生数学知识也还较弱，短时间内学生很难融会贯通，如果把这些相关内容都做成动态的微课视频，学生就很容易掌握教学内容，也让学生课前预习和课后的复习变成一种有趣的过程，极大地提高了学生课前和课后学习的积极性。

二、工科无机化学及实验微课视频的使用方法

1.制作微课视频的分类方法

微课小视频根据其在课前和课后的作用不同，我们将其分为课上知识讲解型、课下习题解答型及实验操作提前演示型。对于知识讲解型主要是讲授一些教学大纲要求的重点和难点，例如：道尔顿分压定律的实际应用、分体积定律的适用范围等，其目的是帮助学生加深课上知识点的理解或课下复习效果；对于习题解答型的视频是通过选取无机化学试题库里考试题进行习题解答或重点讲解那些没有时间列入课后作业的疑难习题；实验操作提前演示型的微课视频是选择教师在实验室录制实验操作边讲解边演示，这样大大节省了教师课堂上讲解，学生课后练习的时间，也缩短了实验课时间。学生也可以根据上课效果有选择的观看任课教师发放的课前和课后微课小视频，做好课前预习和课后复习的准备工作。

2.微课视频与传统教学的关系

实际教学中，我们多次使用过制作的微课视频，克服了学时少、学生多、教室大的矛盾。我们把课堂讲授和课前及课后的微课视频有机的结合形成了一种新的教学模式。目前传统的教学方法和微课结合起来，被认为是一种重点突出、高效率、便捷的学习模式。随着视频制作软件技术的发展，这种教学模式也越来越多被教师应用到课堂上下。目前我们制作的工科无机化学及实验的微课小视频，越来越方便学生的学习，微课小视频的教学作用越来越突出。

3.微课与课堂教学互为补充的效果

我们在工科无机化学教学中，由于使用了微课辅助教学手段，使用次数多，且范围广，目前它已经成为我们工科无机化学教学中的得力助手。通过这种模式，我们实现了启发式教学，增强了学生能力的培养手段。目前由于学生在课后可以通过观看微课视频解决许多疑难问题，因此教师无需再在课堂上对某些细节问题过多解释，课上有时间来介绍石油化工行业的最新进展，可以活跃课堂气氛，也拓宽了学生的视野，更重要的是提升了化工类专业学生对自己本专业的了解和热爱，激发上课学生的学习兴趣，为后续其它化学专业基础课打下了良好的基础。

三、微课使用后的效果评定

自我们在上课期间推出工科《无机化学及实验》的微课小视频后，首先是学生学习工科无机化学及实验的积极性得到了大幅度提高，学生之间，学生和老师之间，讨论问题的积极性都有了明显提高，课间聊天的、抱着手机玩的学生几乎绝迹。在实验室，学生之间互相讨论实验现象的多了，也一改过去实验室照方抓药的模样，实验报告成绩明显提高。期末考试成绩统计分析，近两年的教学过程使用微课小视频后，各班级无机化学考试成绩大幅度提高，有的班级已没有不及格的现象。究其原因可能是过去学生对课上知识有疑问时，由于怕麻烦和有些学生性格太内向不主动向任课老师请教。由于化工专业无机化学及实验课程全部是大合班课，学生人数近百。授课老师不能及时观察到每个学生的上课表现情况，长此以往，忽略了有些学生的学习积极性，最终也就影响了课堂互动教学的效果。而我们将工科无机化学的微课小视频推出后，学生就能及时解决课堂上大多数疑难问题，大部分学生能较顺利完成作业和实验内容，学习的积极性也逐渐提高。经过两届学生数据统计，学生一个学期内平均观看工科无机化学微课小视频的时间大概为十个小时左右。这些时间学生基本保证了完成了各个章节的难点复习，这大大提高了少学时的化工专业类学生学习无机化学及实验的学习质量和效率。这也使得任课教师能够有充足的时间完成教学大纲所规定的教学内容，教师授课的积极性也明显提高。

结语

我们通过将教师制作的工科无机化学及实验的微课小视频引入实际教学过程中，使其与传统的多媒体教学相辅相成，成功解决了目前化工类学生在学习无机化学及实验这门课程时经常遇到的困惑、难题及学时不足造成的赶课问题。目前看来这种教学改革使得教学效果得到明显提高。实验课上教师讲实验原理及实验操作步骤时间只需二十分钟左右，这大大增加了学生动手能力锻炼的时间，实验课也再无拖堂现象，实验操作技能明显得到提高。多年来工科无机化学理论课与实验课学时都较少，现在用微课视频将理论课和实验课的内容密切联系起来，理论和实践相互促进，也使学生在较短的时间内掌握了无机化学实验的主要操作方法和实验原理，培养了工科学生的科研能力，也为今后的后续专业基础课、进入实验室参与科研工作奠定了基础。在目前学时不增的情况下，我们在今后的教学工作中，将继续探索微课视频在工科无机化学及实验教学中的应用尝试。最后必须指出，微课与传统多媒体教学相互结合的效果探索像其他教学形势一样也有其局限性，他不能也不必代替教师的黑板教学模式。毫无疑问，教师应该根据教学内容选择适宜的教法。而不应拘泥于形势，应进一步通过教学法的研究，探讨实现多元化的工科无机化学及实验的课堂教学，才更好更快的提高工科无机化学及实验的学生学习效果和教学质量。