微视频在食品分析检验实验课教学中的应用和效果研究

庞美霞，王芳，张馨如，黄漫青，张艳艳，綦菁华

（北京农学院食品科学与工程学院，北京 102206）

微视频技术（Micro vision technology）是一种重要的多媒体教学技术， 它是将微视频、flash 动画等信息技术融入课堂的一种教学方式[1]。微视频是指学生通过手机、PC 等视频终端观看，一般短则30 s，长则不超过10 min 的小视频，具有形式多样、简易制作、针对性强等特点。微视频由以往的几十分钟的视频变成多个知识点的微小视频， 其教学模式不同于传统教学模式和慕课、微课等教学模式[2-3]。

由于微视频时间短、内容精练、画面感强，因此微视频能够激发学生的兴趣。 它可以使教学过程更加直观、明了、生动，容易激发学生兴趣；便于加深学生对课程学习内容的理解， 增强学生对相关知识的记忆；可以充分调动学生的积极性，使学生主动参与到理论学习过程中去[4]。

1 食品化学与分析检验实验课现状

食品化学与分析检验实验课作为食品各专业的专业基础课，学生在学习掌握无机化学、有机化学、分析化学、生物化学等基础实验课程后，进一步系统地学习此课程， 使学生掌握食品化学与分析检验的基本原理与方法。 这不仅是对相关理论课教学内容的补充，也是对理论知识的实验验证，同时为毕业实习和将来要从事的相关工作打下一个良好的基础。

食品化学与分析检验实验是一门实验技能非常强的实验科学， 学生学习掌握的原理和技术会直接应用在毕业论文、 毕业实习及以后所从事的相关工作中。 同时此课程也是食品各专业考研实验操作的必考课程。 因此，为提高实验课在教学中的地位，增强学生学习效果，自2010年起，该院将食品化学与分析检验实验课与理论课分开，自成体系，单独记学分。

1.1 传统填鸭式实验教学模式使学生缺乏学习主动性和分析实际问题的能力

传统的食品化学与分析检验实验课， 主要是通过教师讲授和学生实验操作来完成。遵循“教师课堂讲授—学生按照实验指导书实验操作—书写实验报告”模式。 对于这种传统的教学模式，学生的学习主观能动性不高，缺乏兴趣，而且非常容易使学生养成懒惰、依赖、不思考的学习习惯。学生课前缺乏预习，非常依赖教师的课堂讲授和实验指导书， 按部就班地按照教师的讲解和实验指导书操作实验， 经常是看一步实验指导书操作一步实验， 因此实验过程很盲目，对实验结果没有预判和分析；实验中出现问题不知如何解决。一个实验，实验原料变了，比如，把苹果变成了梨，即使换不同品种的苹果，完全按照指导书上前处理的步骤去做，有时结果比较差，甚至做不出结果。 但这时候学生由于对整个实验缺乏独立的学习和思考，很难掌握整个实验的原理、过程、现象，不知道哪步出了问题，该如何解决问题[5-6]。

1.2 未考虑学生的差异化，进行差异化教学

由于课时的关系， 食品化学与分析检验实验课上没有更多时间去复习实验室安全知识， 化学实验室常规仪器使用方法，基本化学操作要点，溶液配制计算等内容。有一部分基础差、能力有限的学生由于在前序课程中没有很好地掌握分析化学的基本实验操作技能， 到了食品化学与分析检验实验课中更是一片茫然，不知如何下手。 采用传统教学模式，操作要点无法回放， 这部分学生难以在短时间内记住所有的操作要点和注意事项， 在操作过程中会经常出错，操作极其不规范，因此学习效果并不理想。 在实验考试中我们发现这部分学生在操作中存在很多分析实验基本功的问题。

1.3 学生很难在有限的实验课中掌握复杂仪器的使用方法

在食品化学与分析检验实验课中， 有些实验需要用到一些现代仪器设备，比如，对蛋白质含量分析需要用到石墨消化炉、凯氏定氮仪，对农残、兽残、重金属、 风味物质等成分分析往往要用气相、 高效液相、质谱、原子吸收等方法和相关的仪器设备。 在这些实验中，样品前处理非常繁琐，实验仪器操作方法难度大。而且每个仪器在实验课中使用次数较少，学生要想完全掌握操作方法会有些困难。 在传统的实验课程教学中，教师一边演示一边讲解，仅仅通过教师在有限的时间中讲授原理、 操作方法、 注意事项等，学生难以掌握，甚至在使用中可能会损毁仪器。教师在演示实验过程中， 不能保证每个学生看得清操作方法和要点， 因此同学在做实验时遇到各种不同问题， 难以很快掌握操作要领， 教师需要逐一指导，既费时又达不到预期的实验结果。所以在有限的实验时间内，学生难以熟练掌握基本操作技能，实验成功率低，教学效果不理想。

1.4 教学资料难以共享

在传统实验课上， 教师提供给学生的教学资料主要是纸质实验教材，教材的内容主要是文字叙述。学生利用纸质教材进行预习， 仅仅能对实验内容有所了解，难以获得直观的印象和示范性认知，更无法扩展教学实验范围， 有限的课堂讲授无法使学生在短时间内掌握实验的方法和技巧， 这样既不利于学生自主学习，也难以实现师生间的互动式教学方式。总之，这种“填鸭式”的传统教学方式难以充分发挥学生的主观能动性，导致学生分析问题能力、综合实践应用能力很差。 这使得一部分学生在完成后续的毕业论文和毕业实习中，缺乏扎实的实验基本知识、规范的实验操作基本技能， 遇到很多具体实验问题不会解决，数据结果梳理困难，无法得出正确的实验结论等。有些学生考研理论课成绩很高，但是实操能力很差，在研究生学习中欠缺解决实际问题的能力。因此， 探讨和引入现代化的教学方法和手段已成为必然。

为了培养学生的自主学习能力， 必须充分调动学生对实验课学习的主动性， 切实提高教学效果和学生的实验操作能力以及分析处理实验中遇到的问题的能力，多年来，课程组不断进行实验教学内容、教学方式、考核方法等教学改革，为此课程组引入现代数字化视频技术，录制了实验操作关键点微视频，应用于实验教学中，取得了一定的教学效果。

2 微视频在食品化学与分析检验实验课中的应用方案

随着该校教学改革的不断深入， 食品类各专业相继调整教学计划，该院将《食品化学与分析检验》学时压缩为理论课16 学时，实验课28 学时，这样出现了教学时数少与教学内容多的矛盾。 为了有效解决这一问题，更好适应新的教学改革，我们力求改变传统的教师课堂讲授，学生照纲做实验，实验结束后以实验报告作为主要考核方式的实验教学模式。 我们充分运用现代信息技术手段， 将该门课程所有实验教学内容包括实验原理、方法、现象等，以及实验室安全知识， 化学实验室常规及复杂仪器使用方法（如电子天平、离心机、紫外-可见分光度计、灰化炉、凯氏定氮仪、脂肪测定仪、原子吸收分光光度计等仪器的规范使用），基础化学规范性操作要点（如各种玻璃仪器的使用、滴定、比色等规范化操作）等制作成一个个时间不等的小视频， 生动形象地把各个关键点以视频影像的形式展现给学生， 提高实验课教学效果。

在利用微视频技术进行实验教学时， 将实验教学分为课前、课中和课后3 部分。课前教师布置实验任务，给学生提供该节实验课讲义及视频资料，要求学生预习实验中涉及的实验原理、实验步骤、注意事项、基本操作要点、实验仪器的使用方法等内容，写出预习报告， 综合设计实验或探究性实验需要学生自主查找文献资料，预先设计好实验方案；课堂上教师先将实验操作要点以小测的形式对学生进行课前小测，加深学生规范操作的记忆，然后教师结合微视频和学生的自学情况对实验进行讲解， 学生在规定的学时内，认真正确地进行实验操作，观察实验现象并记录实验数据，教师进行指导，同时要求学生在实验操作中互相录制每一个关键点的小视频传给教师；课后学生自行进行数据的分析和处理，完成实验报告[7-8]。

3 微视频在食品化学与分析检验实验课教学中的应用效果

（1）丰富并完善了教学方式，增强了学生的学习主动性，提高了学生解决实际问题的能力。学生课前根据微视频及实验讲义预习实验， 增加了自主学习环节，因此学生对整个实验的原理、步骤、现象都有了一定的掌握，减少了实验过程中的盲目性，对实验结果有一定的预判和分析。 通过教师课堂上对重点难点问题的讲解，学生对实验有了清晰的理解，因此对实验中出现的一些问题会进行独立的思考和分析，提高了以后工作中解决实际问题的思路和能力。

（2）提高了学生的学习兴趣，夯实了实验基本功，加强了对学生实验技能的培养。微视频生动形象、直观全面地把各个操作关键点展现给学生， 动态的视频资料可有效地活跃课堂气氛， 激发学生的学习兴趣。通过反复观看仪器操作和基本实验操作视频，学生很容易记住枯燥的规范操作要点和注意事项，避免了错误或不规范的操作过程，尤其对于基础较差、能力有限的学生，可进行差异化教学，夯实了他们的实验基本功，因此加强了学生实验操作技能的培养，显著提高了实验课的教学效果。

（3）丰富了考核方式，提高了学生综合实践能力。实验课考核是加强实验课教学，提高实验课教学质量的重要措施， 也是培养学生实验能力的重要环节。根据实验报告评定学生的实验课成绩，有相当一部分学生成绩的真实性难以保证， 有的学生通过抄袭他人实验报告也可能得到高分， 因此打击了一部分学生的学习积极性， 也助长了一部分学生投机取巧的懒惰思想，更谈不上能力的培养了[5]。 学生的预习报告以及在实验过程中自己录制的每一个操作关键点的视频，都将作为实验考核的一项内容，这样充分调动了学生学习的积极性， 促进了学生积极做实验，减少了滥竽充数的现象。最后学生的整体实践应用能力都将得到大大的提高， 同时也培养了良好的科研工作作风和严谨的思维习惯。

4 微视频在食品化学与分析检验实验课网络教学中的应用与思考

全球爆发新冠肺炎疫情后， 为了保障教学活动按时顺利完成，各高校都开始转变教学模式，开展课程内容再建设， 由传统的线下教学方式向线上教学切换。

对于食品化学及食品分析与检验这样理论与实践并重的课程而言， 线上课程建设也必须从两方面入手，除了修订理论教学内容，熟悉各种网络教学软件以外，实践课教学内容、方法和模式的转变更是重中之重。 以往实践教学都是采用学生课下预习实验原理与步骤，课上实际操作，教师对于操作中的问题进行纠正和示范的模式进行。 网络教学与现场教学根本区别在于教师无法对学生进行面对面的指导，如何保证学生操作的规范性是网络实践教学的关键。 因此教师利用微视频对大纲规定的必做基础实验的原理及注意事项讲解，示范操作要点，基本能够保障教学效果。 另外针对食品化学与分析检验的实验对象是食品的特点， 在课程内容上可以设计一些能够在家庭厨房中完成的定性实验， 让学生居家完成并解释实验现象， 录制剪辑成微视频上传课程中心， 已达到了解食品化学分析的原理在食品加工和烹饪中应用的目的。

待高校复课后，线上教学将走向新常态，故微视频除了可用在应急条件下网络教学之外， 也将成为正常教学活动中提高实践教学质量和保障教学效果的有力助手。

5 结语

随着教育信息化的推进， 互联网与教育的深度融合， 现代教育技术已经渗入到教育教学的方方面面，成为教学改革的助力。微视频教学资源以其便捷性、高效性、互动性和自主性等特点已成为教育技术领域的热点。 将微视频引入食品化学与分析检验实验课教学中，学生可以课前预习整个实验过程，基础化学实验操作要点、仪器使用方法等内容，课后也可以反复复习巩固。微视频的使用，提高了学生的学习兴趣和实验课的教学效果， 加强了对学生基本操作技能和综合实践能力的培养， 促进了食品化学与分析检验实验课的教学改革。