微课在高校分析化学课堂教学中的实践研究

丁克强 徐 威 张 方

(南京工程学院 环境工程学院,江苏 南京 211167)

随着多媒体信息技术在教学活动中的实践与应用，微课以大众化和智能化的特点受到人们的认可和关注，许多院校将微课应用在教学活动中，并进行了有益的实践。微课以其丰富的内容，从一开始应用于教学便备受教师和学生们的欢迎。微课一般只有10分钟左右的长度，区别于传统40分钟左右的大课，虽然长度只有其四分之一，但大课往往针对一个单元或者很大篇幅内容进行讲解，而微课则是从一个或者几个知识点的展开讲解，知识点的内容非常丰富。同时，微课的设计多从趣味的角度出发，利用动画等新媒体形式，更适合现阶段学生的学习习惯，在趣味中接受新知识，短时间内提升学习的效率[1]。

因此，深入研究微课在分析化课堂教学改革中的实践十分必要，这种教学方式的实践探索对高校提高人才培养质量，提升教学水平具有重要的现实意义。

1 高校分析化学课堂教学的现状

分析化学作为工科院校环境工程专业基础课程，具有知识点较多、公式推导较多较难、涉及大量计算、应用性较强等特点[2]，传统的课堂授课方式极易造成学生厌烦心理，影响学习的积极性。具体如以下几点。

1.1 课程内容知识点多

分析化学课程涵盖多种分析方法，知识点繁多，涉及大量的计算、公式推导、曲线绘制等内容，这些都是同学必须掌握的知识，同时又是分析化学的重难点。目前，多数学生掌握分析化学知识依靠“死记硬背”，对具体方法的应用了解甚少，又不积极主动利用各种资源进行学习讨论，在学习过程中极易产生厌烦心理，严重影响学习的积极性和学习热情。

另外，学生普遍存在“重专业轻基础”的心理，学生对基础课不重视，使单纯传统授课教学效果较差，难以完成基础化学的教学任务。

1.2 课堂教学与实践缺乏支持

分析化学是一门实践性很强的课程,理论知识是基础,实践应用是目标,它们相辅相成、相互支承，才能很好的完成教学任务。但部分教师在授课过程中理论教学部分较多,由于受到课时的限制，实践案例介绍的较少或较浅薄，导致学生理解不透，使得学生不明白学习分析化学这门课到底有什么用途以及现实中如何应用,课程的实践性大打折扣，影响了分析化学课程对学生未来发展重要性的体现，很难达到学以致用的培养目标。

1.3 教学方法创新不足

目前，分析化学的教学方法多为传统讲授法，这种填鸭式、灌输式的教学模式,以教师为主体,以课本为中心,过分的强调授课教师的主导作用，忽略了教师和学生之间的沟通，造成学生经常处于被动学习状态，不能充分发挥其积极性和主动性，在教学过程中会使学生感觉课程内容深奥、枯燥，影响学生学习的主动性及趣味性,使得学生学习效果差、效率低。亟待课程教学方式的改革创新，提高课堂教学质量。

2 微课在分析化学课堂教学中实践

2.1 微课内容的设计

根据学校的教学大纲和计划要求，主讲教师要认真把课堂的内容设计到微课建设中，好的设计是顺利完成教学过程、保障教学效果的关键[3]。选取每一节课程(或几节课程内容统筹考虑)的知识点作为设计的出发点进行微课设计和制作。选择的知识点既要有挑战性(难点和重点)，又能够很好的与实践应用相结合，体现课程内容的应用性。让学生在学习中存在挑战感，又抱有兴趣，在思考之后能够有获取新知识的愉悦感。

根据课程的内容，选择合适知识点，然后形成授课团队(平行授课的教师或基础化学的授课教师)进行交流研讨，确定编写微课教学的脚本方案，进行脚本的撰写。经过2到3轮的研讨和交流，确定脚本内容，进而制作PPT的内容，并对PPT文档内容进行精选和艺术化表现处理，然后进行录制合成容量大小合适的系列微课[4]。具体制作过程如图1所示。

图1 微课制作工作流程

2.2 微课在教学中的应用

通常，在分析化学的课程教学过程中难点(重点)，以传统的授课方式进行教学活动效果不佳，把微课嵌入到课堂中，能够取得满意的效果，也获得了学生的好评。以酸碱滴定法一章酸碱滴定原理中的一元弱酸弱碱的滴定内容为例进行课堂教学设计。在一元弱酸弱碱的滴定涉及内容包括：滴定前+滴定开始到化学计量点前+化学计量点+化学计量点后四个阶段，涉及到各阶段pH的计算(利用不同的公式)，同时，要关注当滴入NaOH为19.98 mL，此时滴定分数是0.999。我们要利用缓冲溶液计算公式，计算溶液中pH，计算可以得到pH等于7.74。当我们滴入的NaOH为20.02 mL，滴定分数为1.001，计算得出pH为9.70，可以看出在化学计量点附近，滴定体积变化0.04 mL时，pH突跃范围为7.74至9.70，变化了近两个pH单位。

通过滴定过程中锥形瓶中溶液pH的变化值的计算，计算结果列表，然后绘制曲线，进行曲线分析。首先，相比于强碱滴定强酸，强碱滴定弱酸的滴定曲线起始点是抬高的。这是因为醋酸的解离度比等浓度盐酸小的缘故。其次，滴定pH较快的升高。这是由于生成的醋酸根产生了同离子效应使得醋酸更难解离，因而[H+]迅速降低。但是，当继续滴入NaOH时，由于醋酸钠的不断生成，在溶液中构成了一个缓冲体系，因此，这一区段较为平坦。接近化学计量点时，溶液中醋酸已经很少了，溶液的缓冲作用，继续减弱，所以，继续滴加NaOH，pH变化速度又逐渐加快。在化学计量点附近，出现了一个比较窄的突跃，它比同浓度的强碱滴定强酸，要小的多。而在化学计量点之后，溶液pH的变化规律与强碱滴定强酸的情况是基本相同的。

通过仔细的分析滴定曲线的变化，就可以弄懂一元酸碱滴定过程pH的变化情况，自然就明白了指示剂的选择条件。进而通过绘制曲线，可以看出，体系中pH不仅与弱酸的浓度有关，而且还和弱酸的解离常数Ka有关。我们可以推出可用于目测直接滴定弱酸的条件是CKa10-8。把上述内容制作成微课嵌入到酸碱滴定的章节中，取得满意的效果，获得学生的良好评价。

在微课中，充分利用实例，如食醋中醋酸含量的分析测定过程，进行展开叙述。通过大量实例播放，有趣的动画，曲线一点一点的动画绘出，一段一段地分析曲线的变化条件，指示剂选择的说明，以及与滴定强酸情况的比较等精彩的演示等视频，让同学们的课堂学习过程生动有趣，知识难点通俗易懂。

教学过程中，微课之后，留出时间让同学们交流，提出问题，大家相互讨论得出答案；教师要引导和组织同学们进行交流和研讨，发现共性问题，教师给以解答，并提出更有价值的设问，留给学生进行课后查找和思考。微课内容，由于不受时间限制，同学们课后还可以进行学习和观看，为复习和预习提供了便捷条件。

通过微课在课堂教学过程中的使用，给教师提供了更多的课堂精力，教师从传统的课堂教学中的独角戏演员，成为驾驭课堂的导演。教师可以更为充分地发挥自己的智慧和想象，可以就同学的各种问题，进行广泛地交流讨论；老师与同学的互动性也可充分发挥，学生的视野不断地开阔，课堂教学水平显著提高。

3 微课在分析化学课堂教学中思考

3.1 准确把握课程的知识点

形成好的微课素材，需要精准把握分析化学教学章节中知识点，形成合理完善的脚本是关键。为此，笔者学院组建了分析化学教学团队，成员都是有多年教学经验的教师，大家一起对章节内容的知识点进行研讨交流，确定最终的脚本内容。其次，在脚本内容转化为PPT文档后，再进行深入的讨论交流，反复修改3至5次，再确定最后文档。再次，进行微课的录制和制作。对样稿(视频)进行反复播放、修改和调整，形成微课作品。随后，在教学过程中继续试用和修改调整，不断提高和完善，形成课堂教学的有机组成部分，促进课堂教学质量的不断提高。

3.2 提高教师制作微课的能力

微课作品的质量不仅取决于知识点的准确表现，而且还需要教师具有较高制作水平的技术能力，才能够较完美的表现出微课的魅力。如需要录播软件Camtasia 9，集图形处理、文字处理、图画创作的软件Adobe Illustrator，手绘动画风格的软件Video Scribe，视频剪辑软件Adobe Premiere Pro CC等软件使用技术能力。承担高校化学基础课程的教师，计算机基础能力参差不齐，年轻的教师计算机开发利用能力较强，中、老年的教师利用计算机制作微课的能力缺乏。因此，学校需要定期组织教师参加微课制作的技术能力培训活动，并对参加培训的教师给一定的工作量，让老师能够有充足的时间认真学习，提高计算机的使用能力，不断提高教师制作微课的水平，在教学改革创新中，才能够充分发挥微课这种教学新形式的作用，在高校立德树人培养任务的前提下，挖掘传统课堂教学的潜力，不断提高课堂教学质量， 促进高校培养人才的质量提升。

3.3 微课和其他在线教学资源的协调融合

国内有不少优秀的在线课程平台,如爱课程(中国大学慕课)、学堂在线、智慧树、超星等，在疫情防控期间都启动了相应的支持高校开展在线教学活动的服务，教师可以根据课程的具体情况，选择合适的平台开展教学[5]。在课堂的教学过程中,教师可以根据知识点的讲授需求,在使用微课的同时,结合在线教学资源协调配合使用,达到课堂内容的丰富精彩，吸引同学的视线,激发学生对化学课程的兴趣。同时，在课下教师把课堂讲授的内容(微课和在线教学资源)在线提供给学生，帮助学生复习，进一步了解、探究所学内容，提高学生的学习主动性。

4 结语

微课在分析化学课堂教学中的实践，是对传统教学模式的一种有益探索，当然，还有许多的不足，需要在今后的实践中摸索和改进，也对高校的教师提出更高要求。在当今的互联网时代，教师要紧跟时代步伐，学习先进教育思想和理论，掌握现代教学方法和手段，丰富和提升微课的制作水平，持续加强课程建设改革，不断提升自身的教学能力和水平，才能在“双一流”建设背景下，适应教学对象的新变化，做好教书育人本职工作，提高教学质量。