浅谈“微课”推动下设计型分析化学实验改革的几点思考

王萍萍 余兰 钟永科

摘  要：分析化学设计型实验主要是对学生综合素质和创新能力的一次训练。由于受到分析化学传统实验课程占主导、学生基础不同等分析化学设计型实验现状的影响，因此导致分析化学设计型实验的课堂上教学效果不佳，往往会出现较多零互动、零状态的现象。本人将“微课”引入教与学过程中，形成“三个阶段”的教学与反馈机制。不仅有利于教师解决分析化学设计型实验实操过程中出现的重难点，加强教师对学生的引导，因材施教弥补学生在学习设计型实验的短板，改善分析化学设计型实验的现状;同时也使学生对知识重难点的掌握及实际操作过程印象更加深刻，学生在实验过程中能够达到知其然且也知其所以然的目的。

关键词：分析化学  设计型实验  微课  教学改革

中图分类号：G434          文献标识码：A                   文章编号：1674-098X（2021）03（a）-0198-04

Discussion on the Reform of Design Based Analytical Chemistry Experiment Promoted by "Micro Class"

——Take the Experiment of "Extraction and TLC Analysis of Effective Components of Salvia Miltiorrhiza" as an Example

WANG Pingping*  YU Lan  ZHONG Yongke

（School of Pharmacy， Zunyi Medical University， Zunyi， Guizhou Province， 563000 China）

Abstract： Analytical chemistry design experiment is mainly a training for students' comprehensive quality and innovation ability. Due to the current status of analytical chemistry design experiments， For example： analytical chemistry traditional experimental courses dominate ， the students of different foundations etc.. Therefore， as a result， the classroom teaching effect of analytical chemistry design experiments is not good， and there are not often more interactions and states. I introduce " Micro class" into the teaching and learning process， for forming a "three-stage" teaching and feedback mechanism. It is not only helpful for teachers to solve the important and difficult points in the practical operation of analytical chemistry design experiments， strengthen teachers guidance to students， teach students in accordance of their aptitudes to make up for students shortcomings in learning design experiments， and improve the current situation of analytical chemistry design experiments; students are more deeply impressed by the important and difficult points of knowledge and the actual operation process. During the experiment ，students can achieve the goal that not only know it， but also know how it comes.

Key Words： Analytical chemistry; Designing experiment; Micro class; Teaching reform

微課（Microlecture）是运用信息技术按照认知规律，呈现碎片化学习内容、过程及扩展素材的结构化数字资源。它是在传统单一教学资源的基础上继承和发展起来的一种新型教学资源。一节微课通常由以下5个部分组成：微视频、微教案、微课件、微习题、微反馈。其中核心部分是微视频。根据学生的认知特点和学习规律，有目的性将重点、难点的讲解制作成5～15min的微视频。学生通过观看微视频的过程，不仅丰富学习体验的过程，更是从直观上满足弱化难点进而掌握重难点的过程。因此微课具有主体突出、反馈及时、成果简化、针对性强等特点，可弥补传统实验教学理论知识晦涩难懂，大型仪器不足，实验教学条件有限等问题，使其快速渗透在高校各大课程的教学改革中。

笔者以分析化学设计型实验“丹参有效成分的提取及薄层色谱分析”为例，结合自身教学经验，浅谈将“微课”与分析化学设计型实验相融合的教学改革。尝试解决分析化学设计型实验过程中的短板。

1  分析化学设计型实验现状分析

分析化学实验教学是化学课程教学中不可或缺的一部分，而设计型分析化学实验对于培养学生解决问题的能力、敏捷思维的能力、科学创新的能力具有至关重要的作用。所谓设计型分析化学实验[1]是学生经过一定数量的基础实验训练之后，对学生进行具有科学实验全过程性质的设计性实验的训练。与传统常规的实验教学相比较，不同之处在于：需要学生根据已有的理论及实验知识调研实验课题，制作并实施实验方案，从而综合分析讨论得出实验结果，撰写实验报告。这就需要学生正确理解实验目的，准确查找文献资料进行实验方案定位。由于受到基础操作欠佳、传统实验教学占主[2]、缺乏实验反馈和鼓励机制等分析化学设计型实验教学现状的影响。在拟定设计型分析化学实验的过程中，学生往往出现小组内部实验方案互相抄袭、毫无创新，操作敷衍，对待实验方案及结果知其然不知其所以然等现象。因此，在设计型实验过程中，如何能让学生知其然的同时也知其所以然，从而改善分析化学设计型实验教学效果欠佳的现状。那么就有必要针对设计型实验进行教学方法的改进。

利用微课特点[3]，与设计型实验相结合，以分析化学设计型实验“丹参有效成分的提取及薄层色谱分析”为例，将“微课” 引入教与学过程中，形成“三个阶段”的教学与反馈机制，引导学生有目的性、方向性查找资料，初步培养学生严谨科学思维与实操技能。

2  微课引入分析化学设计型实验“教”的三个阶段

第一阶段：教师制作引导性微视频1，目的是引导学生正确查找资料、文献的方向及拟定实验方案思路。以给出的实验题目的及目为导向，围绕设计型实验“丹参有效成分的提取及薄层色谱分析”实验目的中主要掌握两点内容：（1）掌握薄层扫描定性的原理和方法;（2）掌握薄层色谱法Rf值的計算方法，确定相关知识点的表象问题及注意事项，并采用举例提问的方式，吸引同学们的注意，如丹参有效成分是哪些？有效成分如何提取？薄层色谱的分离原理是什么？如何定性？等等，在此过程中要求同学们举一反三，将视频中没有提到的且不懂的知识点均可作为“表象问题”去查找资料。通过对表象问题答案的查找，由表及里逐步引申提出“拓展问题”即通过对表面知识点的学习，更进一步掌握相关知识点深层次的内容，达到知其然知其所以然的目的。例如，通过查找资料得出表象问题之一“丹参有效成分是哪些？”的答案为：水溶性成分和脂溶性成分，其拓展问题则是“选取哪一类有效成分作为本次的实验对象呢？”。通过对表象问题和拓展问题的探讨，最终进行总结，拟定实验目的、实验原理、实验对象、实验步骤等具体方案。第一阶段微视频1建设重点体现在：通过举例方法将表象和拓展问题提出，引发学生思考，有阶段性、目的性地查找资料，把握正确实验方向，消除学生对拟立实验方案的迷茫，并且为第二阶段中微视频2的学习打下基础。

第二阶段：教师总结往届设计型实验过程中，学生不规范的操作及实验关键点，制作讲解性微视频2。第一阶段微视频1主要是以查找实验相关理论指导为主，微视频2的制作目的是弥补第一阶段纸上谈兵的“不足”，以讲解实验操作过程中的注意事项、实验成功关键点等具体实操内容为主。经归纳融合实验操作内容，从而得出“丹参有效成分的提取及薄层色谱分析”主要实操知识点可围绕以“影响丹参有效成分比移值Rf的几点因素”为题进行讲解，并将实验实操内容分割成3个与比移值影响因素相关的知识点，在微视频2中更细化且有针对性地进行展现。微视频2添加了引导性提问，实验演示操作，对比实验操作，如由微视频2的题目向学生提出问题“影响丹参有效成分比移值Rf的几点因素是什么？”，引发学生思考，从而引出3个关键性的操作知识点：（1）流动相与固定相的选择对Rf值的影响;（2）制作硅胶板的过程对Rf值的影响;（3）“跑板”过程时，展开缸的预饱和、流动相的液面位置等操作对Rf值的影响。分门别类的将实验操作中遇到的问题更生动更系统的展示出来，其中制作硅胶板的过程对Rf值的影响是本次实验成功的关键点，也是微视频2的时间占比最大的一部分。由于微视频2是在微视频1和学生已拟定的实验方案基础上，进行制作，故对于一些基础性问题没有在此处进行罗列陈述，比如，实验对象选取丹参脂溶性成分的原因等等。通过观看微视频2，引起学生对实验操作过程中相关问题的重视。并且根据学生课堂上汇报拟定的实验方案，灵活、有的放矢地指导设计型实验。教师根据学生汇报的实验方案，将学生分成4～5人每组，组织学生进行讨论，加强学生之间、学生和老师之间的讨论。由教师把控方向，在微视频2和学生汇报的基础上，鼓励每一位学生参加到小组讨论中，针对实验目的、原理、步骤等问题展开讨论，与学生共同确立实验方案。

第三阶段：制作微反馈建立课堂考核机制，微反馈形式也可多样，可为调查问卷、习题、视频、文字总结等[4]，目的是有效指出设计型实验过程中学生的不足之处，加深学生对知识点及实验操作的印象。实验操作结束后，以调查问卷为主，反馈微课评价，拓展知识巩固。调查问卷由选择题和开放性试题组成，每道选择题均为4个答案，主要考察分析化学设计型实验在微课推动下达到的教学效果。调查问卷发放40份，收回有效问卷40份。经调查统计数据分析如图1微反馈调查问卷结果表明，有85%以上的学生认为相较于传统分析化学设计型实验，通过观看微视频，更有助于拟定实验方案，掌握实操过程的知识点。因此教师通过对调查问卷的梳理和分析，可判断出微课对设计型实验的推动效果，掌握学生对设计型实验的实操感受;同时通过学生填写的调查问卷，整理本次分析化学设计型实验教学内容，与传统设计型实验教学相比较，微课的引入对学生拟定实验方案的帮助程度。

3  微课引入分析化学设计型实验反馈“学”的三个阶段

第一阶段：课前布置学生浏览引导性微视频1，有目的地查找资料，设计出实验方案。设计型实验关键强调学生自主性，是学生自主习得知识的过程，而分析化学设计型实验相关理论知识较其他学科晦涩难懂，概念性内容较多。故学生多次反馈在拟定设计型实验方案过程中如無头苍蝇一般，较为困难。故本人总结了以往的教学经验，制作出微视频1，距课前一周提前发放微视频1。借助各种平台及学习软件的便利，不拘泥时间和空间的限制，学生可利用课余时间观看微视频1内容，便于帮助学生查找资料，提供实验方案思路。避免传统教学模式下学生为完成实验方案而简单抄写应付了事的情况。

第二阶段：课上学生汇报拟定实验方案后，结合观看微视频2的内容，小组讨论实验原理、实验操作注意事项及预计实验结果等，确定并实施实验方案。在微视频1的基础上，学生已完成了相关实验内容的预习，并初步拟定实验方案，但由于缺乏掌握实验操作的要点[5]，在实际操作过程中，往往得不到准确的实验结果，加之前期查找资料工作量较大，因此容易对分析化学设计型实验产生厌恶情绪和挫败感。故通过教师播放讲解性微视频2及相关实验文献、资料指导，学生可弥补课前拟定实验方案的不足，通过组内和各组之间的反复讨论，加深对实操要点的理解，提高对分析化学设计型实验的兴趣，最终确定实验方案，进行实验操作，解释实验现象，得到实验结果。在此阶段，以学生为主体，在教师的引导下，让学生充分地自主学习，积极参与到实操过程中，使其体会到成为分析化学设计型实验方案的制定者和实施者的成就感。并且，在讨论——总结——再讨论的多次反复过程中，激发学生的团队协作能力和查找文献资料能力。此外，在学生寻找实操过程的原因支撑内容时，会借助理论和实验教材、文献等资料，这种方式不仅有利于学生提前对理论课和实验课进行预习;更有利于学生对理论课和实验课之间的内容联系进行思考，更直观地去理解“理论指导实践，实践反作用于理论”的过程。

第三阶段：课后学生根据本组实验现象，总结实验结果，填写教师提供的微反馈，进而思考实验技能和实验数据分析能力的提高。学生作为执行主体，能够更加清晰地认识到微课带来的便利，同时也能够反馈给教师中肯的教学建议。因此学生通过填写课后调查问卷[6]，可复盘拟定分析化学设计型实验方案的总过程，分析说明在微课的推动下，对分析化学设计型实验方案的拟定的帮助程度，以及还需教师完善的地方。此过程是教师与学生互帮互助的过程，学生真诚的反馈是教师今后教学改革的方向，使教师有明确的目的去提高自身业务水平;同时，教师在整合调查问卷时，可帮助学生梳理本次设计型实验的内容以及掌握实验过程的重点、难点。调查问卷形式的微反馈适用于针对不同目标人群、传递特定的知识内容。其特点耗时较短，简洁明了，便于教师快速了解微课对学生的帮助程度。

4  结语

以分析化学设计型实验“丹参有效成分的提取及薄层色谱分析”为例。结合微课短时高效的特点，将“微课”引入教与学过程中，形成“三个阶段”的教学与反馈机制。从学生角度来讲，能够提高重难点的掌握程度，提升和培养自身的综合素质和创新能力;从教师层面来讲，微课的引入是一把双刃剑，在收获到更高的教学效果和教学效率，同时有小部分学生容易过分依赖于微视频忽略了主观能动性。因此如何利用好这把双刃剑扬长避短，对教师也有了更高的要求，需教师努力提高自身专业能力，不断完善整体自身素质和业务水平才能更好地驾驭课堂、把控学生的学习方向。相信在师生的共同努力下，以微课参与分析化学设计型实验的教学中，有更宽阔的应用舞台。

参考文献

[1] 王岩，耿金岭，徐烜峰，等.基础分析化学实验课程中开展自主实验的探究[J].大学化学，2019，34（5）：9-14.

[2] 王美季，杨红兵.翻转课堂在仪器分析教学中的应用[J].大学化学，2018，33（8）：1-4.

[3] 耿萍，张帆.基于微课的翻转课堂教学模式在分析化学实验教学中的探索[J].大学化学，2020，35（1）：12-16.

[4] 刘超，马瑞菊，殷春雁，等.浅析微课在高职药学专业分析化学教学中的应用分析[J].教育现代化，2019，6（76）：289-290.

[5] 陈怀侠，党雪平，黄建林.“互联网+教育”助力分析化学课程群建设[J].大学化学，2017，32（12）：12-16.

[6] 许文菊，杨文婷，周星星，等.分析化学实验翻转课堂教学模式设计（第1部分）[J].西南师范大学学报：自然科学版，2018，43（7）：176-179.