微課“翻轉課堂”在精密儀器實驗中的應用

孫姣霞 劉雪蓮 潘瑾 胡鶯 樊建新

摘要：精密儀器在檢測、科研等領域占有重要的地位和作用。在化學、環境檢測等領域中，精密儀器必不可少。儀器分析及其實驗課程也是多數高校的必修課程。然而，在精密儀器的實驗教學過程中，由于精密儀器數量少、儀器昂貴、操作較為復雜等原因，學生很難親自動手實驗，對儀器的原理和操作很難掌握。微課的興起，為精密儀器實驗的教學提供了新的思路。微課能使學生在動手實驗之前對儀器的原理及操作有全面的認識和理解，實驗中能快速掌握儀器的使用。本研究以紫外可見分光光度法測定水中鉻為例，采用微課翻轉課堂的形式，在實驗之前采用微視頻的形式形象生動的展示了紫外可見分光光度計的原理、構造、使用方法及注意事項，在教師指導下，通過觀看微視頻，學生能在短時間內學會儀器的操作，大大提高了實驗有效性。

關鍵詞：微課;翻轉課堂;精密儀器;實驗教學

中圖分類號：G642.0 ? ? 文獻標志碼：A ? ? 文章編號：1674-9324（2019）18-0273-02

實驗科學的發展，離不開精密儀器的發展和更新。精密儀器在化學、環境等領域占有非常重要的作用。然而，精密儀器儀器昂貴、操作復雜，在各高校的數量較少，學生普遍只能通過老師演示來認識儀器，無法真正動手參與實驗，因而學生積極性不高，教學效果較差[1]。隨著微課的興起，將微課與精密儀器教學有機結合起來，為精密儀器實驗教學提供了更好的方式。本研究以紫外可見分光光度法測定水中總鉻為例，策劃和錄制了微課，探討了基于微課的“翻轉課堂”和精密儀器實驗教學的結合。

一、微課

（一）微課的概念

微課以視頻為主要載體，并包括相關的教學設計、教學課件、練習和反饋、教學反思等教學材料[2，3]。不同于其他傳統的教學手段，微課結合了多種教學材料，按一定的邏輯順序，營造了一個半結構化、主題式的學習環境，學生可根據自身的目的和需求進行學習。

（二）實驗性質微課的制備

實驗性質的微課在制備時首先需要明確實驗目的、實驗重點及難點、實驗內容布局以及注意事項等。其次是對實驗的準備工作，包括試劑藥品的準備，儀器的準備等工作。最后，教師演示實驗操作并錄制視頻，進行剪輯和補充。實驗性質的微課主要包括微課準備和微課制備兩大部分，如圖1所示：

二、基于微課的“翻轉課堂”在精密儀器實驗教學中的應用——以“紫外可見分光光度法測定水中總鉻”為例

（一）微課的制作思路

本研究選取了“紫外可見分光光度法測定水中總鉻”為題材，視頻制備主要分為三部分：一是準備階段;二是實驗操作，其中重點介紹紫外可見分光光度儀的操作方法;三是實驗注意事項及思考。實驗準備階段是每一位學生做實驗之前必須做的功課，在此過程中需要了解和掌握實驗原理、實驗目的，并對實驗中需要用的儀器與設備提前準備。在傳統的實驗教學過程中，由于時間關系，實驗前期準備工作往往由實驗教師完成，然而，這一過程對學生整體思維能力的培養很重要[4]。據經驗觀察，前期實驗準備階段影響學生實驗的效率和準確性，前期實驗準備充分的同學在實驗和科研過程中更能得心應手。在本研究中，通過微課向學生展示了前期藥品和儀器的準備，學生在自行實驗過程中能夠做到充分準備。第二部分是本微課的重點，主要向學生演示實驗的基本操作，重點講解精密儀器—紫外可見分光光度儀的結構及使用。大型精密儀器的操作采用傳統的教學方式，在有限的時間內很難掌握。與傳統教學最大的不同在于，學生可以反復觀看視頻資料，對儀器操作做到心中有數。因而本部分的視頻制作也是本微課的制作重點。最后，對實驗過程中的重點和注意事項進行強調。

（二）翻轉課堂的實施

翻轉課堂的實施包括兩部分，第一步是在上課之前給學生發放視頻學習資料，學生利用課余時間對新的知識進行學習。在“紫外可見分光光度法測定水中總鉻”這一實驗中，學生可以反復觀看視頻資料，與同學共同探討實驗過程，對儀器的原理和操作熟記于心，對學習過程中遇到的難點和困難記錄下來，以便在課堂上與老師和同學進行討論。翻轉課堂的第二部分是在課堂上，學生先提出在視頻學習中的疑惑，由老師或學生來解答。然后以小組的形式進入實驗室，由學生親手實驗。由于課前的學習，學生對實驗內容有了充分了解，極大地提高了學生的動手能力和實驗效率。在整個實驗過程，教師起引導及答疑解惑作用。

（三）反思及改進措施

通過微課的形式，采取“翻轉課堂”的教學模式，學生完成了“紫外可見分光光度法測定水中總鉻”的實驗，掌握了紫外可見分光光度法的原理，掌握了紫外可見分光光度計的基本操作。通過學生的反饋評價，相對于傳統教學模式，這種新的教學模式更利于他們掌握知識點，并提高實驗的效率。然而，大型儀器實驗的學習并非一蹴而就，需要多次練習，因而在后續實驗過程中，將采取開放實驗的形式，制定開放實驗項目，讓學生有更多接觸儀器的機會，從而達到真正掌握儀器的目的。

三、結語

將微課和翻轉課堂引入到精密儀器實驗課程中對其教學有著非常重要的意義[5]。微課使得精密儀器的原理和操作能清晰地全方位地向學生展示，學生可在課外反復觀看，節省課堂授課時間。微課下的“翻轉課堂”提高了學生的學習積極性和學習效率，加快了教學的進度，使學生有更多的時間去動手實驗。因而，基于微課的“翻轉課堂”讓學生真正成為了課堂的主人。

參考文獻：

[1]孫姣霞，潘瑾，劉雪蓮，等，儀器分析教學新探索——理論與實踐一體化教學[J].教育教學論壇，2015，（36）：143-144.

[2]謝建玲，遲海洋.基于微課的翻轉課堂在化學探究類實驗教學中的應用[J].廣州化工，2016，44（18）：240-242，253.

[3]吳蟬.關于微課對優化高校教學效果的思考[J].高教論壇，2013，（10）：17-18.

[4]陳林，肖國生，汪開拓等.高校生物化學實驗準備工作的重要性探討[J].實驗科學與技術，2013，（6）.104-106.

[5]楊曉娜，姜松，孫佳.優化教學模式，提高化學課堂教學的有效性——以化學實驗微課為例[J].教學研究，2016，（14）：50-52.

Abstract：Precision instrument play an important role in the region of detection and research.However，it is difficult to study and operate these instruments for students because of the complexity and insufficiency of the instruments.Micro lesson and flipped classroom is a widely popular teaching mode among teachers and students.In this study，we took "the total Cr in water tested by UV-Vis" as an example.A precision instrument experiment class was designed based on flipped classroom.According to the study，it suggested that the new teaching mode helped to solve the problems of insufficient instrument and teaching hour，and to improve the efficiency of the experiment，which illustrated the importance of the flipped classroom based on the micro class in the experiment teaching.

Key words：micro lesson;flipped classroom;precision instrument;experiment teaching