慕課環(huán)境下的無機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革初探

孫 丹，王 薇，周寶晗，黃征青，張旺喜

(湖北工業(yè)大學(xué)材料與化學(xué)工程學(xué)院，湖北 武漢 430068)

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慕課環(huán)境下的無機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革初探

孫 丹，王 薇，周寶晗，黃征青，張旺喜

(湖北工業(yè)大學(xué)材料與化學(xué)工程學(xué)院，湖北 武漢 430068)

慕課(MOOC，massive open online courses，大型開放式網(wǎng)絡(luò)課程)，是當(dāng)前迅速發(fā)展起來的一種嶄新的教學(xué)模式。本文系統(tǒng)地分析了無機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)課程的教學(xué)現(xiàn)狀，提出了一些具體的教學(xué)改革措施，具體包括調(diào)整無機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，改革預(yù)習(xí)形式，改進(jìn)考核方式，有效合理地利用“慕課”這一優(yōu)勢(shì)資源， 進(jìn)行互動(dòng)教學(xué)，同時(shí)提出MOOC不能取代傳統(tǒng)教學(xué)，只能是課堂教學(xué)的一種補(bǔ)充。

慕課；無機(jī)化學(xué)；實(shí)驗(yàn)教學(xué)；教學(xué)改革

慕課(MOOC，massive open online courses，大型開放式網(wǎng)絡(luò)課程)，起源于 2012 年，是當(dāng)今高等教育界最為熱議的新型課程教學(xué)模式[1]。2013年，北京大學(xué)、清華大學(xué)、復(fù)旦大學(xué)和上海交通大學(xué)等國內(nèi)知名學(xué)府先后加入慕課陣營[2]。至 2014 年底，Coursera、edX、和 Udacity 三大平臺(tái)上已有超770 門課程，已注冊(cè)學(xué)習(xí)的學(xué)生也達(dá)900多萬人[3]。它能將傳統(tǒng)課堂和網(wǎng)絡(luò)課堂融合，是一種具有交互功能的開放式在線學(xué)習(xí)方式，它的出現(xiàn)和興起，是對(duì)傳統(tǒng)校園型高等教學(xué)模式的極大挑戰(zhàn)。

無機(jī)化學(xué)是工科院校針對(duì)化學(xué)化工類專業(yè)開設(shè)第一門化學(xué)基礎(chǔ)課程，同時(shí)也是一門以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的課程。從20個(gè)世紀(jì)90年代初開始，關(guān)于無機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)的教學(xué)問題已引起高校教育工作者的高度關(guān)注，但在即將掀起的新的一輪教學(xué)改革的浪潮中，關(guān)于無機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)如何適應(yīng)慕課的要求，以及如何充分利用好慕課平臺(tái)，這方面研究甚少。因此，本人結(jié)合自己及與同仁們?cè)诙嗄甑臒o機(jī)化學(xué)教學(xué)研究中積累的經(jīng)驗(yàn)，就我校無機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)做一些前期的系統(tǒng)性的工作和教學(xué)改革方面的探討。

1 無機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中存在的問題

目前無機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中仍存在諸多問題，比如實(shí)驗(yàn)課時(shí)有限，實(shí)驗(yàn)條件不足；實(shí)驗(yàn)內(nèi)容略顯陳舊，多以驗(yàn)證型實(shí)驗(yàn)為主；學(xué)生重理論輕實(shí)踐、重操作輕設(shè)計(jì)；實(shí)驗(yàn)報(bào)告存在抄襲現(xiàn)象；教學(xué)模式較為單一等。

2 無機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革方面的探討

針對(duì)當(dāng)前實(shí)驗(yàn)教學(xué)的現(xiàn)狀，無機(jī)化學(xué)教研室就在有限的學(xué)時(shí)條件下，如何提高學(xué)生綜合實(shí)驗(yàn)?zāi)芰?，做了大量的研究，包括調(diào)整實(shí)驗(yàn)內(nèi)容、完善實(shí)驗(yàn)考核體系、探討實(shí)驗(yàn)教學(xué)方法等，進(jìn)行了初步探討，取得了較為顯著的效果，現(xiàn)分述如下：

2.1 調(diào)整實(shí)驗(yàn)內(nèi)容、精選實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目

遵循從“簡(jiǎn)單到復(fù)雜，單一到綜合”的循序漸進(jìn)的科學(xué)訓(xùn)練方式，選擇實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目時(shí)將基礎(chǔ)訓(xùn)練型、驗(yàn)證型、綜合設(shè)計(jì)型等實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目比重進(jìn)行重新編排，注重實(shí)驗(yàn)的現(xiàn)代性、趣味性，適當(dāng)增加綜合型、設(shè)計(jì)型實(shí)驗(yàn)內(nèi)容。我校針對(duì)化工專業(yè)開設(shè)的實(shí)驗(yàn)包括粗鹽的提純、氯化銨生成焓的測(cè)定、酸堿反應(yīng)和緩沖溶液、沉淀反應(yīng)、氧化還原反應(yīng)、配合物的生成和性質(zhì)、無機(jī)紙上色譜、氧硫氯溴碘、鉻錳鐵鈷鎳、硫酸亞鐵銨的制備。

2.2 改革預(yù)習(xí)形式，提高預(yù)習(xí)效果

每個(gè)實(shí)驗(yàn)之前都要求學(xué)生做好預(yù)習(xí)，傳統(tǒng)的預(yù)習(xí)形式多為學(xué)生書寫整齊的預(yù)習(xí)報(bào)告，多數(shù)學(xué)生表現(xiàn)為一字不漏抄寫實(shí)驗(yàn)講義，對(duì)實(shí)驗(yàn)原理一知半解，在實(shí)驗(yàn)過程中不知所措，因此如何讓學(xué)生主動(dòng)預(yù)習(xí)實(shí)驗(yàn)，如何提高預(yù)習(xí)效果？為此，我們將改為以書面預(yù)習(xí)報(bào)告為輔，課堂提問和討論回答為主的形式。當(dāng)然，這些問題教師要提前設(shè)計(jì)好，如：粗鹽的提純實(shí)驗(yàn)，設(shè)計(jì)的問題有“蒸發(fā)結(jié)晶時(shí)為何不能將溶液蒸干？”、氯化銨生成焓的測(cè)定實(shí)驗(yàn)中，設(shè)計(jì)的問題為“本實(shí)驗(yàn)為什么要用外推法做圖？”…… 問題的內(nèi)容多樣，可以涵蓋實(shí)驗(yàn)原理、操作步驟、數(shù)據(jù)處理、儀器操作規(guī)范及注意事項(xiàng)等，問題回答情況要做好記錄，表現(xiàn)特別好的學(xué)生要給予一定的獎(jiǎng)勵(lì)，比如：在平時(shí)成績(jī)?cè)O(shè)置預(yù)習(xí)成績(jī)這一項(xiàng)(10分)、或獎(jiǎng)勵(lì)一些筆和本子之類的小文具等。這種形式，增強(qiáng)了學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，達(dá)到了較好的教學(xué)效果。

2.3 改進(jìn)考核方式，增強(qiáng)實(shí)驗(yàn)興趣

我校無機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)傳統(tǒng)的考核方式多根據(jù)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)報(bào)告和考勤兩項(xiàng)加以考核，沒有確定的評(píng)分手段和約束機(jī)制，實(shí)驗(yàn)做得好與壞，成績(jī)都相差不大，沒法合理全面地反映學(xué)生的實(shí)驗(yàn)?zāi)芰?。因此，?dǎo)致部分學(xué)生的實(shí)驗(yàn)積極性不高，實(shí)驗(yàn)不認(rèn)真，操作應(yīng)付了事。為增強(qiáng)學(xué)生實(shí)驗(yàn)興趣，提高學(xué)生實(shí)驗(yàn)技能，對(duì)考核方式進(jìn)行了重新改進(jìn)，將學(xué)生的每一個(gè)實(shí)驗(yàn)成績(jī)進(jìn)行量化。具體劃分為預(yù)習(xí)(20分)、操作(30分)、結(jié)果(20分)、報(bào)告(20分)及實(shí)驗(yàn)報(bào)告的整潔度(10分)五個(gè)部分，對(duì)每一項(xiàng)考核內(nèi)容提出具體細(xì)則和評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)。新的考核方式大大提高了學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)的重視程度，而且，老師還可以讓學(xué)生自己談一談實(shí)驗(yàn)的感想，比如在實(shí)驗(yàn)中收獲了什么，哪些地方有失誤，有什么建設(shè)性的意見等。這樣不僅有利于激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，提高學(xué)習(xí)的積極性，而且能夠促進(jìn)整個(gè)實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)教學(xué)的水平提升。

2.4 利用慕課資源，實(shí)現(xiàn)互動(dòng)教學(xué)

“微課程、小測(cè)驗(yàn)、實(shí)時(shí)解答、學(xué)習(xí)自由” 是“慕課”的核心概念，強(qiáng)調(diào)學(xué)生學(xué)習(xí)的自主性。在實(shí)驗(yàn)的準(zhǔn)備階段，教師可以為每一個(gè)實(shí)驗(yàn)制作一個(gè)或多個(gè)微視頻，除了演示并教會(huì)學(xué)生規(guī)范的實(shí)驗(yàn)操作外，還誘導(dǎo)學(xué)生思考分析原理和可能出現(xiàn)的問題，以獲得更好的實(shí)驗(yàn)結(jié)果。要求學(xué)生在實(shí)驗(yàn)之前反復(fù)觀看實(shí)驗(yàn)視頻進(jìn)行預(yù)習(xí)，對(duì)實(shí)驗(yàn)過程做到心中有數(shù)，在實(shí)驗(yàn)操作中，才能有條不紊，盡量做到脫離書本、獨(dú)立操作。同時(shí)，針對(duì)老師在視頻中提出的問題，引導(dǎo)學(xué)生在實(shí)驗(yàn)中找到答案，從而在思考問題和解決問題的過程中得到提高。如此充分利用慕課平臺(tái)的動(dòng)畫、視頻、微課程等手段和教學(xué)資源，模擬許多課堂上難以實(shí)現(xiàn)的實(shí)驗(yàn)過程，極大的開拓了同學(xué)們的知識(shí)面和眼界，使教學(xué)深入淺出，激發(fā)起學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情和積極性。實(shí)驗(yàn)后，如果還存在一些延伸性的問題，可通過互聯(lián)網(wǎng)，線上你問我答，亦學(xué)亦師。

3 慕課時(shí)代下的教學(xué)反思

當(dāng)前我國“慕課”的發(fā)展和建設(shè)方興未艾，如何利用“慕課”促進(jìn)《無機(jī)化學(xué)》實(shí)驗(yàn)教學(xué)的發(fā)展，值得我們深思。“慕課”存在很多顯而易見的獨(dú)特優(yōu)勢(shì)，比如，促進(jìn)教學(xué)相長、提高學(xué)習(xí)效果、資源共享[4]，但就目前來說，我們?nèi)孕璞３制匠Ｐ模_看待這個(gè)新生事物。

3.1 受地區(qū)技術(shù)支撐的限制

“慕課”是網(wǎng)絡(luò)課程，離不開互聯(lián)網(wǎng)，需要較強(qiáng)的網(wǎng)絡(luò)技術(shù)支撐，擔(dān)任慕課教學(xué)的教師即使熟練掌握了相應(yīng)的技術(shù)，也仍然不能獨(dú)立完成教學(xué)課程錄制，還需要錄像師、教學(xué)程序設(shè)計(jì)師、講臺(tái)專家和 IT 精英等的積極配合。部分地區(qū)由于技術(shù)落后、人才緊缺、資金緊缺無法正常實(shí)施“慕課”教學(xué)[5]。

3.2 教師參與積極性不高

教師要開設(shè)一門慕課，需要花大量的時(shí)間和精力。包括在慕課制作過程中教學(xué)素材的準(zhǔn)備、教學(xué)環(huán)節(jié)和活動(dòng)的設(shè)計(jì)、視頻的拍攝等，需要老師精心準(zhǔn)備和策劃；以及在課程開設(shè)過程中的討論和答疑，與學(xué)習(xí)者在慕課平臺(tái)上的互動(dòng)均需花費(fèi)大量的時(shí)間。一般的普通高校無力全面支持教師的慕課建設(shè)，又受現(xiàn)有考核制度的制約，所以教師應(yīng)用慕課進(jìn)行教學(xué)改革的意愿普遍不強(qiáng)，積極性不高。

3.3 慕課不能取代傳統(tǒng)的教學(xué)

“慕課”離不開網(wǎng)絡(luò)，離不開視頻，但是如果單看視頻，單聽網(wǎng)絡(luò)課程是無法達(dá)到很好的學(xué)習(xí)效果的，本人認(rèn)為慕課不能取代傳統(tǒng)的教學(xué)，這就需要在《無機(jī)化學(xué)》實(shí)驗(yàn)教學(xué)中采用傳統(tǒng)教學(xué)和慕課教學(xué)結(jié)合的方法，充分調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性，增強(qiáng)學(xué)生和教師的互動(dòng)，培養(yǎng)學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力以及學(xué)習(xí)興趣，發(fā)揮慕課教學(xué)的優(yōu)勢(shì)，也不忽略傳統(tǒng)教學(xué)的優(yōu)點(diǎn)，所以目前慕課還只能是課堂教學(xué)的一種補(bǔ)充。

[1] 劉洪玲,孫漢文,朱超,等．“慕課” (MOOC) -地方高校內(nèi)涵發(fā)展的新機(jī)遇[J].中國成人教育, 2014(20): 13-15． [2] 李曼麗,張羽,黃振中. 慕課正醞釀一場(chǎng)新教育革命[N].中國青年報(bào),2013-05-23(3).

[3] Liyanagunawardena TR1,Williams SA．Massive open online courses on health and medicine: review [J].J Med InternetRES，2014;16(8):191.

[4] 許春萱,田甜,周文博,等.基于慕課的分析化學(xué)教學(xué)改革探討[J].山東化工,2016,45(9): 115-116.

[5] 郭英劍．“慕課”在全球的現(xiàn)狀、困境與未來[J].高校教育管理, 2014,8(4):44.

Study on Teaching Reform of Inorganic Chemistry Experiment on the Background of MOOC

SUNDan,WANGWei,ZHOUBao-han,HUANGZheng-qing,ZHANGWang-xi

(School of Materials and Chemical Engineering, Hubei University of Technology, Hubei Wuhan 430068, China)

MOOCs means massive open online courses. It is a kind of new teaching mode rapidly developed in recent years. Focused on summarizing the national teaching situation for Inorganic Chemistry experiment, some specific reform measures were made including adjusting the experiment contents, altering the preview form and improving the methods of assessment as well. Based on the effective and reasonable use of MOOC for this advantage resources, some new teaching reflections were put forward that MOOC was a complementary of the traditional teaching rather than being replaced.

MOOC; Inorganic Chemistry; experiment teaching; teaching reform

G420

A

1001-9677(2016)021-0228-02