丁克強(qiáng) 徐 威 張 方

(南京工程學(xué)院 環(huán)境工程學(xué)院,江蘇 南京 211167)

隨著多媒體信息技術(shù)在教學(xué)活動(dòng)中的實(shí)踐與應(yīng)用，微課以大眾化和智能化的特點(diǎn)受到人們的認(rèn)可和關(guān)注，許多院校將微課應(yīng)用在教學(xué)活動(dòng)中，并進(jìn)行了有益的實(shí)踐。微課以其豐富的內(nèi)容，從一開始應(yīng)用于教學(xué)便備受教師和學(xué)生們的歡迎。微課一般只有10分鐘左右的長(zhǎng)度，區(qū)別于傳統(tǒng)40分鐘左右的大課，雖然長(zhǎng)度只有其四分之一，但大課往往針對(duì)一個(gè)單元或者很大篇幅內(nèi)容進(jìn)行講解，而微課則是從一個(gè)或者幾個(gè)知識(shí)點(diǎn)的展開講解，知識(shí)點(diǎn)的內(nèi)容非常豐富。同時(shí)，微課的設(shè)計(jì)多從趣味的角度出發(fā)，利用動(dòng)畫等新媒體形式，更適合現(xiàn)階段學(xué)生的學(xué)習(xí)習(xí)慣，在趣味中接受新知識(shí)，短時(shí)間內(nèi)提升學(xué)習(xí)的效率[1]。

因此，深入研究微課在分析化課堂教學(xué)改革中的實(shí)踐十分必要，這種教學(xué)方式的實(shí)踐探索對(duì)高校提高人才培養(yǎng)質(zhì)量，提升教學(xué)水平具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。

1 高校分析化學(xué)課堂教學(xué)的現(xiàn)狀

分析化學(xué)作為工科院校環(huán)境工程專業(yè)基礎(chǔ)課程，具有知識(shí)點(diǎn)較多、公式推導(dǎo)較多較難、涉及大量計(jì)算、應(yīng)用性較強(qiáng)等特點(diǎn)[2]，傳統(tǒng)的課堂授課方式極易造成學(xué)生厭煩心理，影響學(xué)習(xí)的積極性。具體如以下幾點(diǎn)。

1.1 課程內(nèi)容知識(shí)點(diǎn)多

分析化學(xué)課程涵蓋多種分析方法，知識(shí)點(diǎn)繁多，涉及大量的計(jì)算、公式推導(dǎo)、曲線繪制等內(nèi)容，這些都是同學(xué)必須掌握的知識(shí)，同時(shí)又是分析化學(xué)的重難點(diǎn)。目前，多數(shù)學(xué)生掌握分析化學(xué)知識(shí)依靠“死記硬背”，對(duì)具體方法的應(yīng)用了解甚少，又不積極主動(dòng)利用各種資源進(jìn)行學(xué)習(xí)討論，在學(xué)習(xí)過程中極易產(chǎn)生厭煩心理，嚴(yán)重影響學(xué)習(xí)的積極性和學(xué)習(xí)熱情。

另外，學(xué)生普遍存在“重專業(yè)輕基礎(chǔ)”的心理，學(xué)生對(duì)基礎(chǔ)課不重視，使單純傳統(tǒng)授課教學(xué)效果較差，難以完成基礎(chǔ)化學(xué)的教學(xué)任務(wù)。

1.2 課堂教學(xué)與實(shí)踐缺乏支持

分析化學(xué)是一門實(shí)踐性很強(qiáng)的課程,理論知識(shí)是基礎(chǔ),實(shí)踐應(yīng)用是目標(biāo),它們相輔相成、相互支承，才能很好的完成教學(xué)任務(wù)。但部分教師在授課過程中理論教學(xué)部分較多,由于受到課時(shí)的限制，實(shí)踐案例介紹的較少或較淺薄，導(dǎo)致學(xué)生理解不透，使得學(xué)生不明白學(xué)習(xí)分析化學(xué)這門課到底有什么用途以及現(xiàn)實(shí)中如何應(yīng)用,課程的實(shí)踐性大打折扣，影響了分析化學(xué)課程對(duì)學(xué)生未來發(fā)展重要性的體現(xiàn)，很難達(dá)到學(xué)以致用的培養(yǎng)目標(biāo)。

1.3 教學(xué)方法創(chuàng)新不足

目前，分析化學(xué)的教學(xué)方法多為傳統(tǒng)講授法，這種填鴨式、灌輸式的教學(xué)模式,以教師為主體,以課本為中心,過分的強(qiáng)調(diào)授課教師的主導(dǎo)作用，忽略了教師和學(xué)生之間的溝通，造成學(xué)生經(jīng)常處于被動(dòng)學(xué)習(xí)狀態(tài)，不能充分發(fā)揮其積極性和主動(dòng)性，在教學(xué)過程中會(huì)使學(xué)生感覺課程內(nèi)容深?yuàn)W、枯燥，影響學(xué)生學(xué)習(xí)的主動(dòng)性及趣味性,使得學(xué)生學(xué)習(xí)效果差、效率低。亟待課程教學(xué)方式的改革創(chuàng)新，提高課堂教學(xué)質(zhì)量。

2 微課在分析化學(xué)課堂教學(xué)中實(shí)踐

2.1 微課內(nèi)容的設(shè)計(jì)

根據(jù)學(xué)校的教學(xué)大綱和計(jì)劃要求，主講教師要認(rèn)真把課堂的內(nèi)容設(shè)計(jì)到微課建設(shè)中，好的設(shè)計(jì)是順利完成教學(xué)過程、保障教學(xué)效果的關(guān)鍵[3]。選取每一節(jié)課程(或幾節(jié)課程內(nèi)容統(tǒng)籌考慮)的知識(shí)點(diǎn)作為設(shè)計(jì)的出發(fā)點(diǎn)進(jìn)行微課設(shè)計(jì)和制作。選擇的知識(shí)點(diǎn)既要有挑戰(zhàn)性(難點(diǎn)和重點(diǎn))，又能夠很好的與實(shí)踐應(yīng)用相結(jié)合，體現(xiàn)課程內(nèi)容的應(yīng)用性。讓學(xué)生在學(xué)習(xí)中存在挑戰(zhàn)感，又抱有興趣，在思考之后能夠有獲取新知識(shí)的愉悅感。

根據(jù)課程的內(nèi)容，選擇合適知識(shí)點(diǎn)，然后形成授課團(tuán)隊(duì)(平行授課的教師或基礎(chǔ)化學(xué)的授課教師)進(jìn)行交流研討，確定編寫微課教學(xué)的腳本方案，進(jìn)行腳本的撰寫。經(jīng)過2到3輪的研討和交流，確定腳本內(nèi)容，進(jìn)而制作PPT的內(nèi)容，并對(duì)PPT文檔內(nèi)容進(jìn)行精選和藝術(shù)化表現(xiàn)處理，然后進(jìn)行錄制合成容量大小合適的系列微課[4]。具體制作過程如圖1所示。

圖1 微課制作工作流程

2.2 微課在教學(xué)中的應(yīng)用

通常，在分析化學(xué)的課程教學(xué)過程中難點(diǎn)(重點(diǎn))，以傳統(tǒng)的授課方式進(jìn)行教學(xué)活動(dòng)效果不佳，把微課嵌入到課堂中，能夠取得滿意的效果，也獲得了學(xué)生的好評(píng)。以酸堿滴定法一章酸堿滴定原理中的一元弱酸弱堿的滴定內(nèi)容為例進(jìn)行課堂教學(xué)設(shè)計(jì)。在一元弱酸弱堿的滴定涉及內(nèi)容包括：滴定前+滴定開始到化學(xué)計(jì)量點(diǎn)前+化學(xué)計(jì)量點(diǎn)+化學(xué)計(jì)量點(diǎn)后四個(gè)階段，涉及到各階段pH的計(jì)算(利用不同的公式)，同時(shí)，要關(guān)注當(dāng)?shù)稳隢aOH為19.98 mL，此時(shí)滴定分?jǐn)?shù)是0.999。我們要利用緩沖溶液計(jì)算公式，計(jì)算溶液中pH，計(jì)算可以得到pH等于7.74。當(dāng)我們滴入的NaOH為20.02 mL，滴定分?jǐn)?shù)為1.001，計(jì)算得出pH為9.70，可以看出在化學(xué)計(jì)量點(diǎn)附近，滴定體積變化0.04 mL時(shí)，pH突躍范圍為7.74至9.70，變化了近兩個(gè)pH單位。

通過滴定過程中錐形瓶中溶液pH的變化值的計(jì)算，計(jì)算結(jié)果列表，然后繪制曲線，進(jìn)行曲線分析。首先，相比于強(qiáng)堿滴定強(qiáng)酸，強(qiáng)堿滴定弱酸的滴定曲線起始點(diǎn)是抬高的。這是因?yàn)榇姿岬慕怆x度比等濃度鹽酸小的緣故。其次，滴定pH較快的升高。這是由于生成的醋酸根產(chǎn)生了同離子效應(yīng)使得醋酸更難解離，因而[H+]迅速降低。但是，當(dāng)繼續(xù)滴入NaOH時(shí)，由于醋酸鈉的不斷生成，在溶液中構(gòu)成了一個(gè)緩沖體系，因此，這一區(qū)段較為平坦。接近化學(xué)計(jì)量點(diǎn)時(shí)，溶液中醋酸已經(jīng)很少了，溶液的緩沖作用，繼續(xù)減弱，所以，繼續(xù)滴加NaOH，pH變化速度又逐漸加快。在化學(xué)計(jì)量點(diǎn)附近，出現(xiàn)了一個(gè)比較窄的突躍，它比同濃度的強(qiáng)堿滴定強(qiáng)酸，要小的多。而在化學(xué)計(jì)量點(diǎn)之后，溶液pH的變化規(guī)律與強(qiáng)堿滴定強(qiáng)酸的情況是基本相同的。

通過仔細(xì)的分析滴定曲線的變化，就可以弄懂一元酸堿滴定過程pH的變化情況，自然就明白了指示劑的選擇條件。進(jìn)而通過繪制曲線，可以看出，體系中pH不僅與弱酸的濃度有關(guān)，而且還和弱酸的解離常數(shù)Ka有關(guān)。我們可以推出可用于目測(cè)直接滴定弱酸的條件是CKa10-8。把上述內(nèi)容制作成微課嵌入到酸堿滴定的章節(jié)中，取得滿意的效果，獲得學(xué)生的良好評(píng)價(jià)。

在微課中，充分利用實(shí)例，如食醋中醋酸含量的分析測(cè)定過程，進(jìn)行展開敘述。通過大量實(shí)例播放，有趣的動(dòng)畫，曲線一點(diǎn)一點(diǎn)的動(dòng)畫繪出，一段一段地分析曲線的變化條件，指示劑選擇的說明，以及與滴定強(qiáng)酸情況的比較等精彩的演示等視頻，讓同學(xué)們的課堂學(xué)習(xí)過程生動(dòng)有趣，知識(shí)難點(diǎn)通俗易懂。

教學(xué)過程中，微課之后，留出時(shí)間讓同學(xué)們交流，提出問題，大家相互討論得出答案；教師要引導(dǎo)和組織同學(xué)們進(jìn)行交流和研討，發(fā)現(xiàn)共性問題，教師給以解答，并提出更有價(jià)值的設(shè)問，留給學(xué)生進(jìn)行課后查找和思考。微課內(nèi)容，由于不受時(shí)間限制，同學(xué)們課后還可以進(jìn)行學(xué)習(xí)和觀看，為復(fù)習(xí)和預(yù)習(xí)提供了便捷條件。

通過微課在課堂教學(xué)過程中的使用，給教師提供了更多的課堂精力，教師從傳統(tǒng)的課堂教學(xué)中的獨(dú)角戲演員，成為駕馭課堂的導(dǎo)演。教師可以更為充分地發(fā)揮自己的智慧和想象，可以就同學(xué)的各種問題，進(jìn)行廣泛地交流討論；老師與同學(xué)的互動(dòng)性也可充分發(fā)揮，學(xué)生的視野不斷地開闊，課堂教學(xué)水平顯著提高。

3 微課在分析化學(xué)課堂教學(xué)中思考

3.1 準(zhǔn)確把握課程的知識(shí)點(diǎn)

形成好的微課素材，需要精準(zhǔn)把握分析化學(xué)教學(xué)章節(jié)中知識(shí)點(diǎn)，形成合理完善的腳本是關(guān)鍵。為此，筆者學(xué)院組建了分析化學(xué)教學(xué)團(tuán)隊(duì)，成員都是有多年教學(xué)經(jīng)驗(yàn)的教師，大家一起對(duì)章節(jié)內(nèi)容的知識(shí)點(diǎn)進(jìn)行研討交流，確定最終的腳本內(nèi)容。其次，在腳本內(nèi)容轉(zhuǎn)化為PPT文檔后，再進(jìn)行深入的討論交流，反復(fù)修改3至5次，再確定最后文檔。再次，進(jìn)行微課的錄制和制作。對(duì)樣稿(視頻)進(jìn)行反復(fù)播放、修改和調(diào)整，形成微課作品。隨后，在教學(xué)過程中繼續(xù)試用和修改調(diào)整，不斷提高和完善，形成課堂教學(xué)的有機(jī)組成部分，促進(jìn)課堂教學(xué)質(zhì)量的不斷提高。

3.2 提高教師制作微課的能力

微課作品的質(zhì)量不僅取決于知識(shí)點(diǎn)的準(zhǔn)確表現(xiàn)，而且還需要教師具有較高制作水平的技術(shù)能力，才能夠較完美的表現(xiàn)出微課的魅力。如需要錄播軟件Camtasia 9，集圖形處理、文字處理、圖畫創(chuàng)作的軟件Adobe Illustrator，手繪動(dòng)畫風(fēng)格的軟件Video Scribe，視頻剪輯軟件Adobe Premiere Pro CC等軟件使用技術(shù)能力。承擔(dān)高?；瘜W(xué)基礎(chǔ)課程的教師，計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)能力參差不齊，年輕的教師計(jì)算機(jī)開發(fā)利用能力較強(qiáng)，中、老年的教師利用計(jì)算機(jī)制作微課的能力缺乏。因此，學(xué)校需要定期組織教師參加微課制作的技術(shù)能力培訓(xùn)活動(dòng)，并對(duì)參加培訓(xùn)的教師給一定的工作量，讓老師能夠有充足的時(shí)間認(rèn)真學(xué)習(xí)，提高計(jì)算機(jī)的使用能力，不斷提高教師制作微課的水平，在教學(xué)改革創(chuàng)新中，才能夠充分發(fā)揮微課這種教學(xué)新形式的作用，在高校立德樹人培養(yǎng)任務(wù)的前提下，挖掘傳統(tǒng)課堂教學(xué)的潛力，不斷提高課堂教學(xué)質(zhì)量， 促進(jìn)高校培養(yǎng)人才的質(zhì)量提升。

3.3 微課和其他在線教學(xué)資源的協(xié)調(diào)融合

國(guó)內(nèi)有不少優(yōu)秀的在線課程平臺(tái),如愛課程(中國(guó)大學(xué)慕課)、學(xué)堂在線、智慧樹、超星等，在疫情防控期間都啟動(dòng)了相應(yīng)的支持高校開展在線教學(xué)活動(dòng)的服務(wù)，教師可以根據(jù)課程的具體情況，選擇合適的平臺(tái)開展教學(xué)[5]。在課堂的教學(xué)過程中,教師可以根據(jù)知識(shí)點(diǎn)的講授需求,在使用微課的同時(shí),結(jié)合在線教學(xué)資源協(xié)調(diào)配合使用,達(dá)到課堂內(nèi)容的豐富精彩，吸引同學(xué)的視線,激發(fā)學(xué)生對(duì)化學(xué)課程的興趣。同時(shí)，在課下教師把課堂講授的內(nèi)容(微課和在線教學(xué)資源)在線提供給學(xué)生，幫助學(xué)生復(fù)習(xí)，進(jìn)一步了解、探究所學(xué)內(nèi)容，提高學(xué)生的學(xué)習(xí)主動(dòng)性。

4 結(jié)語

微課在分析化學(xué)課堂教學(xué)中的實(shí)踐，是對(duì)傳統(tǒng)教學(xué)模式的一種有益探索，當(dāng)然，還有許多的不足，需要在今后的實(shí)踐中摸索和改進(jìn)，也對(duì)高校的教師提出更高要求。在當(dāng)今的互聯(lián)網(wǎng)時(shí)代，教師要緊跟時(shí)代步伐，學(xué)習(xí)先進(jìn)教育思想和理論，掌握現(xiàn)代教學(xué)方法和手段，豐富和提升微課的制作水平，持續(xù)加強(qiáng)課程建設(shè)改革，不斷提升自身的教學(xué)能力和水平，才能在“雙一流”建設(shè)背景下，適應(yīng)教學(xué)對(duì)象的新變化，做好教書育人本職工作，提高教學(xué)質(zhì)量。