农业院校基于慕课模式的大型仪器实验教学改革与创新

哈玲津 王金娥 吴惠惠

摘要：本课题组尝试对现有的农业院校大型仪器实验教学模式进行改革，把慕课引入大型仪器实验的理论与操作教学当中，有利于提高实验教学质量，培养高素质应用型人才。

关键词：慕课；大型仪器；实验教学改革与创新

中图分类号：G642.0 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2018）22-0118-02

近年来，随着信息技术的发展和互联网的普及，慕课席卷全球，给高等教育注入了新的活力。相对于传统的教学方式，慕课具有以下特点：第一，学生可以随时随地学习，短小精悍的课程内容抓住学生十几分钟的注意力，改变了传统的课堂教学模式；第二，将学生从被动的受教者转变为主动的思考者；第三，多种互动的考核方式便于量化学习效果。作为应用型农业院校，结合社会需求调整人才培养模式，需要从理论教学向实践教学侧重，提高学生学习自主性，引入慕课模式的大型仪器实验教学改革与创新势在必行。

一、传统大型仪器实验教学存在的问题

在科技迅猛发展的当代，高等农业院校人才培养的要求逐渐提高，毕业生应该具备坚实的理论基础、熟练的动手能力和勇于开拓的创新精神。实验课程在培养学生严谨的科学态度和工作作风、提高实验技能、增强创新意识等方面都起到重要作用。[1]将大型仪器应用到实验教学，既能激发学生的学习热情，又是系统训练学生掌握新型实验方法与技能的有效方式，给学生独立开展创新性科学研究创造机会。所以，掌握大型仪器分析技术对于广大农业院校学生来说意义重大。传统的仪器分析实验教学存在的问题如下：

1.传统的仪器分析实验课学习时间和地点固定，课时有限。由于初次接触大型仪器，学生只能在课堂有限的时间内接受老师灌输的新知识，无论是从原理还是操作技能，学生即使有疑问和难点，随着下课也变成了艰涩的知识点，没有形成一个清晰的概念。实验前的预习只是把实验内容从课本誊写到预习报告上，没有真正达到预习效果。实验课上主要依赖老师的讲解和演示，只有部分感兴趣的同学敢上手做实验，实验的动手机会较少。

2.传统的仪器分析实验课以教师为中心。教师在仪器分析理论部分讲授仪器的应用、原理及构造；实验前讲解实验原理，演示操作步骤并强调注意事项，学生只能在课堂上被动地按照要求完成实验内容，缺乏学习主动性。这种教学模式容易使本来就抽象的理论内容变得枯燥，逐渐消耗掉学生初见大型仪器时的新鲜感，无法培养学习自主性和创新精神。有的学生虽然上过大型仪器的实验课，到毕业前夕由于找工作需要具备仪器操作技能时又回来要求跟着再学一遍，真可谓“书到用时方恨少，事非经过不知难”。

3.传统的仪器分析实验课考核制度尚待完善。在实验课上老师除了对课堂表现突出的学生留有印象，大部分学生的实验成绩都是靠预习报告和实验报告的卷面整洁程度打分。由于学生写实验报告时不会进行数据处理、误差分析，抄袭现象普遍存在，真正自己完成实验报告的未必卷面整洁清晰，反而没有得到高分。这就给实验课的考核提出了要求，需要建立一个可以量化的考核机制，既要让学生真正掌握仪器操作，又要从成绩上切实体现。

二、引入慕课模式的大型仪器实验教学改革与创新

慕课是英文“MOOC”（Massive Open Online Courses，大规模开放在线课程）的中文音译，是学生利用互联网，通过慕课平台的教学视频在线学习一流大学课程的教学模式。[2]通过实践将慕课引入大型仪器实验教学可行且具有优势：

1.调动学生的学习积极性，提高学生的分析问题、解决问题的能力。将慕课引入课堂，彻底改变传统教学中学生被动听课的局面，教师根据教学内容和学生观看的慕课内容等设计思考题。学生自由选择学习时间和地点，还可以根据自己的学习情况来反复听课直到明白为止，学习进度可以自行控制，调动了学生自主学习的积极性。学生学习慕课后，针对学习内容提出自己的疑惑，相互探讨、寻找答案，由此来提高学生分析问题和解决问题的能力。

以样品前处理部分的“固相萃取”实验教学为例，这部分实验原理及操作具有一定的难度，由于对原理理解不透彻、缺乏思考，只是按照参考文献照方抓药，如果参考文献资料不尽翔实，实验者又经验不足，就容易造成试剂和时间的浪费。学生在预习过程中接触到固相萃取的慕课理论及操作视频，通过反复观看，弄懂原理与步骤之间的联系。在固相萃取过程中需要控制流速，慕课在这时候插入画外音“流速如何控制？”，留白提示学生，给学生一个思考的缓冲，学生会琢磨怎样才能有效控制流速，从而达到分离富集的目的。

2.提高教师教学水平，取得更好的教学成果。慕课是开放式在线网络课程，教师都是来自国内外名校的专家教授，他们对课程精准的定位、透彻的讲解、对课程结构的巧妙设计都是集体智慧的结晶，这些慕课资源通过网络为广大师生利用，实现了优质教育资源的共享[3]。将慕课引入教学的过程中，教师既是慕课的学习者，也是知识的传授者，有助于提高教师的教学水平。作为慕课的学习者，教师可以跟随同行进一步钻研专业理论知识和教学方法，提升教学水平。作为知识的传授者，教师需要设计课堂翻转方案，在课堂上的主要任务是引发探讨、解答疑惑、提示点拨等，这样就可以把教师从之前的冗长单调讲授中解放出来，将更多的精力投入到提高授课水平和创造性的教学设计当中去。

例如，改革传统的饲料分析实验课，引入大型仪器的检测项目，氨基酸分析需要引入液相色谱知识，金属元素分析需要引入原子吸收分光光度计的知识……由于课时有限，如何既强调饲料的营养成分配比，又掌握大型仪器操作，就得将仪器分析的慕课理论与实验部分让学生利用课余时间充分自学了。课上老师将班级分成四个大组，每组分配给不同的饲料样品，通过一个学期完整的饲料成分分析来进行实验教学。这样在实验过程中增强了学生学习的目的性和成就感；通过真实的样品提高学生的学习趣味性；经过实际样品的实验，学生理解了抽象的理论知识；在实践过程中提高学生分析和解决实际问题的能力；学生以小组为单位完成项目，还培养了学生的团队合作精神。

3.培养学生独立思考与创新意识。上课伊始，建立学生与老师的微信群，在群里老师布置作业，在规定的时间段学生提出问题。上课时学生分组用PPT等形式给大家讲解，所以学生必须事先认真准备，新接触的概念在反复练习的过程中自然而然就掌握了。学生经过课前预习、课上讲解、同学讨论、老师点评这四个步骤，已将新知识反复强化在心了。由于实验课前通过慕课的預习，也对操作步骤及注意事项有所了解，实践表明，在具备坚实的理论基础与实验技能的前提下，才有创新的可能性。

4.建立仪器分析实验课考核机制。由于引入慕课的学习，课堂上学生有机会将本组同学学习讨论的结果展示给大家，培养了表达能力和同学之间的协作精神，班级形成了浓厚的学习与科研氛围。经过一学期的实验课每个同学都有锻炼的机会，每一个实验项目都有各自的评分标准，老师根据慕课学习讨论及课堂表现和实验报告等及时记录同学的学习情况，期末的成绩更能够体现学生的学习掌握情况。

三、发展展望

基于农业院校应用型的人才培养目标，我们尝试将慕课引入仪器分析实验教学当中，经过实践，总结教学经验，今后在以下方面进一步加以完善：教师在课前选取和制作精良的实验项目和慕课，建立自主学习平台向学生布置学习任务及收取作业。课堂上老师主要作为讨论发起人和主持人，保持课堂活跃度，调动学生的积极性。根据课堂上学生的表现及时记录平时成绩，建立起一套适应慕课特点的质量评价体系。课后充分利用开放的实验室，鼓励学生自主完成项目的开发及实践。慕课平台为大型仪器实验教学提供了丰富与优质的学习资源，学生通过慕课获取知识，真正实现了翻转课堂，达到应用型人才的培养目标。

参考文献：

[1]倪燕茹.公共大学物理实验”慕课”与”微课”模式的探讨[J].物理实验，2016，36（9）：29-31.

[2]李凌霞.“慕课+翻转课堂”推动应用型本科院校人才培养研究[J].黑龙江高教研究，2016，266（6）：136-138.

[3]赵铭，赵华.从精品到精彩：化学微课的现状、创作与使用[J].化学教育，2016，（1）：7-11.