慕课在课堂教学中的应用实践研究——以微量物证检验课程为例

宋爱英，贾宗平，张延霞，王 炜，石恩林

（甘肃政法学院，甘肃 兰州 730070）

慕课是大型开放式网络课程（Massive Open Online Courses，MOOC）英文缩写的音译，其发端于加拿大阿萨巴斯卡大学的一门名为“关联主义和关联知识”的课程[1]。慕课由主讲教师负责，集成讲课、练习、测验、互动等诸多要素[2]，通过利用互联网平台和计算机、手机等设备，可快速方便获取大量优质教学资源，利用在线浏览或缓存方式，随时随地开展学习活动。在慕课学习过程中，使用者还可利用播放器的暂停、快进、倒退、字幕选择、循环、播放位置的记忆等功能反复学习课程内容，使学习过程更具灵活性和高效性。但与此同时，慕课存在课程质量难保证、评估机制和标准不完善、课程内容修订与调整不及时、在学习过程中易受环境因素影响、学生之间互动性差、授课教师与学生之间互动不足等问题[3-4]。因此，需要教师在具体教学过程中，灵活运用传统教学和慕课的优势，有效提高学生学习积极性、主动性和有效性。在传统大学课堂教学中，每节大课教师基本上要讲授100分钟左右，这对教师的体力和精力均是挑战，如果有两节课恰好连在一起，不仅会使教师过度劳累，还会影响课堂教学效果。传统课堂教学通常仅有一名教师承担某一课程的教学任务，这不仅容易造成学生的视觉、听觉疲劳，而教师的教学水平还会限制学生对该课程所涉及知识的理解和掌握程度。此外，在某些师资力量比较薄弱的学校，由于受条件所限，有些教师除承担与自己专业相关的课程外，还承担与自己专业关联度不是很大的课程的教学任务，容易造成讲授不专业、没有深度、教学效率低等问题。为解决以上问题，同时丰富课堂教学形式、激发学生学习兴趣和提高教学效果，我们尝试将慕课与传统教学方法相结合，以微量物证检验课程为例，探索慕课在课堂教学中应用的可行性和有效性。

1 慕课网络教学资源的选取

通过对微量物证检验课程教学大纲的分析，再结合学堂在线和中国大学慕课网络平台提供的相关课程资源，选取西安交通大学的“无机与分析化学”和“简明有机化学”、哈尔滨工业大学提供的“水分析化学”作为该课程色谱分析技术部分的慕课教学资源。此外，还对相关物证鉴定技术部门进行走访，通过与本专业技术人员的沟通与交流，进一步确定课堂教学的重点内容。

2 慕课教学的前期准备工作

以本课程第二章微量物证仪器分析技术中的第二节色谱分析技术教学内容为例，详细介绍慕课在课堂教学中的具体应用。

2.1 根据教学大纲，确定授课内容的难点、重点以及课时分配

根据教学大纲要求，本节所涉及的主要内容包括：色谱法的基本原理、色谱法的分类、薄层色谱法基本操作方法、气相色谱法和高效液相色谱法等。其中色谱法的基本原理和气相色谱法为教学重点，色谱法的分离原理为教学难点。本节教学内容设定在4学时（200分钟）内完成。根据教学内容的特点，结合物证实务部门对相关技术在具体工作中的应用情况，确定各部分教学的具体时间分配，分配如下：色谱法的基本原理约20分钟、色谱法的分类约5分钟、薄层色谱法基本操作方法约25分钟、气相色谱法约110分钟和高效液相色谱法等其他内容共约40分钟。

2.2 根据授课对象，选取合适的慕课内容

由于本节内容属于分析化学学科的仪器分析部分，在设有化学专业的高校中均开设有这门课程，因此相关的慕课资源也比较充足。但考虑到本课程的授课对象是刑事科学技术专业学生，因此开设本课程的目的是让学生在未来可以根据国家和行业等标准方法开展实际检测工作，加之本专业学生化学功底薄弱、课时有限的实际情况，决定选取以讲授色谱应用技术为主的慕课。以此为依据，对该时段开放的慕课资源进行筛选，采用西安交通大学理学院的“无机与分析化学”作为色谱法的基本原理和分类的慕课教学资源，以“简明有机化学”作为薄层色谱法基本操作方法的慕课教学资源；以哈尔滨工业大学的“水分析化学”作为气相色谱法和高效液相色谱法的慕课教学资源。

3 慕课在实际授课中的具体应用

以微量物证检验课程的第二章第二节的第一节课：色谱法的基本原理、色谱法的分类、薄层色谱法基本操作方法（设计教学时间为1学时）为例，介绍慕课在实际授课中的具体应用。

3.1 慕课在色谱法的基本原理和分类授课内容中的应用

3.1.1 问题的导入 在播放关于色谱法基本原理和分类的慕课前，先给出问题：（1）什么是色谱法？（2）简述色谱法的名称由来。（3）色谱法的主要用途是什么？（4）色谱法是如何进行分类的？（5）色谱法分离混合物的原理是什么？

3.1.2 对相关慕课内容的学习及讲解 让学生观看慕课视频，当视频讲完俄国植物学家Tsweet发现利用碳酸钙粉末为固定相、石油醚为流动相可以将植物色素有效分离，形成了不同色带时，暂停播放。首先给学生提示这是第二个问题的答案，向学生说明色谱法中的“色”指该实验中出现的色带具有的颜色，而“谱”指色带按照一定顺序进行排列。其次启发学生，为什么会发生这种现象，即该现象背后隐藏的科学原理是什么？发现这些原理对物质的分离具有什么意义？继续播放慕课视频，当固定相讲授结束时暂停，给学生讲解：在色谱分析过程中并非所有固定相的位置是固定不变的，例如逆流色谱技术。考虑到色谱分离原理比较抽象，而学生首次接触此部分内容，因此在色谱分离原理讲解结束时，可以给学生举例说明。通过浅显易懂的例子可加深学生对色谱分离原理的理解。

3.2 慕课在薄层色谱法基本操作方法授课内容中的应用

在薄层色谱法基本操作方法的学习中，首先提出以下问题：（1）薄层色谱属于哪种类型（柱色谱、平面色谱、气固、液固、分配、吸附等）？（2）薄层色谱法的实验原理是什么？（3）指出薄层色谱法中的固定相和流动相，并说明其作用。（4）利用薄层色谱法如何对目标物进行定性？（5）什么是比移值？播放慕课视频，组织学生讨论解决前3个问题。学生通过观看慕课视频，结合前面讲过的内容就可以自行解决，而后两个问题学生感觉理解比较困难，因此教师进行进一步讲授。利用板书，先给出比移值的定义，再结合图片，向学生讲解各字母所代表的物理意义，然后与学生一起分析比移值大小与目标分子及固定相作用强弱之间的关系，接着让学生继续观看慕课视频，弄清楚薄层色谱法的基本操作步骤。最后，教师通过讲解利用薄层色谱法对圆珠笔油墨进行鉴定的案例，进一步介绍该技术在微量物证检验过程中的实际应用情况。

气相色谱法和高效液相色谱法的主要授课思路与此类似，为节省篇幅，此处不再赘述。

4 教学效果分析

针对本节教学内容，以授课班级为调查对象，了解学生对慕课结合传统教学模式的满意度。结果表明，全班共46人，有96%的学生对这种教学模式表示满意。学生认为这种教学模式具有以下优点：（1）让他们充分接触并了解了慕课这种新型教学方式，有助于他们今后开展自主学习；（2）可以开阔他们的视野，让他们能够了解不同高校教师的上课特点；（3）使课堂教学不再枯燥乏味，能有效调动他们的上课积极性；（4）对于较难理解的知识点，可以在课下反复观看慕课，从而能够有效提高学习效率。总之，这种教学模式可以激发学生的学习兴趣，有效提高课堂教学效果。

5 建议与启示

在现代教育技术迅速发展的今天，我们应该充分利用网络资源，丰富课堂教学模式，进一步激发和调动学生的学习积极性。但与此同时我们要明白，再好的网络教学永远替代不了真正的教师授课，教师才是课堂教学最重要的策划者和组织者。在将慕课等教学手段引入课堂教学时要注意与本专业人才培养目标、课程教学大纲要求、学生实际水平和该领域科技前沿等有机结合，要教会学生获取知识的方法，要培养学生运用知识发现问题、分析问题和解决问题的综合能力。不能生搬硬套，简单将课堂教学变为视频观看课，这样不仅会严重降低学生的学习积极性，还容易造成学生对课堂教学产生逆反心理。笔者在实际教学中发现，当慕课视频播放时间超过10分钟时，学生就容易出现打哈欠、左顾右盼等不耐烦现象。此外，任何一门慕课都有自己的侧重点，都针对特定的教学对象，因此教师在备课时要仔细斟酌，结合学生的实际情况，站在学生和专业角度去考虑，才能真正提高课堂教学质量。

6 结语

通过在微量物证检验课堂教学中引入慕课，使教师能够将更多的体力和精力投入对重点和难点知识的讲解，同时开阔了学生视野、丰富了教学手段、活跃了课堂气氛、激发了学生的学习兴趣。经初步实践证明，这种教学模式可以切实提高课堂教学质量。