微课在材料类专业结构化学课程中的应用实践

陈硕然 叶常青

摘 要：文章针对材料类专业结构化学教学中存在的问题，尝试在教学实践中引入微课。通过紧密联系材料学科专业知识和科学研究前沿进行微课设计，按照知识点将教学内容碎片化处理，使学生学习更具有针对性，以期提高学习效率。

关键词：微课；结构化学；材料类专业

结构化学是高校材料类专业一门必修基础课程。与本科阶段其他化学课程相比，结构化学理论性强，学习难度大。另外，材料类专业结构化学的课时安排较少，这对化学功底相对薄弱的材料类专业学生来说学习更加困难。在此形势下，如何使学生学好这门课程就成为了教学改革的重要任务。

随着信息时代社会的高速发展，网络资源已经深入到生活的每个角落。在此背景下，“微课”这种新兴的教学模式，以其短小精炼为特色，逐渐受到师生的广泛认同。它不受限于时间和空间，是对传统课堂教学模式的补足与拓展。本文以江苏科技大学材料类专业的教学实践为例，对结构化学教学过程引入微课进行了探索。

一、结构化学教学存在问题

目前，材料类专业结构化学教学存在如下问题：首先，教学内容侧重理论和概念的讲解，与材料专业前沿科学的联系较少；其次，教学过程依赖课堂，有限課时内学生不易理解教学内容，课后复习效率低；最后，学生接受知识的能力有差异，难以保证所有学生的学习质量和学习效果。

二、微课在结构化学教学中的作用

在传统的课堂教学模式下，学生很容易在教师形式单一的讲授中对精深的理论以及晦涩的概念感到厌倦。而微课教学模式生动新颖，能够极大地调动学生的学习兴趣。形象的动画演示可以使许多抽象的教学内容更加直观，有效提升教学效果。微课的另一大特点是学时短，可将结构化学繁杂的内容按知识点进行分割，学生可利用课余零碎时间进行“碎片化学习”，并且根据自身学习情况有针对性地进行巩固复习。此外，还可以通过微课将与特定知识点相关的前沿科技成果进行关联，有助于学生提高专业素养。

借助微课，可以将某些易错、难懂的知识点集中讲授，改善教学效果。结构化学最大的难点就在于其中某些概念与理论难以理解，比如量子力学基础中关于几个基本假设的定义及运用，或者分子对称性中点群的定义及判断，都是教学实践中学生容易出错的部分。教师应把这些内容根据多年教学经验凝练成微课，帮助学生进行课前预习和课后复习，让学生能够更轻松地完成学习，使教学质量提高。

三、结构化学微课设计

教学内容的选择在微课设计中非常重要，主要是教学中的重点和难点，将这些内容归纳为简短而又完整的知识点。如一维势箱的薛定谔方程及其解的部分，概念比较抽象，尤其是电子在一维势箱中的运动状态，容易受宏观物体运动模式的影响而难以理解“节点”“零点能”等概念。如果配合动画演示电子运动的“概率分布”，能够使学生更加深入地理解波函数的概念。此外，教师也可以选择一些学生可以自学掌握的拓展性知识，比如将一维势箱与直链烯烃分子的共轭结构相联系，进而拓展到有机光电材料的前沿领域研究进展，使学生能够将课本知识与专业前沿相联系。

内容选定之后，教师需要考虑合理的内容组织安排，包括核心内容的引出、讲解、动画演示、应用领域、思考内容等环节的设计。如“分子点群”微课内容设计，首先是要考虑不同分子对称性如何归类；其次讲解分子点群的概念及判据；再次通过动画演示不同点群分子的对称元素，对判断方法进一步总结归纳；最后通过习题启发学生解决问题。

结构化学课程对于材料类专业学生理解结构与性能关系起到重要作用。微课的特定形式能够在一定程度上解决学生对抽象概念和理论的学习困难，提高学习兴趣，提升学习质量。然而，微课并不意味着教师工作量的减轻，如何设计短小精炼的微课，却又不忽视知识点之间的相互联系，需要对微课进行精心设计。并且引导学生合理使用微课，在教学实践中不断优化，最终提升结构化学课程的教学质量。

参考文献：

[1]彭淑静，周迎春，郭 洁，等.微课在材料专业物理化学教学中的应用初探[J].大学教育，2016（2）：117-118.

[2]樊 静.基于微课的翻转课堂在大学化学教学中的应用初探[J].同行，2016（15）.