微课“翻转课堂”在精密仪器实验中的应用

孙姣霞 刘雪莲 潘瑾 胡莺 樊建新

摘要：精密仪器在检测、科研等领域占有重要的地位和作用。在化学、环境检测等领域中，精密仪器必不可少。仪器分析及其实验课程也是多数高校的必修课程。然而，在精密仪器的实验教学过程中，由于精密仪器数量少、仪器昂贵、操作较为复杂等原因，学生很难亲自动手实验，对仪器的原理和操作很难掌握。微课的兴起，为精密仪器实验的教学提供了新的思路。微课能使学生在动手实验之前对仪器的原理及操作有全面的认识和理解，实验中能快速掌握仪器的使用。本研究以紫外可见分光光度法测定水中铬为例，采用微课翻转课堂的形式，在实验之前采用微视频的形式形象生动的展示了紫外可见分光光度计的原理、构造、使用方法及注意事项，在教师指导下，通过观看微视频，学生能在短时间内学会仪器的操作，大大提高了实验有效性。

关键词：微课;翻转课堂;精密仪器;实验教学

中图分类号：G642.0     文献标志码：A     文章编号：1674-9324（2019）18-0273-02

实验科学的发展，离不开精密仪器的发展和更新。精密仪器在化学、环境等领域占有非常重要的作用。然而，精密仪器仪器昂贵、操作复杂，在各高校的数量较少，学生普遍只能通过老师演示来认识仪器，无法真正动手参与实验，因而学生积极性不高，教学效果较差[1]。随着微课的兴起，将微课与精密仪器教学有机结合起来，为精密仪器实验教学提供了更好的方式。本研究以紫外可见分光光度法测定水中总铬为例，策划和录制了微课，探讨了基于微课的“翻转课堂”和精密仪器实验教学的结合。

一、微课

（一）微课的概念

微课以视频为主要载体，并包括相关的教学设计、教学课件、练习和反馈、教学反思等教学材料[2，3]。不同于其他传统的教学手段，微课结合了多种教学材料，按一定的逻辑顺序，营造了一个半结构化、主题式的学习环境，学生可根据自身的目的和需求进行学习。

（二）实验性质微课的制备

实验性质的微课在制备时首先需要明确实验目的、实验重点及难点、实验内容布局以及注意事项等。其次是对实验的准备工作，包括试剂药品的准备，仪器的准备等工作。最后，教师演示实验操作并录制视频，进行剪辑和补充。实验性质的微课主要包括微课准备和微课制备两大部分，如图1所示：

二、基于微课的“翻转课堂”在精密仪器实验教学中的应用——以“紫外可见分光光度法测定水中总铬”为例

（一）微课的制作思路

本研究选取了“紫外可见分光光度法测定水中总铬”为题材，视频制备主要分为三部分：一是准备阶段;二是实验操作，其中重点介绍紫外可见分光光度仪的操作方法;三是实验注意事项及思考。实验准备阶段是每一位学生做实验之前必须做的功课，在此过程中需要了解和掌握实验原理、实验目的，并对实验中需要用的仪器与设备提前准备。在传统的实验教学过程中，由于时间关系，实验前期准备工作往往由实验教师完成，然而，这一过程对学生整体思维能力的培养很重要[4]。据经验观察，前期实验准备阶段影响学生实验的效率和准确性，前期实验准备充分的同学在实验和科研过程中更能得心应手。在本研究中，通过微课向学生展示了前期药品和仪器的准备，学生在自行实验过程中能够做到充分准备。第二部分是本微课的重点，主要向学生演示实验的基本操作，重点讲解精密仪器—紫外可见分光光度仪的结构及使用。大型精密仪器的操作采用传统的教学方式，在有限的时间内很难掌握。与传统教学最大的不同在于，学生可以反复观看视频资料，对仪器操作做到心中有数。因而本部分的视频制作也是本微课的制作重点。最后，对实验过程中的重点和注意事项进行强调。

（二）翻转课堂的实施

翻转课堂的实施包括两部分，第一步是在上课之前给学生发放视频学习资料，学生利用课余时间对新的知识进行学习。在“紫外可见分光光度法测定水中总铬”这一实验中，学生可以反复观看视频资料，与同学共同探讨实验过程，对仪器的原理和操作熟记于心，对学习过程中遇到的难点和困难记录下来，以便在课堂上与老师和同学进行讨论。翻转课堂的第二部分是在课堂上，学生先提出在视频学习中的疑惑，由老师或学生来解答。然后以小组的形式进入实验室，由学生亲手实验。由于课前的学习，学生对实验内容有了充分了解，极大地提高了学生的动手能力和实验效率。在整个实验过程，教师起引导及答疑解惑作用。

（三）反思及改进措施

通过微课的形式，采取“翻转课堂”的教学模式，学生完成了“紫外可见分光光度法测定水中总铬”的实验，掌握了紫外可见分光光度法的原理，掌握了紫外可见分光光度计的基本操作。通过学生的反馈评价，相对于传统教学模式，这种新的教学模式更利于他们掌握知识点，并提高实验的效率。然而，大型仪器实验的学习并非一蹴而就，需要多次练习，因而在后续实验过程中，将采取开放实验的形式，制定开放實验项目，让学生有更多接触仪器的机会，从而达到真正掌握仪器的目的。

三、结语

将微课和翻转课堂引入到精密仪器实验课程中对其教学有着非常重要的意义[5]。微课使得精密仪器的原理和操作能清晰地全方位地向学生展示，学生可在课外反复观看，节省课堂授课时间。微课下的“翻转课堂”提高了学生的学习积极性和学习效率，加快了教学的进度，使学生有更多的时间去动手实验。因而，基于微课的“翻转课堂”让学生真正成为了课堂的主人。

参考文献：

[1]孙姣霞，潘瑾，刘雪莲，等，仪器分析教学新探索——理论与实践一体化教学[J].教育教学论坛，2015，（36）：143-144.

[2]谢建玲，迟海洋.基于微课的翻转课堂在化学探究类实验教学中的应用[J].广州化工，2016，44（18）：240-242，253.

[3]吴蝉.关于微课对优化高校教学效果的思考[J].高教论坛，2013，（10）：17-18.

[4]陳林，肖国生，汪开拓等.高校生物化学实验准备工作的重要性探讨[J].实验科学与技术，2013，（6）.104-106.

[5]杨晓娜，姜松，孙佳.优化教学模式，提高化学课堂教学的有效性——以化学实验微课为例[J].教学研究，2016，（14）：50-52.

Abstract：Precision instrument play an important role in the region of detection and research.However，it is difficult to study and operate these instruments for students because of the complexity and insufficiency of the instruments.Micro lesson and flipped classroom is a widely popular teaching mode among teachers and students.In this study，we took "the total Cr in water tested by UV-Vis" as an example.A precision instrument experiment class was designed based on flipped classroom.According to the study，it suggested that the new teaching mode helped to solve the problems of insufficient instrument and teaching hour，and to improve the efficiency of the experiment，which illustrated the importance of the flipped classroom based on the micro class in the experiment teaching.

Key words：micro lesson;flipped classroom;precision instrument;experiment teaching