農業院?；谀秸n模式的大型儀器實驗教學改革與創新

哈玲津 王金娥 吳惠惠

摘要：本課題組嘗試對現有的農業院校大型儀器實驗教學模式進行改革，把慕課引入大型儀器實驗的理論與操作教學當中，有利于提高實驗教學質量，培養高素質應用型人才。

關鍵詞：慕課；大型儀器；實驗教學改革與創新

中圖分類號：G642.0 文獻標志碼：A 文章編號：1674-9324（2018）22-0118-02

近年來，隨著信息技術的發展和互聯網的普及，慕課席卷全球，給高等教育注入了新的活力。相對于傳統的教學方式，慕課具有以下特點：第一，學生可以隨時隨地學習，短小精悍的課程內容抓住學生十幾分鐘的注意力，改變了傳統的課堂教學模式；第二，將學生從被動的受教者轉變為主動的思考者；第三，多種互動的考核方式便于量化學習效果。作為應用型農業院校，結合社會需求調整人才培養模式，需要從理論教學向實踐教學側重，提高學生學習自主性，引入慕課模式的大型儀器實驗教學改革與創新勢在必行。

一、傳統大型儀器實驗教學存在的問題

在科技迅猛發展的當代，高等農業院校人才培養的要求逐漸提高，畢業生應該具備堅實的理論基礎、熟練的動手能力和勇于開拓的創新精神。實驗課程在培養學生嚴謹的科學態度和工作作風、提高實驗技能、增強創新意識等方面都起到重要作用。[1]將大型儀器應用到實驗教學，既能激發學生的學習熱情，又是系統訓練學生掌握新型實驗方法與技能的有效方式，給學生獨立開展創新性科學研究創造機會。所以，掌握大型儀器分析技術對于廣大農業院校學生來說意義重大。傳統的儀器分析實驗教學存在的問題如下：

1.傳統的儀器分析實驗課學習時間和地點固定，課時有限。由于初次接觸大型儀器，學生只能在課堂有限的時間內接受老師灌輸的新知識，無論是從原理還是操作技能，學生即使有疑問和難點，隨著下課也變成了艱澀的知識點，沒有形成一個清晰的概念。實驗前的預習只是把實驗內容從課本謄寫到預習報告上，沒有真正達到預習效果。實驗課上主要依賴老師的講解和演示，只有部分感興趣的同學敢上手做實驗，實驗的動手機會較少。

2.傳統的儀器分析實驗課以教師為中心。教師在儀器分析理論部分講授儀器的應用、原理及構造；實驗前講解實驗原理，演示操作步驟并強調注意事項，學生只能在課堂上被動地按照要求完成實驗內容，缺乏學習主動性。這種教學模式容易使本來就抽象的理論內容變得枯燥，逐漸消耗掉學生初見大型儀器時的新鮮感，無法培養學習自主性和創新精神。有的學生雖然上過大型儀器的實驗課，到畢業前夕由于找工作需要具備儀器操作技能時又回來要求跟著再學一遍，真可謂“書到用時方恨少，事非經過不知難”。

3.傳統的儀器分析實驗課考核制度尚待完善。在實驗課上老師除了對課堂表現突出的學生留有印象，大部分學生的實驗成績都是靠預習報告和實驗報告的卷面整潔程度打分。由于學生寫實驗報告時不會進行數據處理、誤差分析，抄襲現象普遍存在，真正自己完成實驗報告的未必卷面整潔清晰，反而沒有得到高分。這就給實驗課的考核提出了要求，需要建立一個可以量化的考核機制，既要讓學生真正掌握儀器操作，又要從成績上切實體現。

二、引入慕課模式的大型儀器實驗教學改革與創新

慕課是英文“MOOC”（Massive Open Online Courses，大規模開放在線課程）的中文音譯，是學生利用互聯網，通過慕課平臺的教學視頻在線學習一流大學課程的教學模式。[2]通過實踐將慕課引入大型儀器實驗教學可行且具有優勢：

1.調動學生的學習積極性，提高學生的分析問題、解決問題的能力。將慕課引入課堂，徹底改變傳統教學中學生被動聽課的局面，教師根據教學內容和學生觀看的慕課內容等設計思考題。學生自由選擇學習時間和地點，還可以根據自己的學習情況來反復聽課直到明白為止，學習進度可以自行控制，調動了學生自主學習的積極性。學生學習慕課后，針對學習內容提出自己的疑惑，相互探討、尋找答案，由此來提高學生分析問題和解決問題的能力。

以樣品前處理部分的“固相萃取”實驗教學為例，這部分實驗原理及操作具有一定的難度，由于對原理理解不透徹、缺乏思考，只是按照參考文獻照方抓藥，如果參考文獻資料不盡翔實，實驗者又經驗不足，就容易造成試劑和時間的浪費。學生在預習過程中接觸到固相萃取的慕課理論及操作視頻，通過反復觀看，弄懂原理與步驟之間的聯系。在固相萃取過程中需要控制流速，慕課在這時候插入畫外音“流速如何控制？”，留白提示學生，給學生一個思考的緩沖，學生會琢磨怎樣才能有效控制流速，從而達到分離富集的目的。

2.提高教師教學水平，取得更好的教學成果。慕課是開放式在線網絡課程，教師都是來自國內外名校的專家教授，他們對課程精準的定位、透徹的講解、對課程結構的巧妙設計都是集體智慧的結晶，這些慕課資源通過網絡為廣大師生利用，實現了優質教育資源的共享[3]。將慕課引入教學的過程中，教師既是慕課的學習者，也是知識的傳授者，有助于提高教師的教學水平。作為慕課的學習者，教師可以跟隨同行進一步鉆研專業理論知識和教學方法，提升教學水平。作為知識的傳授者，教師需要設計課堂翻轉方案，在課堂上的主要任務是引發探討、解答疑惑、提示點撥等，這樣就可以把教師從之前的冗長單調講授中解放出來，將更多的精力投入到提高授課水平和創造性的教學設計當中去。

例如，改革傳統的飼料分析實驗課，引入大型儀器的檢測項目，氨基酸分析需要引入液相色譜知識，金屬元素分析需要引入原子吸收分光光度計的知識……由于課時有限，如何既強調飼料的營養成分配比，又掌握大型儀器操作，就得將儀器分析的慕課理論與實驗部分讓學生利用課余時間充分自學了。課上老師將班級分成四個大組，每組分配給不同的飼料樣品，通過一個學期完整的飼料成分分析來進行實驗教學。這樣在實驗過程中增強了學生學習的目的性和成就感；通過真實的樣品提高學生的學習趣味性；經過實際樣品的實驗，學生理解了抽象的理論知識；在實踐過程中提高學生分析和解決實際問題的能力；學生以小組為單位完成項目，還培養了學生的團隊合作精神。

3.培養學生獨立思考與創新意識。上課伊始，建立學生與老師的微信群，在群里老師布置作業，在規定的時間段學生提出問題。上課時學生分組用PPT等形式給大家講解，所以學生必須事先認真準備，新接觸的概念在反復練習的過程中自然而然就掌握了。學生經過課前預習、課上講解、同學討論、老師點評這四個步驟，已將新知識反復強化在心了。由于實驗課前通過慕課的預習，也對操作步驟及注意事項有所了解，實踐表明，在具備堅實的理論基礎與實驗技能的前提下，才有創新的可能性。

4.建立儀器分析實驗課考核機制。由于引入慕課的學習，課堂上學生有機會將本組同學學習討論的結果展示給大家，培養了表達能力和同學之間的協作精神，班級形成了濃厚的學習與科研氛圍。經過一學期的實驗課每個同學都有鍛煉的機會，每一個實驗項目都有各自的評分標準，老師根據慕課學習討論及課堂表現和實驗報告等及時記錄同學的學習情況，期末的成績更能夠體現學生的學習掌握情況。

三、發展展望

基于農業院校應用型的人才培養目標，我們嘗試將慕課引入儀器分析實驗教學當中，經過實踐，總結教學經驗，今后在以下方面進一步加以完善：教師在課前選取和制作精良的實驗項目和慕課，建立自主學習平臺向學生布置學習任務及收取作業。課堂上老師主要作為討論發起人和主持人，保持課堂活躍度，調動學生的積極性。根據課堂上學生的表現及時記錄平時成績，建立起一套適應慕課特點的質量評價體系。課后充分利用開放的實驗室，鼓勵學生自主完成項目的開發及實踐。慕課平臺為大型儀器實驗教學提供了豐富與優質的學習資源，學生通過慕課獲取知識，真正實現了翻轉課堂，達到應用型人才的培養目標。

參考文獻：

[1]倪燕茹.公共大學物理實驗”慕課”與”微課”模式的探討[J].物理實驗，2016，36（9）：29-31.

[2]李凌霞.“慕課+翻轉課堂”推動應用型本科院校人才培養研究[J].黑龍江高教研究，2016，266（6）：136-138.

[3]趙銘，趙華.從精品到精彩：化學微課的現狀、創作與使用[J].化學教育，2016，（1）：7-11.