淺談“微課”推動下設計型分析化學實驗改革的幾點思考

王萍萍 余蘭 鐘永科

摘? 要：分析化學設計型實驗主要是對學生綜合素質和創新能力的一次訓練。由于受到分析化學傳統實驗課程占主導、學生基礎不同等分析化學設計型實驗現狀的影響，因此導致分析化學設計型實驗的課堂上教學效果不佳，往往會出現較多零互動、零狀態的現象。本人將“微課”引入教與學過程中，形成“三個階段”的教學與反饋機制。不僅有利于教師解決分析化學設計型實驗實操過程中出現的重難點，加強教師對學生的引導，因材施教彌補學生在學習設計型實驗的短板，改善分析化學設計型實驗的現狀;同時也使學生對知識重難點的掌握及實際操作過程印象更加深刻，學生在實驗過程中能夠達到知其然且也知其所以然的目的。

關鍵詞：分析化學? 設計型實驗? 微課? 教學改革

中圖分類號：G434 ? ? ? ? ?文獻標識碼：A? ? ? ? ? ? ? ? ? ?文章編號：1674-098X（2021）03（a）-0198-04

Discussion on the Reform of Design Based Analytical Chemistry Experiment Promoted by "Micro Class"

——Take the Experiment of "Extraction and TLC Analysis of Effective Components of Salvia Miltiorrhiza" as an Example

WANG Pingping*? YU Lan? ZHONG Yongke

（School of Pharmacy， Zunyi Medical University， Zunyi， Guizhou Province， 563000 China）

Abstract： Analytical chemistry design experiment is mainly a training for students' comprehensive quality and innovation ability. Due to the current status of analytical chemistry design experiments， For example： analytical chemistry traditional experimental courses dominate ， the students of different foundations etc.. Therefore， as a result， the classroom teaching effect of analytical chemistry design experiments is not good， and there are not often more interactions and states. I introduce " Micro class" into the teaching and learning process， for forming a "three-stage" teaching and feedback mechanism. It is not only helpful for teachers to solve the important and difficult points in the practical operation of analytical chemistry design experiments， strengthen teachers guidance to students， teach students in accordance of their aptitudes to make up for students shortcomings in learning design experiments， and improve the current situation of analytical chemistry design experiments; students are more deeply impressed by the important and difficult points of knowledge and the actual operation process. During the experiment ，students can achieve the goal that not only know it， but also know how it comes.

Key Words： Analytical chemistry; Designing experiment; Micro class; Teaching reform

微課（Microlecture）是運用信息技術按照認知規律，呈現碎片化學習內容、過程及擴展素材的結構化數字資源。它是在傳統單一教學資源的基礎上繼承和發展起來的一種新型教學資源。一節微課通常由以下5個部分組成：微視頻、微教案、微課件、微習題、微反饋。其中核心部分是微視頻。根據學生的認知特點和學習規律，有目的性將重點、難點的講解制作成5～15min的微視頻。學生通過觀看微視頻的過程，不僅豐富學習體驗的過程，更是從直觀上滿足弱化難點進而掌握重難點的過程。因此微課具有主體突出、反饋及時、成果簡化、針對性強等特點，可彌補傳統實驗教學理論知識晦澀難懂，大型儀器不足，實驗教學條件有限等問題，使其快速滲透在高校各大課程的教學改革中。

筆者以分析化學設計型實驗“丹參有效成分的提取及薄層色譜分析”為例，結合自身教學經驗，淺談將“微課”與分析化學設計型實驗相融合的教學改革。嘗試解決分析化學設計型實驗過程中的短板。

1? 分析化學設計型實驗現狀分析

分析化學實驗教學是化學課程教學中不可或缺的一部分，而設計型分析化學實驗對于培養學生解決問題的能力、敏捷思維的能力、科學創新的能力具有至關重要的作用。所謂設計型分析化學實驗[1]是學生經過一定數量的基礎實驗訓練之后，對學生進行具有科學實驗全過程性質的設計性實驗的訓練。與傳統常規的實驗教學相比較，不同之處在于：需要學生根據已有的理論及實驗知識調研實驗課題，制作并實施實驗方案，從而綜合分析討論得出實驗結果，撰寫實驗報告。這就需要學生正確理解實驗目的，準確查找文獻資料進行實驗方案定位。由于受到基礎操作欠佳、傳統實驗教學占主[2]、缺乏實驗反饋和鼓勵機制等分析化學設計型實驗教學現狀的影響。在擬定設計型分析化學實驗的過程中，學生往往出現小組內部實驗方案互相抄襲、毫無創新，操作敷衍，對待實驗方案及結果知其然不知其所以然等現象。因此，在設計型實驗過程中，如何能讓學生知其然的同時也知其所以然，從而改善分析化學設計型實驗教學效果欠佳的現狀。那么就有必要針對設計型實驗進行教學方法的改進。

利用微課特點[3]，與設計型實驗相結合，以分析化學設計型實驗“丹參有效成分的提取及薄層色譜分析”為例，將“微課” 引入教與學過程中，形成“三個階段”的教學與反饋機制，引導學生有目的性、方向性查找資料，初步培養學生嚴謹科學思維與實操技能。

2? 微課引入分析化學設計型實驗“教”的三個階段

第一階段：教師制作引導性微視頻1，目的是引導學生正確查找資料、文獻的方向及擬定實驗方案思路。以給出的實驗題目的及目為導向，圍繞設計型實驗“丹參有效成分的提取及薄層色譜分析”實驗目的中主要掌握兩點內容：（1）掌握薄層掃描定性的原理和方法;（2）掌握薄層色譜法Rf值的計算方法，確定相關知識點的表象問題及注意事項，并采用舉例提問的方式，吸引同學們的注意，如丹參有效成分是哪些？有效成分如何提取？薄層色譜的分離原理是什么？如何定性？等等，在此過程中要求同學們舉一反三，將視頻中沒有提到的且不懂的知識點均可作為“表象問題”去查找資料。通過對表象問題答案的查找，由表及里逐步引申提出“拓展問題”即通過對表面知識點的學習，更進一步掌握相關知識點深層次的內容，達到知其然知其所以然的目的。例如，通過查找資料得出表象問題之一“丹參有效成分是哪些？”的答案為：水溶性成分和脂溶性成分，其拓展問題則是“選取哪一類有效成分作為本次的實驗對象呢？”。通過對表象問題和拓展問題的探討，最終進行總結，擬定實驗目的、實驗原理、實驗對象、實驗步驟等具體方案。第一階段微視頻1建設重點體現在：通過舉例方法將表象和拓展問題提出，引發學生思考，有階段性、目的性地查找資料，把握正確實驗方向，消除學生對擬立實驗方案的迷茫，并且為第二階段中微視頻2的學習打下基礎。

第二階段：教師總結往屆設計型實驗過程中，學生不規范的操作及實驗關鍵點，制作講解性微視頻2。第一階段微視頻1主要是以查找實驗相關理論指導為主，微視頻2的制作目的是彌補第一階段紙上談兵的“不足”，以講解實驗操作過程中的注意事項、實驗成功關鍵點等具體實操內容為主。經歸納融合實驗操作內容，從而得出“丹參有效成分的提取及薄層色譜分析”主要實操知識點可圍繞以“影響丹參有效成分比移值Rf的幾點因素”為題進行講解，并將實驗實操內容分割成3個與比移值影響因素相關的知識點，在微視頻2中更細化且有針對性地進行展現。微視頻2添加了引導性提問，實驗演示操作，對比實驗操作，如由微視頻2的題目向學生提出問題“影響丹參有效成分比移值Rf的幾點因素是什么？”，引發學生思考，從而引出3個關鍵性的操作知識點：（1）流動相與固定相的選擇對Rf值的影響;（2）制作硅膠板的過程對Rf值的影響;（3）“跑板”過程時，展開缸的預飽和、流動相的液面位置等操作對Rf值的影響。分門別類的將實驗操作中遇到的問題更生動更系統的展示出來，其中制作硅膠板的過程對Rf值的影響是本次實驗成功的關鍵點，也是微視頻2的時間占比最大的一部分。由于微視頻2是在微視頻1和學生已擬定的實驗方案基礎上，進行制作，故對于一些基礎性問題沒有在此處進行羅列陳述，比如，實驗對象選取丹參脂溶性成分的原因等等。通過觀看微視頻2，引起學生對實驗操作過程中相關問題的重視。并且根據學生課堂上匯報擬定的實驗方案，靈活、有的放矢地指導設計型實驗。教師根據學生匯報的實驗方案，將學生分成4～5人每組，組織學生進行討論，加強學生之間、學生和老師之間的討論。由教師把控方向，在微視頻2和學生匯報的基礎上，鼓勵每一位學生參加到小組討論中，針對實驗目的、原理、步驟等問題展開討論，與學生共同確立實驗方案。

第三階段：制作微反饋建立課堂考核機制，微反饋形式也可多樣，可為調查問卷、習題、視頻、文字總結等[4]，目的是有效指出設計型實驗過程中學生的不足之處，加深學生對知識點及實驗操作的印象。實驗操作結束后，以調查問卷為主，反饋微課評價，拓展知識鞏固。調查問卷由選擇題和開放性試題組成，每道選擇題均為4個答案，主要考察分析化學設計型實驗在微課推動下達到的教學效果。調查問卷發放40份，收回有效問卷40份。經調查統計數據分析如圖1微反饋調查問卷結果表明，有85%以上的學生認為相較于傳統分析化學設計型實驗，通過觀看微視頻，更有助于擬定實驗方案，掌握實操過程的知識點。因此教師通過對調查問卷的梳理和分析，可判斷出微課對設計型實驗的推動效果，掌握學生對設計型實驗的實操感受;同時通過學生填寫的調查問卷，整理本次分析化學設計型實驗教學內容，與傳統設計型實驗教學相比較，微課的引入對學生擬定實驗方案的幫助程度。

3? 微課引入分析化學設計型實驗反饋“學”的三個階段

第一階段：課前布置學生瀏覽引導性微視頻1，有目的地查找資料，設計出實驗方案。設計型實驗關鍵強調學生自主性，是學生自主習得知識的過程，而分析化學設計型實驗相關理論知識較其他學科晦澀難懂，概念性內容較多。故學生多次反饋在擬定設計型實驗方案過程中如無頭蒼蠅一般，較為困難。故本人總結了以往的教學經驗，制作出微視頻1，距課前一周提前發放微視頻1。借助各種平臺及學習軟件的便利，不拘泥時間和空間的限制，學生可利用課余時間觀看微視頻1內容，便于幫助學生查找資料，提供實驗方案思路。避免傳統教學模式下學生為完成實驗方案而簡單抄寫應付了事的情況。

第二階段：課上學生匯報擬定實驗方案后，結合觀看微視頻2的內容，小組討論實驗原理、實驗操作注意事項及預計實驗結果等，確定并實施實驗方案。在微視頻1的基礎上，學生已完成了相關實驗內容的預習，并初步擬定實驗方案，但由于缺乏掌握實驗操作的要點[5]，在實際操作過程中，往往得不到準確的實驗結果，加之前期查找資料工作量較大，因此容易對分析化學設計型實驗產生厭惡情緒和挫敗感。故通過教師播放講解性微視頻2及相關實驗文獻、資料指導，學生可彌補課前擬定實驗方案的不足，通過組內和各組之間的反復討論，加深對實操要點的理解，提高對分析化學設計型實驗的興趣，最終確定實驗方案，進行實驗操作，解釋實驗現象，得到實驗結果。在此階段，以學生為主體，在教師的引導下，讓學生充分地自主學習，積極參與到實操過程中，使其體會到成為分析化學設計型實驗方案的制定者和實施者的成就感。并且，在討論——總結——再討論的多次反復過程中，激發學生的團隊協作能力和查找文獻資料能力。此外，在學生尋找實操過程的原因支撐內容時，會借助理論和實驗教材、文獻等資料，這種方式不僅有利于學生提前對理論課和實驗課進行預習;更有利于學生對理論課和實驗課之間的內容聯系進行思考，更直觀地去理解“理論指導實踐，實踐反作用于理論”的過程。

第三階段：課后學生根據本組實驗現象，總結實驗結果，填寫教師提供的微反饋，進而思考實驗技能和實驗數據分析能力的提高。學生作為執行主體，能夠更加清晰地認識到微課帶來的便利，同時也能夠反饋給教師中肯的教學建議。因此學生通過填寫課后調查問卷[6]，可復盤擬定分析化學設計型實驗方案的總過程，分析說明在微課的推動下，對分析化學設計型實驗方案的擬定的幫助程度，以及還需教師完善的地方。此過程是教師與學生互幫互助的過程，學生真誠的反饋是教師今后教學改革的方向，使教師有明確的目的去提高自身業務水平;同時，教師在整合調查問卷時，可幫助學生梳理本次設計型實驗的內容以及掌握實驗過程的重點、難點。調查問卷形式的微反饋適用于針對不同目標人群、傳遞特定的知識內容。其特點耗時較短，簡潔明了，便于教師快速了解微課對學生的幫助程度。

4? 結語

以分析化學設計型實驗“丹參有效成分的提取及薄層色譜分析”為例。結合微課短時高效的特點，將“微課”引入教與學過程中，形成“三個階段”的教學與反饋機制。從學生角度來講，能夠提高重難點的掌握程度，提升和培養自身的綜合素質和創新能力;從教師層面來講，微課的引入是一把雙刃劍，在收獲到更高的教學效果和教學效率，同時有小部分學生容易過分依賴于微視頻忽略了主觀能動性。因此如何利用好這把雙刃劍揚長避短，對教師也有了更高的要求，需教師努力提高自身專業能力，不斷完善整體自身素質和業務水平才能更好地駕馭課堂、把控學生的學習方向。相信在師生的共同努力下，以微課參與分析化學設計型實驗的教學中，有更寬闊的應用舞臺。

參考文獻

[1] 王巖，耿金嶺，徐烜峰，等.基礎分析化學實驗課程中開展自主實驗的探究[J].大學化學，2019，34（5）：9-14.

[2] 王美季，楊紅兵.翻轉課堂在儀器分析教學中的應用[J].大學化學，2018，33（8）：1-4.

[3] 耿萍，張帆.基于微課的翻轉課堂教學模式在分析化學實驗教學中的探索[J].大學化學，2020，35（1）：12-16.

[4] 劉超，馬瑞菊，殷春雁，等.淺析微課在高職藥學專業分析化學教學中的應用分析[J].教育現代化，2019，6（76）：289-290.

[5] 陳懷俠，黨雪平，黃建林.“互聯網+教育”助力分析化學課程群建設[J].大學化學，2017，32（12）：12-16.

[6] 許文菊，楊文婷，周星星，等.分析化學實驗翻轉課堂教學模式設計（第1部分）[J].西南師范大學學報：自然科學版，2018，43（7）：176-179.