基于騰訊會(huì)議系統(tǒng)的研究生線上儀器培訓(xùn)定制課探索

趙曉麗， 劉曉航， 王 笛， 吳利俠， 夏 炎

（南開大學(xué)化學(xué)學(xué)院，中心實(shí)驗(yàn)室，天津300071）

0 引 言

眾所周知，理工科研究生的科研工作離不開大量的分析測(cè)試，因此，研究生對(duì)大型儀器的工作原理、儀器操作、圖譜解析等知識(shí)的學(xué)習(xí)有迫切的需要。以我校中心實(shí)驗(yàn)室為例，早在20世紀(jì)90年代，隨著學(xué)校大型精密貴重儀器的購(gòu)置，為了使研究生較好地利用先進(jìn)的高精密儀器，掌握現(xiàn)代儀器分析方法，為從事科學(xué)研究奠定基礎(chǔ)，中心實(shí)驗(yàn)室就面向全校一年級(jí)碩士研究生開設(shè)了儀器分析實(shí)驗(yàn)課程。同時(shí)期在全國(guó)其他高校中，也有將大型儀器設(shè)備用于實(shí)驗(yàn)教學(xué)的設(shè)想和實(shí)踐［1-7］，大型儀器用于學(xué)生的實(shí)驗(yàn)教學(xué)，不僅能提高大型儀器的使用率和投資效益，改善教學(xué)條件、提高實(shí)驗(yàn)教學(xué)的質(zhì)量［8-10］，更能提高學(xué)生的科研能力，培養(yǎng)出適應(yīng)社會(huì)的創(chuàng)新型人才。至今各高校仍在不斷探索和實(shí)踐不同的方法來提高大型儀器實(shí)驗(yàn)課堂的教學(xué)效果［11-16］。

1 定制課提出的背景

2020年春季學(xué)期受新冠肺炎影響，為響應(yīng)“停課不停教，停課不停學(xué)”的政策，各理論課均改為線上授課，線上授課是基于互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)為學(xué)生提供授課的一種方式，它不受地點(diǎn)的限制，實(shí)現(xiàn)了當(dāng)前形勢(shì)下學(xué)生足不出戶學(xué)習(xí)的目的。

中心實(shí)驗(yàn)室原有的儀器分析實(shí)驗(yàn)課程采用傳統(tǒng)的課堂授課模式，即“現(xiàn)場(chǎng)講授原理、介紹儀器結(jié)構(gòu)、進(jìn)行操作演示”，這種模式能讓學(xué)生近距離觀察儀器結(jié)構(gòu)、學(xué)習(xí)測(cè)試過程，但也有很多不足：①儀器理論抽象且復(fù)雜，單憑現(xiàn)場(chǎng)根據(jù)儀器講解難以系統(tǒng)掌握，學(xué)生往往難以理解透徹；現(xiàn)場(chǎng)觀看儀器，僅能觀看到儀器外貌，儀器內(nèi)部結(jié)構(gòu)無法掌握。②實(shí)驗(yàn)操作，通常是授課老師在儀器旁演示或者僅少數(shù)學(xué)生能夠上手操作，并且因?yàn)閷?shí)驗(yàn)室空間限制，導(dǎo)致部分學(xué)生不能清晰地觀察到操作過程，學(xué)習(xí)效果難以保障。③由于課程主要面向研究生一年級(jí)新生，因課程進(jìn)行時(shí)學(xué)生還未完全進(jìn)入實(shí)驗(yàn)室開展科研工作，對(duì)于需要重點(diǎn)掌握和探討的問題尚不清楚，導(dǎo)致學(xué)生不能抓住重點(diǎn)，學(xué)習(xí)效果不甚理想。

因此，在充分調(diào)研化學(xué)學(xué)院各學(xué)科各年級(jí)近150名研究生同學(xué)需求的基礎(chǔ)上（見圖1），中心實(shí)驗(yàn)室結(jié)合之前研究生儀器分析實(shí)驗(yàn)課，以騰訊會(huì)議為平臺(tái)，推出了研究生分析儀器培訓(xùn)和技術(shù)交流定制課，包括14場(chǎng)線上儀器技術(shù)交流講座（如圖2），除了原有傳統(tǒng)的色譜、質(zhì)譜等內(nèi)容之外，也根據(jù)學(xué)生需求，增加了化學(xué)院其他平臺(tái)儀器如激光共聚焦儀、X-射線單晶衍射儀等內(nèi)容，同時(shí)也對(duì)研究生在實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)處理、數(shù)據(jù)分析以及如何保障數(shù)據(jù)安全等問題進(jìn)行了講解。希望以這門實(shí)驗(yàn)課為基礎(chǔ)探索出一種線上培訓(xùn)定制課的新模式，從而提高教學(xué)質(zhì)量，做好大型儀器培訓(xùn)，培養(yǎng)出能適應(yīng)社會(huì)的創(chuàng)新型科研人才。

圖1 對(duì)學(xué)院研究生關(guān)于儀器培訓(xùn)需求調(diào)研結(jié)果

圖2 中心實(shí)驗(yàn)室線上培訓(xùn)安排

2 線上培訓(xùn)定制課的實(shí)施及體會(huì)

2.1 課程內(nèi)容根據(jù)調(diào)研結(jié)果針對(duì)性安排

相比較傳統(tǒng)課堂“排好課表學(xué)生上，我講你聽互動(dòng)少”的上課模式，近年來在如何調(diào)動(dòng)學(xué)生積極性、如何了解學(xué)生所需要這兩個(gè)問題上進(jìn)行了摸索。經(jīng)過精心設(shè)計(jì)調(diào)查問卷，得到學(xué)生的真實(shí)需求，從而進(jìn)行課程安排，稱這個(gè)安排為“定制課”。定制課的好處顯而易見：首先以調(diào)查問卷獲取信息，在充分了解學(xué)生需求上進(jìn)行實(shí)驗(yàn)內(nèi)容設(shè)置，可以從儀器類別、授課內(nèi)容、授課方式等多方面滿足學(xué)生要求。

以此可總結(jié)出定制課的特點(diǎn)，包括：①講課內(nèi)容能滿足學(xué)生需要，因?yàn)樗袑?shí)驗(yàn)都是根據(jù)調(diào)查問卷排序選出，選取的儀器種類是學(xué)生感興趣和需要的，線上課程PPT制作時(shí)可根據(jù)需要添加儀器結(jié)構(gòu)詳細(xì)信息或動(dòng)畫演示更能滿足學(xué)習(xí)需求（如圖3）。②授課教師大部分是一線測(cè)試教師，有大量實(shí)際樣品測(cè)試經(jīng)驗(yàn)，對(duì)各課題組樣品類型和實(shí)驗(yàn)室情況都比較了解，講座內(nèi)容更有針對(duì)性。此外，還根據(jù)儀器情況及學(xué)生需求邀請(qǐng)儀器公司應(yīng)用工程師、校外學(xué)術(shù)專家等進(jìn)行多層次講解。如根據(jù)調(diào)研需求，邀請(qǐng)了在分析化學(xué)領(lǐng)域非常有造詣的嚴(yán)秀平教授進(jìn)行了一次關(guān)于實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)安全講座，嚴(yán)教授跟研究生分享了科研過程中“如何進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，如何確保數(shù)據(jù)安全”。從標(biāo)準(zhǔn)溶液的配制到有效數(shù)字的保留，從實(shí)驗(yàn)條件優(yōu)化到文章用詞斟酌，給研究生上了一次非常詳細(xì)深入的研究生學(xué)術(shù)規(guī)范課。受到了學(xué)生廣泛好評(píng)，連線人數(shù)超過300人，達(dá)到騰訊會(huì)議連線人數(shù)上限。

圖3 線上培訓(xùn)授課內(nèi)容實(shí)時(shí)截圖

2.2 運(yùn)用不同方式調(diào)動(dòng)學(xué)生參與積極性

因講授內(nèi)容是根據(jù)學(xué)生的調(diào)查問卷設(shè)計(jì)，所以學(xué)生本身對(duì)課程有較高的積極性。此外授課過程中將儀器測(cè)試與生活實(shí)際相結(jié)合，融入課程思政元素，比如在用大型儀器解決生活中的一些問題方面，紅外光譜組的老師還例舉了紅外光譜不僅可以為科研進(jìn)行化合物結(jié)構(gòu)表征，在實(shí)踐中中心實(shí)驗(yàn)室紅外光譜儀器組還為海事局進(jìn)行撞船事故責(zé)任方確認(rèn)的例子，通過漆片紅外光譜比對(duì)，確認(rèn)事故方；原子光譜測(cè)試?yán)蠋熈信e了在食品藥品分析中老百姓普遍關(guān)心的重金屬超標(biāo)問題，使用原子光譜可以輕松解決這些問題；掃描電鏡老師講解疫情期間各種類型口罩的內(nèi)部結(jié)構(gòu)……這些大型儀器與生活相結(jié)合的實(shí)例使學(xué)生易于接受，很大程度調(diào)動(dòng)了學(xué)生積極性、讓更多的學(xué)生專注在課堂上，在愉悅、輕松的學(xué)習(xí)氛圍中掌握知識(shí)。

此外，儀器公司為了活躍課堂氣氛、提高互動(dòng)頻率，贊助了小禮物進(jìn)行抽獎(jiǎng)，中心實(shí)驗(yàn)室還為積極參與問答的學(xué)生提供免費(fèi)測(cè)試的機(jī)會(huì)。這些緊跟當(dāng)下潮流的線上互動(dòng)形式，增添了線上培訓(xùn)的趣味性，調(diào)動(dòng)了學(xué)生參與的積極性。

課程后，為讓學(xué)生更好地掌握學(xué)習(xí)內(nèi)容，中心實(shí)驗(yàn)室還將授課PPT推送在實(shí)驗(yàn)室公眾號(hào)上（見圖4），一方面可以幫助同學(xué)們溫故知新，加深鞏固所學(xué)的理論知識(shí)；另一方面可以讓學(xué)生在今后的科研學(xué)習(xí)中遇到問題時(shí)能有一手資料可以查詢，通過自主學(xué)習(xí)，提升學(xué)生整體實(shí)驗(yàn)素質(zhì)和素養(yǎng)。2

圖4 微信公眾號(hào)推送線上培訓(xùn)PPT

.3 從課堂效果和調(diào)查問卷總結(jié)經(jīng)驗(yàn)

本次線上培訓(xùn)定制課吸引了約1 300人次師生學(xué)習(xí)，從學(xué)習(xí)人數(shù)看，大大超過常規(guī)的課堂授課人數(shù)。另外，為了更好地評(píng)價(jià)本輪線上培訓(xùn)的效果，課程結(jié)束后從培訓(xùn)內(nèi)容、培訓(xùn)是否有收獲、教師講課水平等方面設(shè)計(jì)了一個(gè)調(diào)查問卷，根據(jù)調(diào)查問卷結(jié)果顯示（見圖5），學(xué)生普遍感覺這輪線上培訓(xùn)收獲很大、講授的老師整體水平高、培訓(xùn)內(nèi)容充實(shí)。調(diào)查問卷也對(duì)學(xué)生在本輪培訓(xùn)之外的儀器需求和是否需要進(jìn)行實(shí)驗(yàn)操作視頻錄制等問題進(jìn)行了調(diào)研，便于后期更好地改進(jìn)。

圖5 線上培訓(xùn)后的調(diào)查問卷結(jié)果

3 結(jié) 語

依據(jù)學(xué)生需求進(jìn)行的線上培訓(xùn)定制課，能較好地調(diào)動(dòng)學(xué)生參與的積極性，并從儀器原理、樣品制備、圖譜解析等多方面滿足學(xué)生需求，拓寬了儀器的培訓(xùn)渠道，打破了時(shí)間和空間的限制，提供了優(yōu)質(zhì)的教學(xué)資源。未來，將定期線上培訓(xùn)和線下課堂結(jié)合，同時(shí)也進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)操作部分視頻錄制，使學(xué)生在理解儀器原理、儀器構(gòu)造等理論知識(shí)的基礎(chǔ)上再通過觀看儀器操作視頻，全面掌握儀器測(cè)試相關(guān)知識(shí)。此外維護(hù)公眾號(hào)作為溝通交流平臺(tái)，更好地服務(wù)于研究生科研創(chuàng)新工作，為提高大型儀器實(shí)驗(yàn)使用效果和培養(yǎng)具有科研創(chuàng)新能力的人才發(fā)揮更大作用。