基于微课的《环境监测》教学改革探索与实践

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　　摘要：随着网络通信技术日新月异的发展，微课应运而生，并凭借其短小精悍的特点有效地解决了学习者的需求。这种灵活的教学新手段对推动高校课程传统教学方式的改革具有积极意义。本文基于《环境监测》传统课程教学中存在的实验仪器和学时不足等问题，分析了将微课引入该课程的现实意义，并从微课的整体设计、制作、实践及改进方向等方面探索了微课在该课程教学改革中的应用。
　　关键词：微课;环境监测;教学改革;实践
　　中图分类号：G642.41     文献标志码：A     文章编号：1674-9324（2019）21-0131-02
　　 21世纪是以信息化为特征的时代，个性化学习、碎片化学习已成为信息时代教育发展的重要特征，互联网与大学课程的融合是高等教育教学改革的主要内容[1]。《环境监测》是环境科学与工程专业一门重要的专业课程，环境监测的基本原理和实验技术是专业人才培养中的核心内容。然而，该课程在传统教学模式下并不能完全达到既定的教学效果。微课的引入为传统教学方法带来了革新，为传统课堂气氛带来了生机。将微课应用于《环境监测》教学，是改变传统教学模式、顺应新型教学形式的积极实践，有利于提高该课程的教学效果。
　　一、微课产生的背景及现实意义
　　2008年，美国新墨西哥州圣胡安学院的高级教学设计师戴维·彭罗斯从理论和模式的角度，提出了“微课程”，并首创了声名远播的“一分钟的微视频”。而后，毕业于哈佛大学的孟加拉裔美国人萨尔曼·可汗创办了“可汗学院”，并将放在You Tube的视频同步在自己的网站上，利用网络影片进行免费授课。这引起了全球教育界对微课的关注，2011年以来这种教学模式开始在全球大热[2]。广东省佛山市教育信息中心的胡铁生在我国率先开展“微课”应用研究，并指出“微课是以微型教学视频为主要载体，针对某个学科知识点或教学环节而设计开发的一种情景化、支持多种学习方式的新型在线网络视频课程”[3]。教育部高校教师网络培训中心将“微课”定义为：以视频为主要载体记录教师围绕某个知识点或教学环节开展的简短、完整的教学活动[4]。尽管学者们对微课的定义和理解不尽相同，但微课被公认为一种高效的教学新方法，并以其“主题突出、情境真实、交互性好、生动有趣”等特点快速渗透到大学各门课程的教学改革中[5]。
　　二、《环境监测》微课教学的实践研究
　　（一）《环境监测》课程分析
　　《环境监测》是一门知识点多、技能性强的应用型课程，且实验教学占较大比重，需要学生在动手操作的过程中将理论知识应用到实践中，是培养学生专业技能的重要实践环节。传统教学中，该课程一般先由教师讲解或操作演示，再让学生模仿操作练习。然而，这种传统教学模式存在不少问题。①主要以教师讲解为主，比较抽象，且教学过程持续时间长，知识点多，学生接收效果差。②仪器昂贵，数量有限，学生缺乏良好的学习条件。③受到时间、地点等因素限制，学生和教师之间互动偏少。针对上述传统教学模式的种种缺陷，在“互联网+”时代，将微课引入《环境监测》课程，既能解放教师重复劳动的时间，又能使抽象的内容具体化，提高学生的学习兴趣和学习效率，课程改革十分必要。
　　（二）《环境监测》微课资源的整体设计
　　在微课的结构设计方面，应确保知识点单一但知识结构具有完整性。采用模块化的组织方法，以章节为基本单元，将《环境监测》教学内容有序地分割成一个个相对独立的知识模块，每一个知识模块的设计应相对完整，同时模块与模块之间的内容既松散又耦合。将每个学习单元制作成微课的形式，该课程的全部内容便浓缩为若干个微课视频，这些视频合在一起便组成一本形象直观的“微课教科书”。
　　《环境监测》的学习内容包括方法原理、实验内容和基本操作等，针对不同教学内容设计制作不同形式的微课。其中方法原理和实验内容制作成PPT或focusky模式，而后采用录屏形式完成;基本操作等实验及仪器部分则需要教師演示操作，通过录像完成后进行制作。
　　（三）《环境监测》微课教学的具体实践
　　根据《环境监测》课程的内容特点和学情，将微课引入课前、课中和课后的关联教学。①在课前预习中引入微课。学生掌握知识和技能的过程是一个自我建构的过程[6]，因此微课教学应从学生“建构”知识和技能的起点——预习开始。②在课堂教学中引入微课。课堂教学是微课应用的核心环节，课堂上我们将教学分为四阶段开展。第一阶段，学生在较短的时间内自主复习视频，同时要求将学习过程中的问题和难点记录下来;并列出不肯定和不能解决的问题，再由教师全部答疑。第二阶段，完成教师预先准备好的习题或提问，以检测学生的学习情况，同时培养学生的知识迁移能力。第三阶段，以小组为单位开展具体实验操作。第四阶段，结合学生实验开展情况，对本单元教学要点及难点进行梳理、总结和复习。③在课后复习中引入微课。课后复习对知识的理解和掌握至关重要。课后微课资源既包含学生课堂实验中遇到问题的思考和课后作业，又包括在课后学生对实验完成情况的自我评价，还包含引导学生对知识和技能进行的课外拓展，鼓励学生自我发现、自我创新。
　　以“分光光度法测定水中六价铬”这一教学单元为例。结合该单元的要点内容，该微课单元应覆盖方法原理、实验操作步骤及注意事项、分光光度计的使用、标准曲线的绘制及测定结果的计算。其中实验操作要点和分光光度计的使用采用实景录制。录像之前设计好拍摄脚本，准备仪器药品，布置、安排拍摄场景，确定拍摄顺序，熟悉并预做实验内容，确保操作准确无误。在动态画面中，考虑人物及仪器的位置，确定近景、中景、全景及特写镜头处理;动态画面中仪器的摆放呈现几何对称形式，展现稳定状态，将主要仪器设计摆放在画面中间。录制结束后再用CS软件进行剪辑、美化，增加方法原理、测定结果计算等PPT形式知识点，配字幕及配音。经过后期制作，该“微课”视频短小精悍，时长约9分钟，容量只有几十兆。该微课首先采用PPT模式简要说明该方法原理，而后是按操作步骤剪辑处理的实验操作和仪器使用视频，其间以各种特效在相应步骤处强调实验注意事项，其后讲解标准曲线的绘制及结果计算，用一页画面展示延伸思考题。最后，结合制作好的微课资源，参照前述课前、课中、课后模式实施该单元的教学。
　　（四）持续改进
　　课程的实施实现了两个大转变：一是学生由被动接受转为主动学习，学生有了更多的积极性和主动权;二是教师由传递知识转变为答疑解惑，从单纯的知识传播者转变为对话者和启发者。采用这样的方式，学生可以有充足的时间观察探讨实验奥秘，实验操作技能得到有效提升。但同时仍存在一些问题需要持续改进。①微课的优点是精，但存在碎片化、不系统的缺点。②对教师提出了更高的要求。教师不仅要有过硬的专业知识和实验技能，还要不断学习和改进微课制作技术。
　　三、结束语
　　“互联网+”的技术和思维为高等教育发展带来了生机和机遇，也给教学提出了新的挑战。利用微课等新兴多元化教学模式开展教学，有利于《环境监测》课程的发展和完善，能有效解决该类课程课时不足、实验药品昂贵、安全隐患多、实验室开放时间少等问题，更好地为国家培养创新型高级应用技术人才。今后，我们将进一步提升教师自身的多媒体微课制作水平，让微课内容更丰富、更精彩;同时更加注重微课视频中所体现的教学设计思路，以完善教学设计过程来提升微课视频的质量;并将最新的行业标准嵌入微课，让我们的微课更加科学实用。
　　参考文献：
　　[1]王吉，邱海斌.计算机技术在微课领域的应用浅析[J].数字技术与应用，2013，（8）：207-207.
　　[2]黎加厚.微课的含义与发展[J].中小学信息技术教育，2013，（4）：10-12.
　　[3]胡铁生.“微课”：区域教育信息资源发展的新趋势[J].环境建设与资源开发，2011，（10）：61-65.
　　[4]杨九民，邵明杰，黄磊.基于微视频资源的翻转课堂在实验教学中的应用研究——以“现代教育技术”实验课程为例[J].现代教育技术，2013，23（10）：36-40.
　　[5]余泰，李冰.微课在高校实验教学中的应用探究[J].实验室研究与探索，2015，34（4）：199-201.
　　[6]黄虹，魏宸，邹长伟.“微课—慕课—翻转课堂”立体教学模式的构建——以“环境评价”课程为例[J].现代教育技术，2016，26（10）：86-92.
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