許細薇，蔣恩臣

(華南農(nóng)業(yè)大學材料與能源學院，廣東 廣州 510642)

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淺析慕課在本科實驗課程的應(yīng)用

許細薇，蔣恩臣

(華南農(nóng)業(yè)大學材料與能源學院，廣東 廣州 510642)

慕課給現(xiàn)代教育界帶來了新的理念，也對傳統(tǒng)課程提出了挑戰(zhàn)，將慕課優(yōu)勢應(yīng)用于傳統(tǒng)課程是信息時代發(fā)展的必然趨勢。將慕課應(yīng)用于本科試驗課程中相關(guān)模式及其引起傳統(tǒng)教學變革的相關(guān)理念進行分析，探討慕課在應(yīng)用中的優(yōu)劣。慕課平臺促使本科實驗教學的主體由教師向?qū)W生轉(zhuǎn)變，實驗主題由學習者選擇，實驗團隊實行自由組合制，實驗方案由實驗者制定，并采用網(wǎng)絡(luò)互評機制，有效發(fā)揮學習者的主觀能動性，鍛煉團隊協(xié)作能力和解決問題能力。

慕課；物理化學實驗；課程變革；自主學習；角色轉(zhuǎn)變

大規(guī)模開放在線課程(Massive Open Online Courses, MOOCs，中文簡稱“慕課”)，起源于二十世紀美國斯坦福大學，被稱之為教育界的一大創(chuàng)造性的革命。由于慕課具有：參與慕課課程的人數(shù)無上限[1]，集合了拓展性的、多元化的內(nèi)容集合，且運用了大量新興的教學方法和工具，形成了獨特的教學方式等諸多優(yōu)勢[2]。目前歐美眾多國家與地區(qū)宣布與慕課提供平臺建立合作關(guān)系，與全世界的學習人員分享高質(zhì)量的課程。我國慕課的步伐也緊隨時代潮流，2013年清華大學與北京大學攜手加入edX大型慕課平臺，2013年上海交通大學、復(fù)旦大學與Coursera簽署了合作協(xié)議，2013年9月“中國式慕課長三角論壇”在復(fù)旦大學召開，2013年10月清華大學啟動了“學堂在線”項目[2]。上海交通大學、北京大學、清華大學等12所高校建立若干高水平在線課程平臺，實現(xiàn)在線優(yōu)質(zhì)課程共享[3]。慕課時代的到來預(yù)示著學生教學模式的巨大變革。其主要體現(xiàn)在教學主導(dǎo)者從老師向?qū)W生的轉(zhuǎn)換，以學生自主學習為主導(dǎo)，將精品課程錄制成視頻，并切割成小段的“微課”，方便學生利用閑散的碎片時間“快餐式”學習。

慕課時代的到來，給我國教育理念和教學方式帶來了很大的變革。中國教育在慕課背景下，本科實驗課教學以視頻+提問+實操+老師課堂講解的模式，通過視頻微課程對實驗原理進行講析、實驗過程進行演示、實驗注意點進行重點闡述，使得同學在上課前完成全方面的預(yù)習。再結(jié)合老師課堂的講解，順利完成實驗，及其后期的實驗報告。即可以發(fā)揮老師的功能，也可以在很大程度上滿足學生的一些對新型教學模式的渴望。這種新型模式的出現(xiàn)，不在于這種模式的價值，而在于在探索過程中對本科實驗課程的教育改革意義。對學生自主完成實驗，鍛煉自主學習能力及培養(yǎng)創(chuàng)新性實驗的自主能力的培養(yǎng)，起到關(guān)鍵作用[4]。目前，慕課已經(jīng)大規(guī)模在各大高校展開相關(guān)應(yīng)用，例如程青青[5]調(diào)研了慕課、翻轉(zhuǎn)課堂等新興教學模式在《實驗基礎(chǔ)醫(yī)學》課程中的應(yīng)用。其利用翻轉(zhuǎn)課堂，慕課等教育模式的優(yōu)勢，將課堂上講授的知識以制作成視頻、任務(wù)單或擴展資料，讓學生在課前自主學習，并與相關(guān)學生進行交流探討。學生記錄下相關(guān)的疑問，向老師與學生、學生與學生之間再根據(jù)進行深入的探討和分析，從而達到發(fā)揮學生主體地位，提高學習水平和質(zhì)量，提升教學效果的目的。王慧[6]將微課和慕課應(yīng)用于《人體解剖學》課程教學中有效激發(fā)學生學習興趣，突破時空限制，為課堂內(nèi)外教師教學和學生自主學習的提供了便利。閆麗靜[7]，利用實踐證明, 基于慕課的教學模式有利于豐富教師的教學手段,有助于提高學生的學習積極性,培養(yǎng)學生自主學習的能力。范莉[8]探究了微課與翻轉(zhuǎn)課堂在英語教學中的應(yīng)用。盧海燕[9]對“微課”和“翻轉(zhuǎn)課堂”概念和特點以及我國高校大學英語教師特征、大學生的學習特點、現(xiàn)行大學英語教學模式、教學環(huán)境等進行了分析，探討基于微課的“翻轉(zhuǎn)課堂”模式在我國大學英語教學中應(yīng)用的可行性。諸多實踐案例表明，慕課等新型教學模式，與傳統(tǒng)教學理念的有機的結(jié)合將充分的提高教學效果和目的，提高學生的學習興趣，培養(yǎng)學生自主學習，自主創(chuàng)新的能力。

1 慕課時代本科實驗微課程的變革

慕課時代的到來，教學模式發(fā)生了翻天覆地的變革。根據(jù)本科物理化學實驗課程在已有的實踐基礎(chǔ)上，結(jié)合慕課微課程的教學技術(shù)，運用慕課與教師授課相互結(jié)合的方式，利用大型慕課平臺提供的高質(zhì)量課程，對課程中存在的疑難問題、實驗關(guān)鍵核心步驟和反應(yīng)原理進行解答和闡述，解決教師教授過程只講一遍有些步驟容易遺忘、實驗原理在實驗前不太理解，實驗完成后實驗報告數(shù)據(jù)分析的合理性的問題。這樣既滿足了作為教師的在教學中的主導(dǎo)地位，又可以滿足學生對傳統(tǒng)教學的排斥，全身心投入到新型的教學模式當中。大學物理實驗課程教學模式變革主要表現(xiàn)在以下幾個方面。

1.1 教師以“微課程”為教學單元

實驗階段分步化形成“微課程”教師將實驗各階段細化，在層次不斷遞進的關(guān)系中形成了微課程。首先根據(jù)學生專業(yè)背景，教師在慕課平臺提出實驗，對實驗進行歸納，提出實驗?zāi)繕恕嶒炘淼?。以食品科學學院的物理化學實驗為例，教師先擬定備選實驗：譬如排水集氣法測反應(yīng)速率實驗，旋光法測葡萄糖水解速率實驗，動態(tài)法測液體飽和蒸汽壓等，將每個實驗的實驗原理，實驗?zāi)康?，用簡短的語言進行解釋介紹，拍攝成視頻，并在慕課平臺共享。當學生選定相關(guān)實驗后，教師再將實驗過程中可能出現(xiàn)的問題和相關(guān)設(shè)備的使用過程拍攝成影像教學視頻，上傳到慕課平臺，例如，利用旋光分析儀測定葡萄糖的水解速率，教師會錄制旋光分析儀的使用演示視頻，實驗過程中的相關(guān)注意事項，如旋光管打開時要放在試驗臺較低的位置，防止頂端的玻片摔碎或者掉進下水道，旋光管要搽干凈后才可以放進旋光分析儀中等；強調(diào)學生實驗操作的要點如蔗糖和HCl溶液混合的瞬間開始計算反應(yīng)時間、蔗糖的濃度大小并不會影響實驗結(jié)果等；提醒實驗過程中的安全防范，如取鹽酸溶液時候要注意，如果酸性溶液撒到皮膚上如何處理等。每個視頻的時間不超過10分鐘，方便學生利用閑散、碎片的時間學習。

1.2 以學生為中心，利用慕課平臺制定實驗方案

為了能真正踐行以學生為中心的理念，學生可以從備選的實驗(除必修實驗外)中選擇自己感興趣的實驗，并通過慕課平臺尋找實驗團隊，并在平臺上學習相關(guān)的知識，然后與其它學生切商并制定實驗方案。學生根據(jù)自己的興趣和特長自由選擇實驗，并自由組合實驗搭檔，首先在慕課平臺上學習實驗?zāi)康暮驮?，再在慕課平臺尋找相關(guān)的內(nèi)容進行學習，并根據(jù)實驗內(nèi)容制定實驗方案，再通過視頻與老師一起探討實驗方案的可行性。教師依據(jù)選課情況準備相關(guān)的實驗器材，學生自行完成相關(guān)實驗，實驗過程中遇到的問題可以拍攝下來，自己先上慕課平臺和廣大學習者一起探討相關(guān)答案或者咨詢授課老師。教師仍然可以規(guī)劃和實施其課堂教學，但課程強調(diào)的是學生自主創(chuàng)新、團體間的合作，而不是以教師為中心的授課方式。

1.3 學生間“網(wǎng)上投票+互評”的評價機制

學習者主導(dǎo)實驗的內(nèi)容，安排實驗，并在慕課平臺上上傳實驗報告，學習者之間互相評價彼此對實驗的貢獻率，以投票方式?jīng)Q定實驗設(shè)計的優(yōu)劣，實驗方案的創(chuàng)新性，實驗過程中解決突發(fā)問題的動手能力，評價實驗中各個成員的表現(xiàn)，學生成績由學生自己決定，形成了團隊評估模式，建立完善的評價機制。在網(wǎng)絡(luò)大學堂中，學習者充分領(lǐng)略到“當家作主”的滋味: 實驗設(shè)計，實驗安排，實驗效果評估完全由學習者決定、圍繞學習者的需求展開。

1.4 引申“創(chuàng)新實驗”

實驗結(jié)束后，鼓勵學生通過舉一反三的方式，充分融會貫通該學期中做過的實驗，參考慕課平臺的大容量數(shù)據(jù)，聯(lián)合團隊中的其它成員，設(shè)計創(chuàng)新性實驗或者利用相關(guān)原理解決現(xiàn)實生活工作中的問題。例如，學生本學期學習了電池電動勢的測定，排水集氣法等實驗，學生根據(jù)相關(guān)實驗原理制備了危險氣體警報器。

2 慕課時代本科實驗課程的教學理論與教師角色的轉(zhuǎn)變

在慕課時代，教師應(yīng)充分的領(lǐng)悟當下我國高校的傳統(tǒng)教學范式中培養(yǎng)目標、教學關(guān)系、教學生態(tài)、實現(xiàn)路徑等教學范式內(nèi)容上的缺陷[10]。教師應(yīng)利用慕課內(nèi)在的開放、協(xié)作、共享、自主和邏輯精神來反思傳統(tǒng)本科實驗教學中面臨的困難，存在的問題，結(jié)合慕課、翻轉(zhuǎn)課堂的教學主體的多元、動態(tài)、協(xié)商，教學資源的集成、全面、共享，教學載體的創(chuàng)新、高效、立體，教學過程的自主、靈活、可控的特征[11]，改善本科實驗教學中的弊端，具體體現(xiàn)在以下方面：(1)吸收消化慕課教學范式，積極地以學生自主學習慕課視頻后的疑難問題為主體，建構(gòu)新型的教學內(nèi)容；(2)以討論解答學生疑問為導(dǎo)向，引導(dǎo)學生探究科學實驗的原理，引導(dǎo)學生舉一反三，培養(yǎng)學生將本科實驗內(nèi)容應(yīng)用于日常生產(chǎn)生活的創(chuàng)新能力；(3)以平等互助，互相學習為導(dǎo)向，構(gòu)建師生平等的教學關(guān)系，學生可以向老師請教實驗的相關(guān)機理和規(guī)律，老師可以向?qū)W生學習，實驗過程中出現(xiàn)的新技術(shù)，新手段；(4)以大數(shù)據(jù)時代的資源共享為向?qū)?，鼓勵督促學生積極自主學習。

基于慕課平臺的本科實驗教學遇到的最大挑戰(zhàn)就是要轉(zhuǎn)變教師在日常課程中的角色。教師應(yīng)該注意在慕課時代自身角色的轉(zhuǎn)變，提高自身的修養(yǎng)，加快相關(guān)的學習。慕課時代教師的角色的轉(zhuǎn)變主要體現(xiàn)在以下過程中：(1)實驗主題由學生決定。常規(guī)的實驗內(nèi)容基本由授課老師決定，基于慕課平臺的實驗課程是學生自由選擇實驗或者自主提出創(chuàng)新實驗。(2)實驗方案制定者角色的轉(zhuǎn)變。傳統(tǒng)實驗課中，以教師設(shè)計實驗方案為主，慕課大課堂中轉(zhuǎn)變?yōu)閷W生利用慕課平臺的大容量知識，制定實驗方案并自由組合團隊。(3)評價機制的轉(zhuǎn)變。傳統(tǒng)課堂中學生的成績只能由老師決定，慕課平臺的評價機制以團隊為核心，團隊成員間相互評價，充分體現(xiàn)評價的公平，公正性。

3 結(jié) 語

慕課時代給本科生實驗課程帶來了前所未有的機遇與挑戰(zhàn)，合理地利用慕課平臺，結(jié)合慕課的優(yōu)勢，將其應(yīng)用與傳統(tǒng)的本科實驗教學中，將充分的提高教學效果和目的，提高學生的學習興趣，培養(yǎng)學生自主學習，自主創(chuàng)新的能力。

[1] Li Yuan, Stephen Powell. MOOCs and Open Education: Implications for Higher Education[R]. JISC CETIS, 2013(6):12-13.

[2] 王蓉.國外慕課的發(fā)展與面臨的挑戰(zhàn)(上)[J].世界教育信息,2014(13):19-23.

[3] 曹繼軍,顏維琦.“慕課”來了,中國大學怎么辦？[N].光明日報,2013-7-16.

[4] 龍雪津.慕課時代思想政治教育課微課程教學模式變革的思考[J].中國教育學刊,2014(9):138-139.

[5] 程青青.翻轉(zhuǎn)課堂教學法在《實驗基礎(chǔ)醫(yī)學》課程教學中的應(yīng)用研究[D].西安：第四軍醫(yī)大學,2015:11-15.

[6] 王慧.“微課”“慕課”翻轉(zhuǎn)課堂在人體解剖學課程教學中的應(yīng)用[J].創(chuàng)新教育,2016(10):134-136。

[7] 閆麗靜.慕課在應(yīng)用型本科專業(yè)課程中的應(yīng)用研究[J].西安航空學院學報,2016(3):82-84

[8] 范莉.淺析微課與翻轉(zhuǎn)課堂在英語教學中的應(yīng)用(上)—評《微課、翻轉(zhuǎn)課堂與慕課實操教程》[J].中國教育學學刊,2016(7): 145.

[9] 盧海燕.基于微課的“翻轉(zhuǎn)課堂”模式在大學英語教學中應(yīng)用的可行性分析[J].外語電化教學,2014(4):33-36.

[10]史秀娟.慕課(MOOCs)對高校思想政治理論課教學范式改革的啟示[D].無錫:江南大學,2016.

[11]郭文良,和學新.翻轉(zhuǎn)課堂:背景、理念與特征[J].教育理論與實踐,2015(11):3-6.

Application of MOOCs in Undergraduate Experimental Course

XUXi-wei,JIANGEn-chen

(College of Materials and Energy, South China of Agriculture University, Guangdong Guangzhou 510642, China)

The explosive growth of MOOCs has brought new ideas and challenges to modern education and traditional courses respectively. It has been an inevitable trend in the development of traditional courses to combine the advantages of MOOCs. Which put MOOCs in the undergraduate experiment, and the relative revolution concept, which aroused by the MOOCs in traditional education were analyzed. The merits and demerits of MOOCs applied in undergraduate experimental were discussed as well. The main part of the experimental education was changed from the teacher should the students via the MOOCs platform. In the process, the subject of experiment was chosen by students. Experimental team to implement a free combination, the experimental plans shall be formulated by the experimenter, and using the network evaluation system, to develop learners’ subjective initiative, effectively exercise the team cooperation ability and problem solving skills.

MOOCs; Physical Chemistry experiment; course reform; autonomous learning; transition

廣東省質(zhì)量工程項目(項目編號4900-k15144)。

許細薇(1986-)，女，博士研究生，碩士生導(dǎo)師，主要從事生物質(zhì)中熱化學轉(zhuǎn)化研究。

蔣恩臣(1960-)，男，教授，博士生導(dǎo)師,主要從事生物質(zhì)熱解研究。

G642

B

1001-9677(2016)022-0181-03