视频技术在本科实验教学实践中的应用

2019-07-31 06:10徐静吴文华施镇江史同娜
教育教学论坛 2019年30期
关键词:网络视频本科实验教学

徐静 吴文华 施镇江 史同娜

摘要:阐述了理工科高校本科实验教学存在的实际问题:课程周期长、教师课内工作繁重、学生动手机会少等,通过网络视频教学模式的尝试性应用,从实际运作效果看,教师减负,学生得到锻炼,总体实验教学工作实效提高。

关键词:实验教学;本科;网络视频

中图分类号:G642.0 文献标志码:A 文章编号:1674-9324(2019)30-0261-03

随着国家经济结构转型的持续推进,近年来人才市场的需求明显向应用型倾斜。这就要求高校毕业生除了需要具备扎实的基础理论知识外,还需要具备良好的动手能力和相应的创新能力。而在理工类高等院校中,实验教学环节就是培养学生分析问题、解决问题从而提高实际动手能力的重要途径之一,这既有助于学生对理论知识的理解和消化吸收,也有助于他们掌握必要的测试方法、测试仪器和相关的研究方法[1]。目前,教育部《2018年教育信息化和网络安全工作要点》文件中也指出要“深入推进信息技术与高等教育教学深度的融合,加快网络优质教育资源建设与应用”。因而,针对本科实验教学的模式与效果跟踪等方面的改革创新探索自然成为各高校教育改革普遍关注的热点课题。其中,在实验教学中引入网络视频技术正是其中一种发展较快、具有现今时代特色且有效的教学模式[2-3]。

一、高校本科实验教学存在的问题

长期以来,理工类本科实验教学形成了一种固定模式,这种传统的教学模式事实上已经无法满足当今学科建设发展的需要,无法满足学科拓宽后新的教学体系的需要,暴露出诸多问题。结合本学院实际情况,归纳起来主要有几个方面:

1.授课方式基本还在沿用“课程讲解+演示+学生操作”三部曲的方法,教师讲解与演示往往占据了1/3甚至1/2的课时。而由于投入费用高或占地面积大等因素,大部分基础物理实验和专业实验的仪器数量通常配置较少,致使学生实际动手时间短,部分实验还不能每人都操作,因而总体实验效果较差。

2.通常整个实验教学周期长达十周,其中尤其是一级实验即材料科学基础实验课,课程由十个实验构成,学生人数多达二百五十至三百人,每个实验课程安排为每周一天,上、下午各一次。这二十次的重复授课使教师极易出现讲课枯燥、疲乏等情况,也就较难保证每堂课的教学质量一致性。

3.实验课的总课时长,但是教师的核算工作量却很低,因而难免出现部分教师不愿上实验课的情况,致使任课教师队伍不稳定。而教师的变动又会导致授课内容尤其是课程拓展内容以及课程要求不可避免地发生变化,进而影响教学质量的稳定性。

4.对学生而言,课程周期长而实际操作锻炼课时少,极易学了后面忘了前面,导致真正掌握的内容较少,实际教学效果并不佳。

5.实验考核评估手段较为单一。虽然是将平时考察与笔试两部分相结合进行综合评价,但对于平时考察中的预习情况缺乏有效考评方法,实验动手操作又受课时所限也较难公平评价,整个考评体系亟待完善。

综上所述,如何保证实验内容的专业性、前沿性和科学性,扎实推进理工科高校质量工程建设,形成自身专业特色,从而切实有效地提高实验教学质量,是摆在各所高校面前一项迫切需要解决的实际问题。本校材料学院实验教学中心平台在前期推进智能管理系统运用的基础上,进一步总结经验,以课时最长、人数最多的一级实验课程为改革切入点,充分发挥网络视频作用,尝试探索新的教学模式,并取得了一定的成效。

二、网络教学视频技术在材料基础实验课上的探索性应用

材料科学实验课程是本校材料大类(高分子材料、复合材料、无机非金属材料)必修的一门材料基础实验课,也是功能材料新专业(新能源、医用纺材、生物材料)跨学科必修的基础实验入门课。它是以无机化学、有机化学、分析化学、物理学、物理化学实验为基础,属于通识教育理念下的普适性实验课程,要求学生对学科、专业或实验有初步的认知,最终了解和掌握不同材料的各种普适性能,包括材料热性能、力学性能等的测试方法,以及各种特性测试相关仪器(如差示扫描量热仪等)的操作使用和数据分析。为了更好地完成该课程的教学工作,有效提升教学质量,材料学院实验教学中心平台尝试进行了网络视频教学试点。

1.引入网络视频教学,实现线上学习。有专家研究表明[4]:人们通常能记住阅读到的10%,自己听到的20%,看到的30%,既看到又听到的50%。音视频刺激的呈现效果要优于纯语言呈现方式。由此可见视听在学习者学习过程中的重要性。2016年9月,本学院实验教学中心平台尝试在人数最多的一级材料基础实验课程上试点,部分实验引入了网络视频教学。陆续将实验课程中涵盖的十个基础实验内容由专任教师讲授并摄录、剪辑制作成30—40分钟的教学视频。教学视频和实验讲义均可在平台预习板块下载,学生课前通过观看教学视频进行线上预习和复习,提高了教学资源的利用率。从而在课上,学生有更多的时间动手操作,对于教师,表面上课堂的工作量移至课前,需要对每位学生的预习报告进行审核批阅,审批其上课资格,课前工作量增加。但是由于课上无须重复讲授相同的授课内容,教师不再感觉索然乏味,工作积极性得到保证,也就更好地確保教学内容的一致性,更好地突出实验重点,有更多机会讲授相关拓展性知识。而且将传统教学与视频教学有机结合,可以扬长避短,各取所长。

2.完善平台智能管理系统,实现自主选课。在试用初期,由实验教学中心对所有学生根据所在系、专业进行分组编号,固定安排进每个实验的每次课程。带来的问题是个别学生由于重修或其他原因发生课程冲突,无法正常实验。因此,平台对管理系统进行完善,2017年9月在一级基础实验课全面推广视频教学模式的基础上,增设了学生选课系统,由学生根据自身实际情况进行上下午实验的选择,给学生更大的自由选课空间,也更好地确保了实验效果。

3.完善考评体系,实现线上学习+线下实验+笔试的多元化考核。为了确保线上学习的预习效果,避免个别学生重形式轻实效,实验教学中心对线上预习设置了3项考核内容,环环紧扣,未完成或不合格的学生将无法进入下一步线上流程,授课教师有权取消其上课资格。而对线下实验而言,由于将教师授课移至课下,使课上实际实验时间较之前至少增加了45min,让教师可以专注于对学生预习情况和动手操作情况的检查。结合期末笔试,使整个实验考核体系从多个层面入手,突出定量化、可操作性,更好地体现评价的合理性、公正性、客观性和有效性。详见表1。

4.有益于教师对授课内容的完善和学生温故而知新。拍摄教学视频需要教师对实验内容进行合理衔接,表述须准确精练且易懂,演示须清晰到位,这对教师而言是一次教学能力的检验。而教师通过观看教学视频,可以从学生的角度审视自己的上课仪容、语言表达与实验演示等整体情况,了解其中的薄弱点、需改进之处。同时,由于教学视频、讲义等资源的公开性,也便于接受其他老师以及学生们的监督、指正,及时纠错、查漏補缺,利于教学质量的逐步提高。

而对学生而言,这种视频教学模式不仅培养了学生主动学习、持续学习的意识和能力,也有助于他们提高实际动手实践能力。俗话说:授人以鱼不如授人以渔。通过视频教学模式可以探索一种“以学生为中心”的互动教学方式,从封闭的课堂向开放的课堂转变[5]。视频教学具有较强的时空适应性,学生可以灵活安排预习、复习的时间和次数,一定程度上缩小了不同个体间的认知差异[6]。同时在学习过程中,学生还可以通过平台设置的在线论坛与教师保持沟通,随时提问,随时解答,通过互动实现双向交流,既有益于提高学生学习效率,强化学习效果,又有利于教师及时反思,及时纠错,不断更新知识储备,完善实验课程。

三、结语

从网络视频教学模式在本院一级材料基础实验近两年来的试用情况来看,教师和学生的反响都很积极。这既有效减轻了教师的课内重复工作负荷,同时也很好地锻炼了学生的动手实践能力,优化了教学行为,提高了实践教学的灵活性和教学工作实效。下一步,视频教学将在二级材料专业实验课程中推广应用,为创新式材料专业实验教学模式的建立探索一条新路。同时,深入学习其他同类型高校的成功经验,进一步开放教学资源,并在有条件的实验教学课程上尝试推进示范性的在线虚拟仿真项目建设,充分发挥教育信息化对教育改革发展的引领作用,最终形成一个较为完善的公共实验教学平台,这也将对促进高等教学信息化变革具有重要意义。

参考文献:

[1]李耀刚,王宏志,吴文华,杨庆.本科大型实验教学的实践与探索[J].实验室研究与探索,2006,25(2):208-209.

[2]范福兰,张屹,白清玉,林利.基于交互式微视频教学资源教学模式的应用效果分析[J].现代教育技术,2012,22(6):24-28.

[3]李香春.应用型本科网络视频技术课程实验教学初探[J].教育教学论坛,2015,(12):174-175.

[4]王建林.多媒体辅助教学在地理中的应用[J].软件导刊·教育技术,2012,(5):36-38.

[5]朱征宇,曾令秋,杨广超.以学生为中心的讨论式互动教学探索[J].计算机教育,2017,(3):124-128.

[6]李碧海.实验教学改革在材料专业的分析[J].工程管理,2017,(14):273,279.

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