微课在高校材料实验教学中的应用

徐若梦

摘 要：微课具有结构简单、形式灵活、运用方便等特点，近年来，在教育教学领域有了广泛运用，在高校材料实验教学中也发挥了重要作用。运用调查法、文献法、归纳总结法对微课在高校材料实验教学中的应用优势以及应用策略展开分析和论述，希望能为相关工作提供助力。

关键词：微课;材料专业;实验教学;应用策略

在材料专业的各项教学活动中，实验不可或缺。合理运用实验，能让学生准确理解知识内容，构建知识体系，提高理解问题、分析问题与解决问题的能力，实现能力素质的综合发展[1]。下面结合实际，就材料专业实验教学中微课的应用问题进行具体分析。

1 高校材料实验教学现状

材料专业实验教学主要涉及材料性能测定、组织观察、热处理操作以及设备操作等多项内容。由于实验种类较多，涉及的知识点也比较繁杂，学生在开展实验时，不仅要有比较扎实的理论知识基础，还要熟悉实验设备、实验规则、实验操作步骤等[2]。但实际上，目前很多学生对实验室的环境以及设备等都不太熟悉。另外，经过调查发现，部分教师在进行实验示范与讲解时，采用“一刀切”式的教学讲解模式，不能很好地兼顾每一位学生，造成部分学生思想产生偏差或是对教师的讲解似懂非懂，进一步导致学生在实际操作过程中出现情绪紧张、操作频频失误的现象，使实验效果不甚理想。高校材料专业实验室中配备了激光共聚焦显微镜、扫描电镜以及X-射线衍射仪等用于材料分析、材料测试的设备。这些仪器设备结构复杂、精密性高、操作以及维护难度均较大。由于学生平时接触以及操作这些大型设备的机会较少，对设备的操作要求、操作方法等并不熟练，学生在具体操作过程中容易操作失误，导致设备故障，使实验被迫终止。由于实验室内的设备有限而学生人数较多，且人均操作的时间较短，学生很难从一节实验课中获得十分丰富的知识与深刻的认知。因此，在现代教育背景下，教师有必要改变实验教学模式，利用微课等信息技术手段，优化实验教学形式、丰富实验教学内容、提高实验教学效率。

2 微课在高校材料实验教学中的应用优势

在我国，微课指的是按照新课程标准以及教学实践要求，以视频为主要载体，记录教师在课堂内外教育教学过程中，围绕某个知识点或教学环节而开展的教学活动。微课以现今的互联网、计算机、多媒体等技术为依托，形式新颖、体积微小，应用起来灵活方便。目前，微课在我国教育教学领域具有十分广泛的应用，尤其是在实验教学中，微课更是发挥了重要作用。

微课是现代技术的产物，其内容简明扼要。一节微课的时间往往不会超过10 min，但足够讲解清楚教学中的重点、难点或是疑点。此外，微课融合了视频、声音、文字、图画等各种教学要素，能给予学生多重感官刺激，激发学生的学习兴趣[3]。在教学过程中，教师可以利用微课引导学生预习，也可以运用微课给学生进行更全面、深入的讲解与示范。

微课虽然内容精简，但是交互性很强，在微课的引导下，学生的注意力能高度集中。在高校材料实验教学中应用微课时，以教学视频为主线，一个视频就是一个主題，这个主题可以与教学难点有关，也可以与生活有关。主题明确的教学视频能更好地激发学生的学习兴趣并引导学生自主思考与学习[4]。此外，微课这种短视频是根据学科知识点与相应的教学环节而设计的专门服务于教学工作的短视频。教师在制作出短视频后，可将视频发布出去，让学生根据自身需求自主选择、获取与学习，使学生学习更加灵活、方便。在传统教学模式下，实验的即时性特征非常显著，当一个实验结束后，实验过程中产生的实验现象、实验瞬间等也都会消失，仅借助眼睛与大脑无法完整地刻录下来，导致学生课后复习困难。将微课引入材料实验教学后，学生就可以借助微课回放实验过程并进行练习巩固。微课的应用使学生的复习变得更加方便且高效。

总的来说，微视频教学资源具有很强的自主性、互动性以及便捷性，对学生有较强的吸引力。合理运用微视频教学资源能充分激发学生的学习兴趣，提高学生学习的积极性与主动性，让材料实验教学更顺利、更高效地进行，同时，也让学生的实验思维、实验操作能力、自主探究能力、创新创造能力等得到有效培养与发展。

3 微课在高校材料实验教学中的应用策略

高校材料专业的实验教学主要包括综合性实验、验证性实验以及设计性实验3种形式。无论是综合性实验还是验证性实验，一节实验课涉及的知识点均较多，部分实验仪器的操作难度也相对较大，导致实验教学具有较高的难度。目前，高校材料实验课堂经常是学生人数超过实验设备数量，学生自主操作的时间较少，学习需求难以得到满足。再加上在大班制授课模式下，教师难以兼顾到每一位学生，无法及时发现每一位学生在实验操作中出现的问题与错误并作出及时、有效的指导，导致部分学生无法了解实验内容、实验规则，也无法掌握实验技巧。基于此，在教学过程中，教师需要充分发挥微课的功能作用来引导学生有效学习。下面以“金相试样的制备及金相显微镜操作”这一基础性实验的教学为例，详细说明微课在高校材料实验教学中的有效运用。

3.1  划分知识点，制作实验导学视频

在“金相试样的制备及金相显微镜操作”这一实验中，学生需要操作的设备精密度较高，结构也相对复杂，对操作人员的能力和素质要求较高。学生由于平时接触与操作仪器设备的机会较少，并不具备较高的能力和素质。基于此，在教学前，教师可以将设备信息、结构、原理、操作流程、注意事项等制作成微课，然后发布到班级云平台或是班级的微信群、QQ群中，让学生借助微课进行了解。学生在反复观看微课后，会对设备的特点、操作要求等有更深入的了解，实验也会更顺利地进行。

3.2  结合教学内容，制作实验示范视频

“金相试样的制备及金相显微镜操作”实验的主要目的是让学生了解以及掌握不同材料金相试样的制备方法以及显微组织的显示原理，掌握金相显微镜的光学原理、基本结构、使用方法与注意事项，使学生熟悉金相摄影技术与显微图像分析方法。在进行金相试样制备实验时，学生需要完成取样、磨制、抛光以及浸蚀这几个步骤，每一个操作步骤的难度都相对较高，对学生的实验操作能力和进行实验操作时的心理素质都有很高要求。但经观察发现，当前许多学生在进行实验操作时，会因为对实验要求、实验设备不熟悉、实践操作经验较少而产生紧张、恐惧等情绪，使实验无法顺利进行，并进一步导致实验效果难以达到预期目标。基于此，在实验教学过程中，教师可以利用微课帮助学生熟悉实验操作步骤以及注意事项，使学生能够更顺利、规范地完成实验。在教学过程中，教师可以根据学生实际的实验操作能力以及对实验内容的掌握情况，将实验内容或实验过程划分成几个小的知识点，并将每个知识点制作成一节微课，以这种切割、细化的方式，降低学生学习与理解的难度，使学生能够更好地掌握实验操作步骤以及注意事项，进而顺利地完成实验。同时，为了让学生更好地理解与掌握，教师可基于一定的标准，将实验过程划分成几个具体的步骤，然后拍摄每个步骤的具体操作方法，给学生进行示范。视频拍摄结束后便发给学生，让学生先自主预习，或者在课堂上，当学生的操作遇到困难时，也可以让学生播放该视频，根据教师的引导与示范来攻克难关。

3.3  在实验过程中应用微课

在实验过程中，教师组织学生以2～3人的小组为单位，按照短视频中的示范与讲解，尝试操作并进行实验，通过自身实践获得相关的知识与技能，完成对这一知识点的有效学习。在这一环节，为了让学生具备更清晰的实验思路以及可以更加规范、顺利地操作，教师可指导学生充分利用短视频先做好一切实验前的准备工作。如在组内根据短视频的讲解与示范手写实验计划、理顺实验思路、明确实验步骤，进一步具体到操作规范和实施细则等。在实验过程中，小组成员明确分工、共同配合，在短视频的指导下，根据组内制定的实验计划开始各项操作，包括取样、磨制、抛光以及浸蚀等，并在实验过程中做好记录。在学生自主实验过程中，教师可随时观看、了解学生的实验情况，及时向学生指出一些实验操作中的问题并提出改正建议。这样不仅能提高实验的规范化程度，讓学生的实验思维、科学精神得到培养与锻炼，同时也能加强师生间的互动，促进良好师生关系的构建。

3.4  实验结束后，运用微视频开展复习

在实验结束后，教师可引导学生利用微课进行复习，让学生根据自己的实验情况有选择地回看微课内容，并利用微课反复练习，以实现对实验操作技能的全面掌握。除此之外，教师也可以运用微视频对学生的实验学习结果进行检测，以便更好地调整后期教学计划。运用微视频进行教学检测时，教师可以给学生选择与设计几道与实验内容有关的题目，将这些检测题单独制成一节微课，让学生在实验结束后完成。学生做完题后点击提交，教师就能掌握学生的做题情况，并对学生对知识点的掌握程度作出判断。教师也可要求学生挑选实验中的某个步骤或是某项操作重新进行实验操作，要求使用手机或其他设备将操作过程录制下来并发送给教师。通过这样的反馈视频，教师能更形象、直观地掌握学生对实验的熟练程度，更准确地了解学生的实验操作技能以及实验思维等的形成发展情况，及时发现学生在实验过程中的错误与不足，并给予学生指导与帮助，使学生的相关技能与素质得到巩固。在实验结束后，教师也可给学生布置一些拓展性较强的课后作业，让学生充分发挥自主探究能力、独立思考能力、动手操作能力以及创新创造能力，使学生的综合能力素质得到有效提升。

4 结语

微课在高校材料实验教学中发挥着重要作用。合理运用微课，可大大提高材料实验教学的灵活性，让学生的个性化学习需求得到满足。因此，在进行材料实验教学时，教师要能结合具体的教学内容与学生的能力，科学地制作微课，并在课前预习、课中教学、课后复习等环节合理应用微课，让微课的作用与优势得到充分发挥，也让材料实验教学质量不断提高。

[参考文献]

[1]肖立娟.微课在材料实验教学中的应用研究[J].科技视界，2018（30）：140，143.

[2]马胜男，张越，赵志伟，等.微课在材料实验教学中的应用研究[J].实验室科学，2017，20（5）：129-131.

[3]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.

[4]杜婷，梁磊，张盼盼.思维导图结合微课在材料科学基础实验教学中的探究[J].实验室科学，2020，23（5）：139-142.