时间：2022-04-19 05:08:33
【关键词】材料微观组织结构；资源库；网络平台
【Abstract】Because the students are not familiar with the microstructure of common materials， and can not better use modern analysis and testing equipment to study material microstructure， this paper is aimed to construct the repository and network platform of material microstructure.
【Key words】Material microstructure； Repository； Network platform
0 引言
任何一种材料的宏观性能或行为，都是由其微观组织结构所决定的[1]。因此，熟悉常见材料的微观组织结构，掌握材料微观组织结构的分析检测方法，分析微观组织结构的形成机理、演变规律，对材料专业的学生来说是极其重要的。在材料类专业课程教学体系中，《材料科学基础》、《固态相变原理》、《金属材料学》、《无机材料结构基础》、《材料热处理》等课程分别从不同方面介绍材料微观组织、晶体结构的类型、特点、产生条件、影响规律以及微观组织结构与性能的关系。但每门课程都是以两三种典型材料为例进行介绍，且典型材料往往在不同课程中多次出现，因此学生不熟悉常见材料尤其是新兴材料的微观组织结构。近年来在工作面试和考研复试过程中，学生因对材料微观组织结构认识不清而被淘汰的例子并不少见。另外，各门课程单独开设，却又彼此关联，学生缺乏将理论知识融会贯通的能力，因此对材料微观组织结构进行综合分析的能力有待加强。
材料微观组织结构的分析检测，需要运用X射线衍射仪、金相显微镜、扫描电镜、透射电镜、电子探针、热分析仪等一系列现代分析检测设备[2]。这些设备除金相显微镜外，均为大型仪器，台套数少。虽然相关课程会对仪器设备的原理、结构和测试方法进行介绍，但学生上机做实验的机会少，不会操作设备，因此动手能力差，不能较好的运用仪器设备进行测试和研究，更不具备综合运用分析检测设备研究材料微观组织结构的能力。
本文针对学生不熟悉常见材料微观组织结构、不能较好的运用现代分析检测设备研究材料微观组织结构的现状，开展交互式材料微观组织结构资源库与网络平台建设，培养学生仪器操作能力及对材料微观组织结构进行综合分析的能力，这对于激发学生学习兴趣、提高实践能力和分析解决问题的能力，具有重要意义。
1 材料微观组织结构资源库建设
1.1 材料微观组织结构分析检测方法资源库建设
为使学生掌握材料微观组织结构的分析检测方法，针对X射线衍射仪、金相显微镜、透射电镜、扫描电镜、电子探针、热分析仪等常用仪器设备，指导老师对学生进行系统培训后，由学生详细介绍各仪器的工作原理、结构、样品制备、实验参数的选择和操作过程，并拍摄视频，建立分析检测设备资源库。针对学生数据分析处理能力较弱的特点，我们又拍摄了学生详细介绍Jade、Origin等常用数据处理分析软件特点、功能和使用方法的视频，建立了数据处理软件资源库。以X射线衍射物相定性分析为例，利用X射线衍射仪得到原始数据以后，详细介绍利用Jade软件进行物相检索、分析以及衍射峰标定的方法；在此基础上，介绍如何将Jade软件分析结果在Origin软件中完整表现并输出的方法。通过分析检测设备、数据处理软件资源库建设，建立了材料微观组织结构分析检测方法资源库，可以使学生直观地学习各大型仪器的构造、原理以及操作过程，并掌握相关数据分析处理软件的使用方法。
1.2 材料微观组织、晶体结构资源库建设
为使学生熟悉常见材料的微观组织结构，老师指导学生制备常见金属材料、陶瓷材料、复合材料及部分新兴材料样品，利用各仪器设备检测样品微观组织结构，分析各样品的物相组成、微观组织、成分，标注制备工艺、热处理方式等信息后，建立微观组织资源库。同时，指导学生动手制作晶体结构三维动画模型和实物模型，建立晶体结构资源库。通过微观组织、晶体结构资源库建设，使学生掌握不同材料微观组织、晶体结构的类型、特点、形成原理、影响规律以及微观组织结构与性能的关系。
1.3 材料微观组织结构综合分析典型案例资源库建设
针对学生不能将理论知识融会贯通、对材料微观组织结构进行综合分析能力有待加强的特点，根据学院优势科研方向，如等离子表面处理、环境净化、能源材料等，结合学科领域的前沿动态，设计典型案例；学生根据兴趣选择案例并组成小组，进行文献调研、实验方案设计，与老师讨论后开展样品制备、综合分析检测、数据处理、理论分析等工作，完成案例分析检测报告[3]，建立综合分析典型案例资源库。材料微观组织结构综合分析典型案例内容要多样化并与学科领域的前沿动态相关，这样才能激发学生的兴趣和求知欲。另外，典型案例要有综合性和设计性，每个案例的完成要涉及到各个仪器和理论知识的综合应用。例如案例“B2结构FeAl合金中的有序-无序转变”，在对样品进行不同热处理后，需要利用X射线衍射仪表征合金的有序和无序结构，扫描电镜观察微观组织，热分析仪表征有序-无序转变过程，显微硬度计测量样品硬度，相关结果的分析涉及到晶体结构、晶体缺陷、固态相变原理、材料热处理、材料力学性能等理论知识的综合运用。通过材料微观组织结构综合分析典型案例资源库建设，培养了学生综合利用分析检测设备及理论知识对材料微观组织结构分析测试和研究的能力。
2 材料微观组织结构网络平台建设
通过材料微观组织结构资源库建设，学生动手能力以及分析问题、解决问题的能力得到了提高，为使更多的同学受益，我们以上述各资源库为主要模块，构建了交互式材料微观组织结构网络平台。通过该网络平台，学生可自主地学习各分析检测仪器的结构、原理、操作方法以及数据分析处理方法，熟悉常见材料的微观组织、晶体结构，了解综合利用分析检测设备和理论知识对材料微观组织结构进行研究的方法。各资源库建设主要由学生完成，这容易拉近网络平台与学生的距离，学生学习起来也更加容易。另外，各资源库主要由视频、实物模型、动画、照片等组成，学生可以直观地进行学习，有利于激发学生的学习兴趣。
在各资源库模块的基础上，增设材料进展模块，结合当前材料科学的发展趋势，介绍新材料以及分析测试技术的发展，让学生了解学科发展动态，开阔视野。例如，针对大家非常关心的PM2.5问题，介绍机动车尾气净化用贵金属催化剂、氧化物催化剂材料的发展，以及高温过滤领域固体颗粒物过滤材料的研究状况。新材料的出现往往和分析表征技术的发展密切相关，让学生了解分析测试技术的最新进展及发展趋势，可以加深对分析检测方法的应用及基本原理的理解与掌握。以透射电镜为例，球差矫正器的出现使透射电镜的分辨率和应用范围得到显著提高，通过比较球差透射电镜和普通透射电镜在分辨率、成像质量、功能等方面的不同，既能加深对“球差是影响透射电镜分辨率的主要因素”这一知识点的理解，又能让学生了解透射电镜的发展。
材料微观组织结构网络平台除了能让学生自主学习外，还应能提供学生、老师交流、讨论的共享环境，为此，我们设置了交流讨论专区。学生可以针对各模块中的每个具体问题以及学习过程中遇到的困难、疑惑，和老师、同学交流、讨论；也可以将自己了解、收集的相关知识，上传至网络平台，与大家分享、交流。另外，针对大家感兴趣的问题或学术热点，老师会定期抛出一些问题供大家讨论。比如在嫦娥三号登月期间，我们提出“玉兔号月球车需要什么材料？”这一问题，为学生提供了丰富的想象和调研空间，学生根据月球表面路况、重力、温差、辐射、月球车着陆可能受到的冲击以及电力供应等问题，提出了钛合金、碳纤维复合材料、梯度功能复合材料、超塑性合金、超轻泡沫金属等各种材料，讨论非常热烈，在调动学生学习积极性的同时，培养了综合利用理论知识解决实际问题的能力。
材料学科的知识在不断地更新，要保持网络平台对学生的吸引力，就需要对平台中各模块内容进行更新、补充，以保证网络平台的实时性，使其更好地为师生服务[4]，因此，材料微观组织结构网络平台建设是一个长期、不间断地过程。
3 实施效果
材料微观组织结构资源库与网络平台建设由学生在老师的指导下完成，在培养学生操作大型仪器设备对材料微观组织结构进行综合分析的同时，着重学生动手能力、分析解决问题能力及团队协作精神的培养。在资源库与网络平台建设过程中，学生学会了如何查阅文献并制定实验方案，掌握了样品制备以及常用分析检测设备的操作方法。综合分析典型案例的完成，培养了学生综合利用所学理论知识和分析检测设备解决实际问题的能力，使学生在熟悉常见材料微观组织结构的同时，建立了材料微观组织结构与成分、工艺及性能的联系。同时，资源库与网络平台建设过程中的分工与合作，培养了学生独立完成工作的能力和团队合作意识。
4 结束语
材料微观组织结构在材料类专业教学体系中占据重要地位，通过材料微观组织结构资源库与网络平台建设，可以使学生熟悉常见材料的微观组织结构，掌握综合利用理论知识和现代分析检测设备对材料微观组织结构进行分析、研究的方法，锻炼了学生的实践能力和分析、解决问题的能力，培养了团队协作意识。
【参考文献】
[1]胡赓祥，蔡，戎咏华.材料科学基础（第三版）[M].上海：上海交通大学出版社，2010.
[2]周玉.材料分析方法（第三版）[M].北京：机械工业出版社，2011.
【Key words】Powder materials and technology；Teaching benefits teachers as well as students；Leading science and technology
《粉体材料与工程》是我校材料科学专业本科生主干专业课程之一，集理论概括性与跨学科交叉性于一身，同时也与基础学科和应用科学紧密相连[1]，综合运用现有教学技术和手段，结合前沿专题与实验教学，对于提升学生对于知识的综合运用能力、实践创新能力具有重要的意义。本课程对学生未来的就业与科研工作，同样具有认知与过渡的重要作用。
1 粉体材料与工程在国民经济与前沿科学中的重要意义
粉体材料的理论知识与实际应用，遍布与人们的生产生活，从古至今，从生产到科研，从工业到农业，无处不在。无论中华文明中的陶瓷与火药，制墨与印染，还是现代工业的选矿与煤炭运输，石油业的催化与超硬材料的磨料磨具，粉体材料与技术都在默默的发挥着重大的作用。
随着现代检测与微观技术的发展，特别是纳米技术与纳米材料产业的迅速崛起，人们对于粉体有了更为广阔的分类（块体，颗粒，超细/超微颗粒，纳米颗粒，皮米/飞米颗粒）[2]。对于微观粉体科学的研究，在太阳能电池、无机抗菌材料、纳米仿生材料、超导材料、复合功能材料等前沿科学的研究中越来越被人们所重视。
2 粉体材料与工程的课堂与实验教学内容
针对于材料科学专业，《粉体材料与工程》的课堂教学主要针对以下几个专题进行讲授：颗粒的几何特征，粒径测试方法，粉体颗粒的力学性质，粉碎与制备，分级与分离，储存与转运，混合与造粒，危害与防治等[1-5]。增加备受关注的纳米材料与技术，应用广泛的粉体工业设备的专题介绍。同时辅以《粉体材料与工程实验》课程的实验设计与操作（包括气流粉碎实验、粒度测试与表征、颗粒表面改性等实验），使学生充分认识粉体材料与技术所涉及的物理、化学等各个学科知识，并了解粉碎、造粒、粒度测试与表征等微型仪器设备的原理与使用；综合本专业实习基地（协进陶瓷）现场的实习认知与实际操作，充分调动学生对于知识的运用和理解，激发科研兴趣，为就业与科研工作打下良好的基础。
3 粉体材料与纳米材料
纳米材料与纳米技术是新型科学与技术的代表之一，因为其对神秘微观世界的深入分析以及对现代生产生活的巨大影响而越来越多的被广大同学所喜爱，在绝大多数的材料科学与工程院校均独立开设了课程。纳米粉体属于微观粉体的一种，是粒径尺寸介于1-100纳米的粉体颗粒；纳米粉体具有粉体的一般特性，纳米技术适用于多数的粉体工程；且纳米粉体和技术具有自己独特的尺度特性，如燕山大学、吉林大学与美国芝加哥大学合作制备的纳米孪晶结构金刚石，其硬度相当于天然金刚石的两倍[6]。这些研究成果的引入与介绍，为课堂教学增添了较大的学习乐趣。《粉体材料与工程》课程中，纳米材料与技术是其中重要的一部分，因此把握好粉体材料/技术与纳米材料/技术对于提高学生的学习热情与科研兴趣具有重要的作用，也可以为《纳米材料》等课程的学习打下基础。
4 粉体材料及粉体技术与科学研究
考研、读博，从事科研工作，是学生们毕业后的选择之一，也是现在科技发展、社会需求对教育教学提出的一个潜在要求。粉体材料与技术，涵盖了粉体制备技术、测试技术、表面改性技术、纳米材料与技术、显微仪器操作与设计、分子药物制备、纳米能源器件等各种先进的技术与理念[7]。因此，针对于粉体材料的教学，在基本教学内容中，添加一定的前沿科学知识，有助于学生科研兴趣的培养，对于今后研究生科研课题的基础教育与衔接，有着重大的影响。粉体产业相关的仪器设备，如今在实验室中更加微型化、普遍化，如激光粒度仪、扫描电子显微镜等，这些设备的原理掌握与熟练操作，对于今后的科研工作、设备的改造与研发，有一定的推动作用。
粉体材料及技术，与实际生产生活息息相关，因此开设《粉体材料与工程》相应的实验课程必不可少。为了加强学生对粉体技术的熟悉和掌握，我院单独开设了《粉体材料与工程实验》课程，实验内容以制备、表征和改性为主；依据本地的粉体行业热点（本专业对应的实习基地协进陶瓷是建筑用外墙砖领军企业之一）和实验室现有科研课题、相关设备，制定了高岭土粉碎及颗粒表征实验、粉体颗粒表面改性剂测试等实验。实验中应用到小型气流粉碎机、标准筛、激光粒度仪、扫描电子显微镜等粉体技术常用的制备（破碎）、筛分、表征设备，与《纳米材料》、《材料科学基础》和《现代材料分析测试技术》等课程紧密相连。《粉体材料与工程实验》课程，聘请材料学专业研究生作为助理，针对于粉体技术与理论知识在科研中的应用和重要性，在学生间相互交流得到强化。
5 粉体材料及技术与生活
关键词：高等教育；前沿科技；充分备课
中图分类号：G642.0 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2014）01-0008-02
高等教育的普及，关系着国家民族的整体人口素质，是政府和社会各界共同关注的热点话题。大学教学不是即席演讲，而是一种有目的、有计划的教学活动科学，合理地组织教学是大学教师进行有效教学的前提条件[1]。高校教材的更新远远比不上科技前沿发展的速度，教材的相对滞后给合理组织教学内容和备课提出了更高的挑战。高校教师应当是在某专业领域学识广博，学有所成，具有较深厚的理论功底和知识体系的教学科研并重型人才[2]。本文结合哈尔滨工业大学工科机电专业基础课程《机械设计基础》教学中的实例，在工科类学生教学过程中引入大量的先进工业技术应用实例和科技发展前沿动态，教学效果和师生互动得到了明显的加强，极大促进了学生课堂和课外学习的主动性，激发了学生开展积极课外科技拓展实践活动的自觉性，有利于教学科研的相得益彰。同时，还促进了高校教师追踪科技发展动态，并将其融入课堂教学的主动性，有效避免了现实生活与教材的“剥离”。将科研动态与课堂教学相结合，是国内科研型高校提高教学质量，创建世界一流大学的初步尝试。
一、充分备课是合理组织教学的前提
在目前展开的实际教学活动中，工科的教学依然以教材为主，以工科实验、参观认识实习和金工电子实习作为辅助。作为教学主要环节的课堂教学采用的教材，普遍存在滞后于社会经济发展的情况[3]。教材类专著的编写，大多基于存世数百年的经典理论和实践经验，经过领域内多名专家学者的反复论证和修改编写而成，大部分学生在教材中获取的书本知识，在走入社会后往往已经过时。这一现象对于学生和高校而言，是一种时间和教育资源的浪费；对于用人单位而言，新入职员工不能胜任岗位工作，需要经过专门培训才能顺利工作，培训的时间成本、财力和机会成本徒增。针对现有教材相对滞后的缺点，不少教师尝试在高校教学中引入最新科技发展动态和前沿科技应用的展示。一方面，高校教师大多承担一定的科研任务，对于行业内新技术的发展脉络具有很好把握，同时熟悉业内主流科技期刊，可以及时追踪当前行业内部的科技发展动态。这为将前沿科技引入课堂创造了得天独厚的条件。部级省级著名教学名师们的授课效果深受不同知识基础和学习能力学生群体的广泛认可，他们的教学风格也有很大差异，大体上有两种风格。一种是严格按照教学大纲，教师课前备课充分，在课堂上完全不看讲稿就能用严谨的语言出口成章，学生只需要做好笔记，也能很好地掌握课程内容。另一种风格是在教学大纲的框架内，老师凭借自己宽广的知识面自由发挥，讲得生动活泼，趣味横生，但学生课后复习要花很多时间翻阅教材才能掌握课程的基本内容。这两种授课方式孰优孰劣颇受争议，一时间很难评出高下，因为这要看课程性质和授课对象。大多数学者和教师认为对于低年级的基础理论课，应该采用第一种方式，而给高年级（特别是研究生）讲课，可能第二种方式更好。前者备教材，后者需具有宽厚的知识储备。无论采用何种教学风格，都离不开课前的充分备课。充分的备课不仅要求要求教师对授课内容和知识点烂熟于心，还要求具有较为有效的教学策略，掌握学生的学习心理，对课堂讲学的顺利有效有良好的把握。
二、引入科技前沿发展动态是充分备课的有效形式
传统的备课方式要求做到备教材、备学生、备方法[4]。从备课的流程来看，教学设计必须源于对教材的正确理解和把握。教师只有认真细致的研究教材，对教材有一个全面的、正确的理解和把握，才能设计一个比较合理的教学设计。教师在备课过程中，采用好的教学方法，可以充分调动发挥学生学习的主动性，从而创造出高效率的课堂教学。将前沿科技成果引入到课堂中，对教师的备课提出了很高的要求。从上世纪50年代开始，美国的科学教育杂志就不时发表一些相关的研究报告。例如，采用科幻进行公民教育、阅读教育、物理化学生物天文学教学等[5]。上述实践不但在大学进行，也在中小学进行。多数研究积累了经验，获得了不同程度的第一手信息，也发现了科幻教学中的不足。科幻教学以生动有趣故事作为引子，启发学生开始自我探索，自我寻找和学习，这使他们学会了探究科学问题的方法。其不足之处就是没有深厚的科学理论和较为严谨的学术证明。相比之下，发表在学术期刊上的科研发展动态则是经过学者审慎严格的论证而得出，具有相当强的学术性、逻辑性和理论基础，更适合作为高校研究生和本科生课堂内容。将科研成果融入到传统教材进行备课，对高校教学质量的提升尤为重要。在新形势下，以社会需求为导向，培养具有创新思维和工程实践能力，能深入一线进行新技术、新产品和新工艺研究的新型工程技术人才，是当前国际上高等工程教育的基本走向[6]。在教材备课的同时，引入科研发展动态，是充分备课的有效形式。这样可以充分调动学生学习的积极性，加强课堂授课效果，同时也能提高教师的科研和教学水平。国内许多高校和学者对此做出了努力和尝试，受到广大学生的认可。以复旦大学杨玉良担任校长面向全校本科生开设公开选修课为例，作为我国第一代高分子专业博士、中科院院士、多项“863”、“973”重大科研计划负责人和复旦大学校长，他本身也是一名教师，杨玉良院士在备课过程中几易其稿，课上播放的PPT多达154页。来自软件工程的2012级本科生方家婧就感言听校长上课“和老师平时上课一样亲近，校长讲的许多东西很前沿，给了我一些新的视角，虽然与我的专业关联性不大，但是依然感觉很有收获”[7]。值得指出，杨院士将科技前沿发展动态引入到课堂，为青年教师提高自身科研教学相结合的能力提供了参考。
三、引入科技动态在机电专业教学中的应用效果
作为传统的工科专业，机电一体化专业培养具有必备基础理论知识、专门知识和较强的从事本专业领域实际工作的能力，适应生产建设、管理、服务第一线需要的，德、智、体、美等方面全面发展的高级应用型、技术型人才。机电专业历经几百年的发展，已经形成非常成熟的理论体系和实践经验。现代机电设备朝着两个大方向发展，一是大型化综合化，二是微型化和智能化。随着器件微型化的发展，微机电系统已经成为当今科技发展的热点。本课题组承担的科研任务之一是针对微机电系统中微流体驱动和微纳粒子操控机理及应用的研究，因此，也对校内研究生开展了相关的选修课程《微机电系统设计与制造》。实践证明，在实际教学中，关注和引进最新的科技发展动态，取得了良好的教学效果。下面以微机电系统中微流控芯片技术的发展动态为例说明。微流控技术被Forbes杂志评为影响人类未来15件最重要的发明之一。直至今日，各国科学家在这一领域做出更加显著地成绩。微流控技术作为当前分析科学的重要发展前沿，在研究与应用方面都取得了飞速的发展。在课堂中引入这一个具有明显学科交叉特点的新概念，可以开拓学生的视野。微流控芯片实验室，又称其为芯片实验室（Lab-on-a-Chip）或微流控芯片（Microfluidic Chip）。微流控芯片是微流控技术（Microfluidics）实现的主要平台。其装置特征主要是其容纳流体的有效结构（通道、反应室和其他某些功能部件）至少在一个维度上为微米级尺度，操控微小体积的流体在微小空间中的活动，在微小的芯片上构建化学或生物实验室，从而将多种化学和生物学的过程集成到快速和自动的微流控系统。由于微米级的结构，流体在其中显示和产生了与宏观尺度不同的特殊性能，因此发展出独特的分析产生的性能。随着微流控芯片的不断发展，科学家逐渐认识到微型全分析系统只是微流控芯片的一个类别。微型全分析系统是以样品分析为最终目的一类微流控芯片的统称。微型全分析系统的目的是通过分析设备的微型化与集成化，最大限度地将分析实验室的功能转移到便携的分析设备中。微型全分析系统将生化分析的许多过程与步骤，即生化分析实验室的“功能集成结构缩微”在几平方厘米左右或更小的芯片上，具有检测速度快、试样用量少、通量高等显著的特点。微流控分析芯片综合了MEMS技术与微流体力学、化学、生物学、医学、计算机、材料等多学科领域，可以实现多种分析功能，最大限度地把采样、稀释、加试剂、反应、分离、检测等分析功能集成为一体的微型全分析系统。这一技术具有相当明确的应用背景，可以激发学生的想象力。部分学生在听取本课程之后，积极的探索开发新型的全自动或者半自动的微流控芯片检测系统，真正做到了学以致用。另一方面，微流控芯片技术引入机电专业课堂，有利于启发学生探索机械加工新工艺。微流控分析芯片发源于MEMS技术，因此早期常用的材料是晶体硅和玻璃。高分子聚合物材料近年来己经成为微流控芯片加工的主导材料，它的种类繁多、价格便宜、绝缘性好，可施加高电场实现快速分离，加工成型方便，易于实现批量化生产。但是硅材料也具有本身的缺点，这些影响了硅的应用。玻璃己被广泛用于制作微流控芯片，使用光刻和蚀刻技术可以将微通道网络刻在玻璃材料上，它的优点是有一定的强度、散热性、透光性和绝缘性都比较好，很适合通常的样品分析。在学习机械加工工艺方法时，必须要充分考虑材料本身的特点。通过微流控芯片基底加工的实例，学生对于机械加工工艺和材料选择有了深刻的理解。目前，高分子聚合物材料由于成本低、易于加工成型和批量生产等优点，得到了越来越多的关注。例如PDMS芯片经软刻蚀加工技术，可以实现高精度微结构的生成。并且，由于这种材料的弹性，可以更好地与外界部件进行整合。PDMS芯片应用在某些生物实验中，可以形成足够稳定的温度梯度，便于反应的实现。除此之外，由于其对可见光与紫外光的可穿透性，使其得以与多种光学检测器实现联用。在细胞实验中，由于PDMS的无毒特征以及透气性，因此显现与出其他聚合物材料相比不可替代的地位。PDMS微通道的加工不是传统的去除式切削加工，而是类似软“铸造”的一种需要模具和流动性材料的工艺，开阔了学生在机械加工工艺手段领域的眼界。
总之，将科研成果融入到传统教材开展教学，对高校教学质量的提升尤为重要。可以培养出具有创新思维和工程实践能力，能深入一线进行新技术、新产品和新工艺研究的新型工程技术人才，同时还有利于教师队伍知识的更新和科研素质，应当大力提倡。
参考文献：
[1]朱栋.大学教师教学有效性研究[J].科技信息，2013：241-242.
[2]杨松山，高胜，贾光政，王金东.数控加工仿真课程行为艺术教学法探讨与研究[J].大学教育，2013：77-78.
[3]殷雁君.基于学科课程体系发展背景的计算机导论课程建设思考[J].内蒙古师范大学学报（教育科学版），2013，26（7）.
[4]杨阳.有效备课构建高效课堂[J].教育教学论坛，2013：199-200.
[5]韩天琪.科幻：科学教育方式新探索[N].中国科学报·思想周刊，2012-12-17（5）.
一、显微数码互动系统简介
数码显微镜是将普通的光学显微镜配上数字摄像头，使显微镜看到的图像通过数模转换，成像在与显微镜相连的计算机屏幕上。它操作方便、直观，可以将图片保存、打印，配备测量软件后可以测量各种数据；它简单易学，学生很快便能独立操作使用数码显微镜来观察植物细胞、单细胞动物等自然物体，并自行拍照、保存、录像、提交生物作业，学习热情空前高涨。
显微数码互动系统是将单个的数码显微镜通过计算机与教师机联系在一起，通过计算机软件的有机整合，形成师生互动、生生互动、图像共享的教学系统。显微数码互动系统一般包括数码显微镜系统、计算机软件系统、投影系统等。通过这个系统，能将学生视野中的典型图像及时显示给大家观察，同时还可进一步将实时图像投影到大屏幕上，以便教师讲解、点评，使全体学生都能共享图像，还可作为资料查阅。由此可见，使用显微数码互动系统有效解决了传统显微实验设备的种种弊端，对提高教学质量和教学效率都起到了很大的推动作用。
二、显微数码互动系统在高中生物实验教学中的作用
1.变革生物课堂教学方式，提高学生生物科学素养
进入高中后的第一堂生物课，就在显微数码互动教室教学“走进细胞”一课。学生通过很短时间的学习，就初步学会了数码显微镜的使用方法。如在教师提供的霉菌、颤藻、人口腔上皮细胞等多种材料中，任选几种细胞制作成临时装片，在显微镜下观察比较不同细胞的异同点。学生很快沉浸在观察微观生物世界的欢乐海洋里，流连忘返。观察结束后，学生纷纷挑选最佳图片保存，并上传至教师机。下课后，有不少学生要求加入生物兴趣小组，课后采集各种生物材料进行自主实验，开展研究性学习。这样的生物课堂教学，不仅创新了教学方法，还丰富了教学内容，极大地调动了学生学习生物学的积极性，提高了学生的生物科学素养。
2.优化实验教学过程，提高实验课堂效率
人教版高中生物必修一中有一个经典的显微实验教学课——《观察根尖分生组织细胞的有丝分裂》。在使用传统的光学显微镜做实验时主要有三个问题：一是成功率低，只有少数学生能够成功观察到特定时期的分裂图像。原因主要是由于普通光学显微镜的结构比较复杂，学生操作有一定的困难，而教师的指导只能落实在少数人身上。二是教师不能实时看到大多数学生显微镜下的图像，对学生的实验情况不了解，许多问题不能得到及时的发现和纠正。三是通过目镜观察计数不同时期的细胞时，学生眼睛易疲劳，常应付了事，失去兴趣。而使用数码显微镜则能很好地解决上述三个问题。当学生在观察中找不到洋葱根尖有丝分裂所需时期的图像时，可以按一下电子举手按钮，教师就能通过电脑屏幕发现该学生，随即打开该学生的显微镜观察画面，与其单独进行讨论交流。如果是共性问题，教师也可以利用投影屏幕，与全体学生一起进行分析解答。学生之间也可以通过计算机屏幕或投影屏幕互相看到对方所观察到的有丝分裂图像，即时进行互动交流。同时，学生通过计算机屏幕对每个视野里的细胞计数也方便快捷，易发现各个时期的细胞图像，成功率大大提高。更重要的是，在实验过程中对不容易见到的典型画面及某些特殊现象能及时拍摄保存，丰富教学资料，便于教师应用于以后的教学。
3.拓宽课本实验，开展研究性学习
关键词：山区；地理教学；“地理微博园”；教学模式
中图分类号：G4
微博教学，即教师或者学生把下节课有关知识点的问题或地理现象在微博上发表，其他同学利用手机或者电脑跟帖，发表各自观点和看法，展开讨论。下节课上课时，老师再根据同学们的跟帖，把有代表性的跟帖在课堂上“晒”出来，对学生进行引导并解答学生们的困扰，进行分析、总结。这样利用时尚流行的微博，达到交互式教学效果。这种教学模式在很大程度上可以促进学生的自主学习和合作学习，为师生之间在教学上提供了一种新的的教学交流模式。
一、山区学校开展地理“微博教学”所面临的困境与突破
对于山区地区的学校来说，学校教学设施还比较落后，尤其是和电子设备等多媒体设施；而且学生家庭经济状况也不如发达地区，手机和电脑对于他们来说仍属于“奢侈品”。“微博教学”这种教学模式对于他们来说简直是天方夜谭。那是不是山区学生接触的教学模式就一定落后于发达地区呢？
虽然山区学校硬件设施有限，但是我觉得在山区学校地理教学过程中如果把“电子微博”教学方式稍加转变，变成班级“学习园地”一样形式的“地理微博园”，同样可以起到“微博教学”的效果，也能有效达到师生这种交互式交流教学的开展。
二、山区学校开展地理“微博教学”的具体操作
不同于“电子微博”依靠手机和电脑，“地理微博园”主要发挥学生创意和动手能力，主要依靠的是纸质材料，如“便利贴”，其主要操作步骤如下：
1、“地理微博园”的构建。首先在班级墙报“学习园地”中布置“地理微博园”，材料可以用彩纸或卡纸，可以安排学生用剪好的纸围成一个四方形的地理微博园地，并在园地的上方贴上“地理微博园”的标题字样。
2、发帖材料。发帖材料可以用“便利贴”，操作起来比较方便，利于更新。学生根据“博主”设的主题，在便利贴上写好自己的意见、想法，然后贴到“地理微博园”中，进行跟帖或回复。
3、地理微博园分区。“地理微博园”分区一般可以分成教师发帖区、学生跟帖区以及学生自由谈论区三大板块。在教师发帖区中，教师在每节新课上课之前把这节课需要解决的一些问题通过提前发帖的方式要求学生通过自主学习解决问题然后跟帖。而等上课的时老师把有代表性的帖子摘下来，放在投影机上进行点评分析。而在学生跟帖区和学生谈论区上，学生可以就老师提出的问题或者自己在学习过程中遇到的困难进行发帖，与老师进行交流。
4、发帖或跟帖所提问题及表达形式可以丰富多彩。教师发帖的内容可以要求学生自我查阅书本材料来解决问题，也可以引导学生在课前就书本内容分小组谈论，然后在课堂之间展示他们谈论结果；而在表达形式上，学生除了可以用文字表达，也可以用漫画图形、结构图、数字表格甚至用实物模型辅助等来展示他们的想法。
5、“地理微博园”教学模式的试验。在验证教学效果方面，则可以有两种方式：一种是“同课异构”活动，通过“同课异构”活动可以将“地理微博园”教学模式与其他的教学模式进行对比，得出其优劣点。另一种则更直观，那就是每次考试成绩的跟踪与对比。从我校开展“地理微博园”教学模式的班级的教学效果来看，无论是学生的综合素质还是考试成绩都比同等级别的其他班级表现优异。
三、地理“微博教学”的目标
发达地区学校所应用的“电子微博”，与班级“学习园地”中的“地理微博园”非常相似，但是“地理微博园”教学模式更能满足山区学校教学的实际需要，其性价比更高。“地理微博园”除了有“电子微博”一样的教学效果外，它还可以达到另外一些很好的教学效果，下面是结合我校开展“地理微博园”教学模式的具体情况：
1、利用时髦的微博变相形式，引导学生自主学习，激发学习地理的兴趣。在“地理微博园”的教师发帖区中，教师在每节课上课之前，把这节课需要解决的一些问题提前通过发帖的方式进行提问，然后要求学生通过自主学习解决问题然后跟帖，这个过程实际上就促进学生自主学习习惯的形成，真正实现了“学生为主体，教师为主导”的新课标教学要求。
2、“地理微博园”打造成让学生了解身边地理现象的平台。比如晴朗的天空为什么呈蔚蓝色？孔明为什么能都借到东风？等地理现象。而且可以促进学生养成动笔动脑的习惯，目前，学生在学习过程中都存在着不肯动脑和动笔的习惯，以至于在上课的时候老师讲的内容学生好像都明白了，而实际上到了考试的时候他们就不会写、不会表达了，那其实就与学生平时没有养成动笔动脑习惯有关。
3、更大程度的与学生产生互动，营造活跃课堂气氛。课堂点评学生跟帖可以极大激发学生热情，上课的时候老师可以把学生的跟帖从地理微博园上摘下来放在投影机上进行点评可以极大的吸收学生的注意力，因为学生都会注意老师点评的帖子是否自己的跟帖。在点评的过程中，把学生存在的问题暴露出来，让学生意识到自己的问题所在，也能使其他学生身上存在的问题得到解决。
4、“地理微博园”培养学生之间的合作学习和小组学习。在教师发帖区，教师在课前可以引导学生以小组为单位解决书本当中相应的问题，然后要求学生在课堂上以小组为单位上台展示他们的观点和意见。而在学生谈论区中，学生可以把自己存在的问题通过发帖的方式用便利贴贴放到特定的区域中，然后其他同学跟帖谈论与解答，这两个过程实际上就是一个小组学习和合作学习的过程。可见，地理微博园可以很好实现小组学习和合作学习这个过程与目标。
【关键词】微课；高中英语；教学质量
《教育信息化十年发展规划（2011-2020年）》中指出要将信息技术与教学体系高度融合，探索微课教学的适应性和有效性，以先典型建设为主，再逐层推广微课教学的方式推动信息技术与教育的融合发展。虽说这两年来高考进行了实质性改革，许多省份将英语不列入高考考试科目而是以学业水平测试作为计分，但高中英语的实质地位并未降低，反而更侧重培养学生高中英语的实际综合应用能力。微课教学在高中英语中的应用有利于创新课堂教学形式，增强学生学习英语的兴趣。
1.微课教学质量分析
1.1微课教学优势
微课教学是以视频播放为主，时间控制在5―10分钟，承担课堂引入或者精品点拨的角色。具体来说微课教学的优势有以下几个方面：
（1）“两少一精”。“两少”指的是教学时间少，资源容量少。“一精”指的是教学内容的精品化、典型化。微课教学是用10分钟左右的时间呈现课堂教学的内容，因此在选材的时候施教者会注重对资料的代表性作出分析判断，以典型知识点来概括或引导教学，从而激发学生的总结能力和思考能力的培养。
（2）视频教学，趣味性强。微课教学是以多媒体技术为载体，以视频播放为主，这种形式的运用增进了课堂教学的趣味性，也比较容易吸引学生的注意力。比如，高中英语教学中选取一个英文动漫电影的片段作为课堂教学的切入点，这能快速使学生集中注意了解课堂教学内容。
（3）制作简便，实用性强。微课教学内容少，时间段，不需要投入大量的精力去设计课程，关键点在于去选取好典型材料。因此，微课教学制作的途径简便快捷，以课堂教学实用性为目标。
（4）直观教学，形式多样。微课教学的一大优势就是其直观性强，以视频播放的形式呈现给学生，无疑是让学生大脑和感官都受到巨大的冲击，更有利于学生全方位的了解所学知识。其次，微课教学的形式多样。有课程导入型、习题巩固型、课堂总结型等形式，而且还可以以教师口授形式、问答形式、演示形式、讨论的形式等来展现教学内容。
（5）半开放式，互动性强。微课教学改变了以往教学的封闭性和以老师主讲为主，是一种半开放式的教学形式，学生可以自主的学习课堂知识。同时，微课教学还能有效反馈学生学习进度，增强学生之间的交流讨论，有利于激发学生的思维和想象力。
1.2微课教学注意事项
微课教学作为一种新兴的教学形式，在推进的过程中必然要逐渐适应教学实际环境，二者之间会存在调整适应阶段。因此，微课教学应注意几点问题：
（1）梯度推行，理性考量。微课教学与课堂教学的融合度和紧密性还有待仔细考量，因此在引进微课教学的时候要理性对待，分梯度的推进微课教学。可以某一地区，某一学校先行试点，再将试点的经验总结交流，逐步扩展微课教学的范围，增强微课教学的力度。同时还应结合实际的教学水平和质量，有选择的引入微课教学科目。
（2）题材选取要典型。微课教学资源内容少，要想凸显教学的价值就必须做到精品化、典型化。因此，在微课制作和选取的过程中要细致分析资料选取的代表性，其次要深入思考以何种教学方法、形式使得题材表现的张力最优化。
（3）区别对待，凸显优势。微课教学要分析其与教学科目的契合度，有的科目适合微课教学形式，有的科目则不能适应微课教学，不能生搬硬套。比如，英语科目的教学，因其教学目标是培养学生的语言综合素质，在选择微课教学时候就有很大的导向性作用。以微课植入形式，生动展现英语语言的沟通交流画面。
2.高中英语微课教学探讨
高中英语知识点覆盖面广，内容复杂难懂，因此纯粹的课堂教学形式很难做到教学质量的突破性进展。引入微课教学很好契合了新课程背景下的教学目标，突出高中生语言实际应用能力的提升为主要教学目标。具体来说，高中英语微课教学有以下几个方面的创新策略。
2.1学生既是受教育者，也是教育者
高中英语微课教学要突破的一个传统教学理念就是学生是受教学者，要敢于去尝试教学理念的革新。学生不仅是受教育者，也是教育者。高中英语中，学生在接受语言知识的同时形成自己学习习性和心得体会，在微课堂上，学生可以将这些经验和心得通过视频交流的形式展现给大家。这是对教学理念的革新，有利于催生学生英语学习的积极性和兴趣。如某位同学对高中英语句型理解的非常好，可以采用录制微课的形式，来分享自己的学习经验和学习方法。
2.2分层次教学，教学方法多样
高中英语难度大，理解内容多，必然存在学生英语水平的分层，因此微课教学要分层次教学。施教者首先要了解班级同学英语水平状况，如哪些学生时态掌握不熟练，哪些同学又理解了虚拟语气，哪些模块是教学的难点和重点。在此基础上做到微课教学内容的分层次教学，如以完成课堂任务的形式或者课堂答疑的形式来巩固学生对某个模块的学习。
2.3语言输入与输出并重策略
高中英语教学不单是语言的输入性教学，更应是一种输出型的教学科目。尤其是现今高考英语改革，其本质就是为了凸显提高学生语言实际英语能力。因此，在高中英语微课教学中突出语言输出教学策略。如可以以英文对话的形式来提高学生语言表达能力，微课的视频播放端是外国人A与外国人B进行英语对话，在制作过程中，可以将B的对话内容省略，将课堂学生代入B角色，表演与A角色英语对话。
2.4全方位立体式教学
高中英语微课教学应做到课前、课中、课后三者的有机衔接，课前自主学习教学内容，课中巩固和答疑，课后对学习的情况进行反馈。三者凸显的是立体式教学模式。
结束语
高中英语微课教学是突破传统教育理念，以提高学生英语实际语言应用为教学目的，有利于学生和老师减轻学习和教学压力，改善课堂效果。
【参考文献】
The Development of Teaching Materials Based on
Integration of Teaching and Learning and Doing
ZHOU Haizhen
（Wuchang Polytechnic College， Wuhan， Hubei 430202）
Abstract Whether it is flipped classroom teaching mode or teaching-learning-doing unified model， their teaching objectives and teaching content is the same. However， because of the teaching mode， teaching design， classroom teaching content and so on， there are many differences between the teaching mode and the teaching mode. In this paper， we will discuss the characteristics and development of the teaching materials in the flipped classroom teaching mode.
Key words flipped classroom； integration of teaching-learning-doing； materials development
翻转课堂教学模式是指学生在课外完成知识的学习，而课堂变成了师生之间和生生之间互动的场所，包括答疑解惑、知识的运用等，从而达到更好的教育效果。教学做合一下的翻转课堂将师生教学做、理论知识的学习安排在了课外，而课堂成了学生技能检验技术交流、答疑解惑、经验分享的场地。学生将在课堂完成学生独立做，并和同学们交流操作心得，完成教师设计的讨论问题。要达到理想的翻转课堂教学效果，学生需做到完成课前任务、思考课中讨论、强化课后知识。如何结合职业教育的特点编制翻转教学模式的教材成为我们职业教育工作者的新挑战。
1 翻转课堂与教学做合一的比较
在教学做合一教学模式下，教师采用班级授课，围绕工作任务在做中教，学生在做中学。教学过程中“任务驱动的五步教学法”是最为有效及普遍的教学方法。其教学步骤为：第一步是教师下达任务，并针对工作任务引导学生进行具体的、详细的分析，让学生提出疑问，教师再对这些疑??进行归纳、规范、补充，形成便于学生学习的系列问题；第二步是教师针对形成的学习问题，因势利导，进行知识导学，并带领学生完成一次类似的工作任务即师生教学做；第三步是学生动手操作，独立完成工作任务即学生独立做；第四步是教师组织讨论交流，通过讨论交流让学生相互争鸣，总结学习心得，交流操作技能及技巧；第五步，结合讨论交流的情况，教师应及时进行点评归纳。这种教学模式有利于发挥教师的主导作用；有利于发挥班集体的教育作用；有利于进行教学管理和教学检查。但不利于照顾学生的个别差异，不利于学生学习能力的培养。
翻转课堂教学模式借助于现代信息技术的支持，学生在课前根据教师下达的任务进行知识的导学，在“视频教师”的带领下完成动手操作即师生教学做；在课堂中进行知识内化，完成学生独立做，并讨论交流与点评归纳。学生们经过同学协作及老师的帮助解决疑惑，提高能力，得出结论，提炼理论知识。随着教学过程的翻转，课堂教学产生了较大变化，主要体现为课堂教学时间的分配。由于任务解读、知识的导学和师生教学做等内容转移到课外，大量的课堂时间用于学生在仿真的环境中操作指导、技术交流、技能强化，交流讨论和点评归纳。课堂教学重点不再是一般性知识的传授，而在于质疑、表达、合作，走向深度学习。
2 翻转课堂教材的特点
2.1 教学做合一教材特点
教学做合一源自陶行知的生活教育理论，陶先生将教学做合一表述为：“教的方法根据学的方法，学的方法根据做的方法。事怎样做便怎样学，怎样学便怎样教。教与学都以做为中心。在做上教的是先生，在做上学的是学生。”教学做合一教学模式要求课程、教材、教法整体配套，课程按教学做合一设计，教材按教学做合一开发。教学做合一教材有三个特点：内容理论实践一体化、教材体系工作任务过程化、教材编排教学做研一体化。教材中的每一个部分，要符合工作过程的逻辑关系，按事情“要求做什么”、“根据什么做”、“应该怎样做”来编排。每一工作内容有工作任务（师生教学做和学生独立做）、理论知识、操作指南三部分；每本教材配套一本同步操作。将某一工作岗位的相应工作任务组合成一本教材。
2.2 翻转课堂教材特点
翻转课堂借助了现代教学手段，利用“视频教师”教学，改变了传统教学流程，改变了教学“片断”，教师要根据“微课程”教学需要，重新设计组合编制教材内容。通过实践探索，满足翻转课堂教学需求的教材具备以下几特点：
（1）教材适应“微课程”需要。翻转课程契合了时代的发展，充分利用了现代教学技术，将视频、微课、慕课和各种学习软件应用于教学中。它们不像传统教学一样聚焦大量操作技能和系统知识，它们的学习内容短小，便于在线观摩；适应移动互联网时代知识移动传播和碎片化学习情境，也可灵活方便地将其下载保存到终端设备（如笔记本电脑、手机、MP4等）上实现移动学习、“泛在学习”。技术发展使随时随地学习成为可能，使优质资源唾手可得。因此，适应教学做合一的翻转课堂教学的教材在编排上要考虑工作任务的可分解性，便于操作技能的“微”课程学习。
（2）教材匹配学生发展需要。翻转课堂的有效实施取决于学生“翻转的程度”，教材的编写要引导学生自主学习，能激发学生的学习兴趣，培养学生的主动学习能力。设计好课前学习任务单，改变学生依赖型学习习惯，并主动参与学习，继而发展为能自我导向学习者。设计好课堂中能暴露学生操作技能及知识漏洞的问题，引发学生换位思考的问题，促进学生记忆和掌握新学职业能力的问题。课后重视学习反馈，可设计一些有结构性、开放型、趣味性、挑战性的问题，如写出填空题、选择题、写出思考过程、录制某操作视频等。让学生要理解为什么要操作和做题、为什么不怕动手操作和做题。对学习过程中可能发生的一切有预见性，设计所有类型的学习活动，为学生部署所有学习活动需要的学习技术。
（3）教材满足学习者个性需要。在翻转课堂教学模式下，可充分考虑学生学习差异情况，满足个体学习需求。教材内容的编排上，在满足职业技能的需求上要为主动型学者提供结构上必要的前后衔接的知识内容，帮助操作能力强的学习者实现技能训练及创新。因此，在教学做合一教材理论知识够用的基础上，可考虑知识的拓展性，增加对原有知识的延伸或者对原有知识进行补充、强化、巩固的内容；可增加单项操作技能练习，为学生准备多种学习资源，如：MOOCs、阅读资料、模拟材料、例题习题等。
3 基于教学做合一的翻转课堂教材开发的探索
适合相应教学模式的教材才有利于该教学模式下的教学组织，达到理想的课堂教学效果。教材开发是有效实施翻转课堂教学模式的重要内容之一。
3.1 教材开发难点
（1）教材三部分的重组合。由于翻转课堂利用视频教学，视频不仅要求主题突出、指向明确、相对完整，还要时间短、资源容量较小，便于学生随时随地学习。因此在教材内容组织安排上，要便于微课例，满足教学需求。教学做合一在教材的编排上注重工作任务系统化、过程化，教材的工作任务、理论知识、操作指南是三个相对独立的部分。而翻转课堂教材需将工作任务分段细化，理论知识、操作指南同时段细化，三部分重新组合。
（2）课堂教学内容的设计。翻转课堂将师生教学做、知识导学等内容倒置到了课前，课堂主要用于检查学生学习情况（学生独立做）、讨论交流与点评归纳。讨论问题的设计要遵循主导性、层次性、探索性、开放性等原则，要能引起学生的兴趣和好奇心。设计得当的讨论能让学生在交流、合作、探索中不仅能体验对知识的感知和更新的认识，还能体验到同学之间情感的交流，思维火花的碰撞，从而使各方面得到主动发挥。
3.2 教材开发的思路
在原教学做合一教材的基础上，以课程为单位组织人员编写。根据翻转课堂的教学原理细化师生教学做和学生独立做工作任务，编写教学设计，重组合教材内容。以编制“财务报表分析”工作任务为例。第一步，根据翻转课堂教学需要及原理将“财务报表分析”进行分解、细化。“财务报表分析”工作任务进一步细分，又可以分为收集行业和同行资料、资产状况及资产变动分析、负债及所有者权益变动分析、利润总额增长及构成分析、成本费用分析、收入质量分析、偿债能力分析、盈利能力分析、营运能力分析、发展能力分析、编制分析报告等若干任务。将原工作任务、理论知识及操作指南以细化后的工作任务为章节点分十一部分重新组合。第二步，修订细化后工作任务的教学设计，包括课前、课中、课后教学设计。课前教学设计注重任务的布置、知识的导入；课堂教学设计注重知识的应用即学生独立操作，课堂讨论安排、教师的总结点评等；课后教学设计学生知识的强化，理论知识的理解。以“财务报表分析”中“偿债能力分析”工作任务为例。课前在“操作视频”的带领下一起完成东方集团偿债能力分析（师生教学做）工作任务，然后根据提问完成知识导学任务。问题有：偿债能力说明企业哪些能力？企业偿债能力能分析主要有哪几个衡量指标？各指标数值为多少适当？如何编写偿债能力分析报告？课中完成环球公司偿债能力工作任务，分小组进行交流学习心得。讨论如下问题：哪些偿债能力分析指标之间有联系？如何去记忆这些有相互联系的指标？指标的数值是否是绝对数？如何用几句话去说明偿债能力？课后思考：还有没有其它偿债能力指标？在实际工作中选择哪些指标进行偿债能力分析？完成偿债能力分析知识强化，主要方式是完成相应练习题。第三步，根据前两步，重新组织、编写教材内容。工作任务分为11个技能点，每技能点包括四部分：工作任务、知识导学、操作指南及思考及讨论。在原知识导学的基础上，编写课前导入问题及理论拓展知识；课中思考及讨论问题；课后强化练习。
【关键词】微课程：翻转课堂：课程设计；教学模型
引言
近年来微博、微信等传播媒介的兴起，使得网络数字化阅读越来越倾向于短小精炼、片段化的呈现方式，其特点是传播速度更快，传播内容更具互动性和冲击力。随着2011年佛山市教育局在全国首推“微课”模式，学校教学同样步入了“微时代”：2012年9月份，教育部向全国中小学征集优秀微课程作品；2012年12月，教育部面向高校举办微课教学比赛。与此同时，华南师范大学与凤凰卫视联合了“凤凰微课”APP，内容覆盖众多学科，有力地满足了大众个性化的学习需求。自此，“微课程”成了广大一线教师和各级教研部门关注的热点话题，在教学实践中取得了一定的进展。事实上，继E-Learning、M-learning之后，微型学习已经成为新兴的数字化学习方式，基于微型视频资源的学习能充分挖掘文字和图片包含的隐性知识，将隐性知识显性化地表现出来。在此背景下，本研究关注了微课程的设计方法和教学应用，以期对微型教学视频支持下的教育教学变革提供一定的参考和借鉴。
一 微课程的起源
微课程是指在较短的时间内，以阐释某一知识点为目标的一种微型教学视频，是微型学习的一种形式。关于微型学习的研究最早来自于国外的相关文献。2004年，奥地利学者马丁·林德纳提出微型学习（Microleaming）的理念，旨在通过应用微型媒体终端学习微内容从而构建一种新型的学习方式。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（David Penrose）提出了“微课程”（Microlecture）的概念，他认为普通课堂中讲授的几十分钟甚至几个小时的内容可以压缩成60秒内的“知识脉冲”（Knowledge Burst）作用于学习者，核心知识概念将构成微课程的主体，伴随微课程的是结构化的任务活动，通过对这些核心概念的深入探索进而完成课程材料的学习。国内率先提出“微课”应用研究的是广东省佛山市教育信息中心主任胡铁生。在他看来，45分钟的课堂讲授主要围绕几个核心知识点展开，根据认知科学规律，学生保持注意力的有效学习时间普遍较短，于是提出将教学中的重点、难点、疑点等核心知识点制作成片断化的视频点播资源，有利于师生个性化的教学和个性化的学习。2011年4月佛山市教育局向全市教师征集微课作晶，在短短一个月共收集到一线教师提交的1621分作品，点击率突破5万人次。与此同时，内蒙古鄂尔多斯东胜区教研中心的李玉平也提出了“文字+音乐+画面”的“微课程”的形式，教师通过自身的实践经验抽出方法策略，将教学内容进行可视化处理，变为富有视听效果的微课程。
微课程的学习在我国还处于起步探索阶段。黎家厚教授及其研究生团队自2012年下半年开始，就在上海闵行区浦江第一小学等几所学校进行微课程教学应用的实践探索，开展了“微课程助推教学变革”的教研创新活动。常州市博爱教育集团重点打造推出了“博爱微课程学院”，建设的微课程资源几乎覆盖语数外、音体美以及德育、科学、信息技术、综合实践等十大类小学课程科目，并获得师生的认可。微课程相关的专题网站也如火如荼的开展起来，代表性的有国家开放大学建设的五分钟课程网和专注于中学生学习的微课网等。当前，在教育部的组织下，微课程的教学模式已被推向全国各中小学乃至高等院校，微型学习已经成为当前教育领域的研究热点。
二 微课程的概念与特征
1 微课程的概念
目前关于微课程的概念还没有非常明确的界定，根据胡铁生等人的已有研究以及教育部的微课参评项目要求的文件，文章认为，“微课”是“微课程”的一种形式，全称“微型视频课程”，是在微型学习理论指导下，以教学视频为主要呈现方式，围绕核心知识点讲授、实验操作、疑难问题解答等环节展开的教与学的过程和相关资源的有机结合体。其核心要素是承载教学内容的微视频，此外还包括与教学活动相关的微教案、微课件、微习题、微反馈以及微反思等其他辅教学材料，它们以一定的结构关系和呈现方式共同营造了一个半结构化、主题突出的资源单元应用“生态环境”（如图1）。对学习者来说，这些微小的片断优化了学习内容与学习目标的联系，从而产生一种更加聚焦的学习体验。
在微课程资源生态环境中，微视频是学习者最主要的学习资源。根据人类的认知特点和注意力保持规律，学习者在课堂上的注意力集中时间普遍较短，因此微视频的设计时长应该在5～8分钟左右，一般不超过10分钟；微教案是微课程设计的切入点同时也指导整个微课程教学活动；微课件指在教学活动中运用的其他多媒体资源和素材；微习题是根据微课内容设计的测试题目，形式可以多样，重在引发学生的深度思考；微反馈是学习者对当前所学内容的总结评价，也是教师对学习者的点评，是微习题环节的延伸；微反思则是教师在本轮微课实践活动中收获的教学感悟及教学经验，用以指导后续课程的开展。
2 微课程的特征
（1）教学时间短。一般微课程的持续时间在都不超过十分钟，相对于以往40多分钟的课堂讲授，短小的课时更加符合学生的认知特点，有利于学习者保持注意力，高效地利用短时的学习时间进行知识建构。
（2）教学内容微型化。传统课堂教学注重知识的系统化和完整性，对于知识的展开需要进行足够的铺垫和准备。相比之下，微课程主题更加突出，直接聚焦教学中的重点难点，并且通过合理的设计对知识内容进行切割，让学生通过微目标的达成。不断实现微小的进步。
（3）使用灵活。微课程主要由微视频组成，体积较小，非常适合在移动终端设备上观看使用，实现随时随地的学习。此外，以单一知识点为单位的视频切片可以满足学习者个性化定制的需求，并且能为翻转课堂的开展提供支持服务。
（4）资源组成构成的情景化。以微视频为主的教学资源包整合了课件素材、习题反思、点评反馈等多元化的教学资源，构成了一个主题鲜明、类型多样、结构紧凑的“主题单元资源包”，营造了一个真实的“微教学资源环境”，有利于促进学习者隐性知识、默会知识等高阶思维能力的提高。
总体来说，微课程以其微言大义、短时高效的教学特点满足了学习者的兴趣需要，视听呈现方式给学习者提供了一种快乐的学习体验，适应了“微时代”数字化学习的新趋势。传统课程与微课程教学活动各要素对比情况见表1。
三 微型学习视野下的微课程设计原则
微视频课程是微型学习资源的一种特殊形式，汇集了图、文、声、像等媒体呈现形式的优势，同时也体现了微型学习资源细小粒度、松散连接等特点。基于微课程的学习在时空上具有较大的自由度，同时也可能会受到边缘性注意和处于非正式学习情境等因素的影响。因此，笔者从认知负荷的角度对微课程的教学内容提出了相应的设计原则，以期优化视频内容，为学习者提供良好的微型学习体验。
（1）明确定位原则
设计良好的微型学习资源首要解决的是学习者和学习对象明确定位的问题，微课程的设计也如此。由于内在认知负荷受学习材料本身的复杂性和学习者当前知识水平的影响，所以应该认真分析学习者特征、学习能力和学习风格，进而提供相应的微课程教学安排。另一方面，不同的教学内容应该考虑采取不同的材料设计策略，例如良构性知识认知负荷较低，对知识点简单分割处理即可；而非良构性知识由于内部交互复杂度高，需要采取由浅入深、由易到难逐步进行的策略。
（2）小模块呈现原则
根据认知负荷理论中资源有限论的观点，学习者的认知资源是有限的，一次处理的信息量过大会造成认知负载，从而影响知识的意义建构。欧洲大脑研究工作室格哈德·罗斯等人也从神经生物学的角度证明了微小学习单位和频繁的重复最有利于大脑的学习。因此，在设计微课程学习资源时，应该采取结构化、短时间、知识粒度较小、知识点单一聚焦的原则，尽量使单次学习的时间控制在10分钟之内，通过系列化的小模块学习实现宏大知识意义的建构。
（3）界面简单原则
建构主义理论认为，知识意义的建构需要学习者在创设的情境中保持集中的注意力，并进行深入思考探究。然而微型学习的过程中却充满了各种分散学习者注意力的事情。因此微课程内容的呈现界面要遵循简洁实用的原则，对屏幕呈现的信息元素要聚焦要意，突出关键内容，排除干扰信息。此外，屏幕中的图文结构应大小适中，教学内容的解说词应准确精练等。
（4）双通道原则
根据认知科学的相关理论，视觉处理器和听觉处理器分别占用独立的信息加工通道。采用视听元素结合的形式能独立使用两种处理器，可以扩大工作记忆的信息处理容量并增强工作记忆效率，降低了工作记忆的认知负荷。因此在微课程的设计过程中，应高度重视这一认知特点，特别是在一些非实录的演示性微课程设计中，应对重要知识点配以适当的提示文本和精炼的同步解说，从而更好地促进学习者的认知加工过程。
（5）适当排序原则
根据Haido Samaras等人的研究，学习者的内在认知负荷可以“通过对学习材料进行适当的排序、安排适当的信息序列”来降低。在呈现认知负荷较高的交互材料时，应先给学习者呈现一些认知负荷较低的独立元素，然后再呈现完整的材料。在微课程资源设计时，可以对微内容学习材料进行适当的选择和排序，达到减少认知负荷，提高学习效率的目的。
四 微课程的设计
良好的教学设计有助于更好地指导微课程教学资源的开发。与其他学习资源类似，微课程的设计也需要从教学目标制定、学习者分析、内容需求分析、教学媒体选择等方面进行设计。在本文中笔者根据微课程的特点，主要从内容设计、媒体设计和可用性设计三个方面进行了探讨，确保微课程能够适满足学习者的实用需求。
1 内容设计——知识点的微型化处理
要制作视频教学频资源必然需要对知识内容进行教学设计，对于微课程而言，首要解决的问题就是如何将知识点进行合理的切割，即知识点的微型化处理。
（1）教学内容的选择
在内容选择上应主题鲜明，不追求内容的系统化覆盖，而是依据“微目标”的标准和最小粒度原则，选择短小精悍且自包含的知识点材料。每一组块的微视频都能够独立承担单一、完整的知识内容，这些知识点能够、但不必需与其相邻近的知识点松散组合。小结构的视频内容也并非是碎片化、繁乱无序的，而是要依据某一学习主题将教学内容转化为一系列的微课程，这样才不至于破坏原有教学内容的完整性，才能更好地增强学习者的粘度。此外，在访谈调查中也发现，具有某种情境性特点和针对实用性需求的微课程备受学习者关注，例如可在暑期为学习者提供一系列聚焦蛙泳的微课程，或是针对研一新生提供一套学术信息资源检索技巧的微课程等。
（2）教学内容的微型化处理
内容分割上，尽量将课程分割成微小的知识点，或者提供给学习者一个单一而且有实际意义的主题，以便学习者可以在短时间内完成学习。具体实践上可以采用微内容结构脚本进行知识点的切割处理：将传统教学中一个整体的教学内容分割成“主题～话题一学习对象”三个部分，最终的视频设计与制作将落在学习对象模块上，其中。一个学习对象承载着一个单独的知识点。以初中地理课程“地球的自转”为例，教学内容的分割设计如表2所示。制作视频时应以学习对象的具体知识点为单位，必要时可以根据实际情况对学习对象进行适当的组合。
2 媒体设计——合理运用视听媒体技术
媒体设计决定微课程最终的表现形式，在微课程教学资源设计过程中至关重要。特别是对于不熟悉视频拍摄和非线性编辑制作的广大中小学教师来说，媒体设计的优劣将在一定程度上决定微课程作品最终的成败。
（1）课堂实录型视频
对倾向于课堂实录性的微课程来说，其拍摄和编辑与传统课堂教学视频的制作方法类似。只是因为微课程视频的持续时间更短，所以要求教师合理把握教学内容导入的节奏，拍摄时宜多采用教师以及黑板（投影屏幕）的中近景景别以避免学习者注意力的分散；字幕的强调和提示功能非常重要，并且需要做到言简意赅；镜头调度应更加准确，做到意有所指而不是做毫无意义的推拉变化等。随着数字媒体技术的发展，一些新型的视频录制工具也被广泛地应用于微课程视频的拍摄中。例如可以使用智能手机或者iPad并借助一定的支架来拍摄某一实验的规范操作流程、对微型知识点的推演运算、篮球教学中正确的投篮动作等，然后再对字幕、声音等做简单的编辑处理。这种制作方式操作简单、使用灵活，更适合一线教师使用。
（2）内容滨示型视频
对倾向于视听演示性的微课程来说，在实践中常采用“屏幕录制软件（如Camtasia Studio）+PPT”的制作组合。制作时要先打开录屏软件，然后按预先制定的计划播放教学PPT，教师解说的音频信号可以通过耳麦与PPT画面同步的记录保存。在后期制作中，通过Premier或会声会影等软件对前期录制时画面和音频方面存在的缺陷做更加精细的编辑处理，并配上合适的字幕以及简单的片头片尾信息等。此外，还可以根据教学要求和实际情况采用其他的一些个性化制作形式，如可汗学院的微型教学视频，除采用以上两种工具之外，主要采用了电子黑板系统，甚至是白纸和签字笔等。教师不出现在屏幕中，而是通过手写板书的方式（通常是简洁的教学符号）带领观众不断地学习和思考，这样一些个性化的教学方式使学习者产生了一种犹如教师坐在其旁边的亲近感，拉近了学习者和教师的心理距离。
3 可用性设计——加强艺术表现力和情境感染力
可用性设计是从优化学习者学习体验的角度提出的。信息时代背景下数字化教育资源已极为丰富，但是在实际应用中优秀的学习资源并不多，其中一个很重要的原因就是忽视了资源建设过程中的可用性设计。在微课程的设计、制作以及的过程中，应始终重视用户体验，把学习者需要放在首位。在微课程的制作过程中，需要思考“更好地获取学习者的注意力，创设自由快乐的学习体验”，让短短几分钟的微课程带有艺术气质的美感或闪现智慧火花的幽默；让微课程中的小故事和小策略能够设计的更为巧妙深刻：能够科学合理的实现最小粒度原则控制学习任务负载：能够更好地实现声画匹配、噪音控制、镜头转接以及流畅播放等。五微课程的教学应用模型及优势
1 微课程的教学应用模型
微课程是以教学视频为核心，整合了学习单、习题测试、学生反馈以及教学反思等内容的微型主题资源包，对基于微知识点的视频片段来说，翻转课堂的教学模式对微课程的教学应用具有重要的借鉴价值。翻转课堂起源于美国，是将传统课堂教学内容制作为教学视频，并提供给学习者在课前观看，课堂上则组织学生进行问题讨论和作业辅导等活动。微课程“针对具体问题、推崇自主学习”的教学理念和微结构化的视频资源为翻转课堂教学的开展提供了有力的资源支持。结合国内外翻转课堂教学活动的特点和国内微课程实践的经验，笔者提出了如下的微课程教学应用模型（如图2）。
（1）课前自学
在课堂教学活动开展之前，学习者根据教师提供的微课程视频资源先行自主学习。在此过程中，微课程的开发是基础，需要教师按照微课程设计的相关理论和标准制作。学习者在学习单的指导下，明确学习内容，确立微学习目标，有针对性的观看微课程视频。在看完教学视频之后，需要进行一定数量的习题测试，用来加强或检测自己对知识点的掌握情况。对于课前练习的数量和难易程度，教师要合理设计，利用“最近发展区”理论，帮助学生利用旧知识完成向新知识的过渡。
（2）课堂活动
学习者在课堂教学活动中通过与同伴的交流和教师的指导，达到对微课程知识点的内化。首先，教师根据学习者观看视频过程中提出的疑问和测试情况提炼出需要核心探讨的问题，然后在教师指导下，组织学生进行独立探究或协作讨论，让学生能够独立思考，并在与同伴的探讨中培养批判性思维和创新思维。最后交流成果，对本次主题活动进行评价与反馈，至此学习者完成了对所学知识的深刻内化。
2 微课程在教学应用中的优势
（1）为学习者提供了个性化的学习资源
随着微课程特别是校本微课程的大量建设，微型教学视频可以经过标签化处理组成一个巨大的视频资源库。学习者能够获得不同学科的、丰富的数字化学习资源，为网络时代个性化学习提供了有力的支持。微课程既可以作为开展正式课堂教学的支架，也可以供学习者课后随时复习，进行查漏补缺，强化巩固。
（2）构建教师专业发展的新途径
微课程突破了传统的听课评课的教研方式，在电子备课、课堂指导和课后反思等环节中，都要求教师“从习惯的细节中寻找追问、思考、发现、变革，由学习者变为开发者和创造者”，教师在这一过程中不断的更新观念，改进教学行为。此外，随着微课程的推广和普及，基于微视频的校本研修、区域性网络教研也将发挥重大作用，并成为教师专业成长的新途径。
六 反思与展望
1．可以接入互联网的计算机教室。网络化教学的教室应有以下四个特点:
(1)现代化教学设施比较齐全，配备有多媒体设备、网络设备，能够满足进行各种网络化教学模式的应用。(2)局域网、互联网畅通高效，保证老师、学生网络资料搜集、学习成果、教学互动等网络应用的速度与效率。
(3)提供教师、学生进行课堂、课后学习互动的平台，同时也可以以网上的其它方式进行交流。
(4)能够用网络进行各种测试和课堂教学实时反馈，实时掌握教学效果。
2．准备必需的信息技术资源。
(1)本地资源(局域网):根据信息技术教学的需要，发挥本组教师的优势，建成以互联网为平台，收集其他学校、省市或者国外的相关资料，能够提供学习必需的资料的信息技术教学资源网站，方便老师、学生在学习过程中查找使用。
(2)远程资源:本校局域网内不能满足需要，可以通过相关链接访问鸡西教育信息网、友好学校资源网站上与学习内容相关的教学资源。
(3)泛资源:互联网上一切与学习内容相关的学习材料。
二、信息技术多媒体网络教学模式
在几年的信息技术教学实践中，同时参考了一些先进教学模式的经验，我探索了在新课程理念下，充分发挥现有条件和技术水平，最大限度地激发学生的参与热情和创新意识，实现高效的信息技术课堂教学，探讨新的网络教学模式。现以《微型计算机系统》一节为例来阐述不同的网络教学模式。
1．基于网络的多媒体讲授模式。
基于学科特点及某些教学内容，这是易于让学生接受的一种模式，对于难以理解的内容，还是以教师的讲授为主，这样学生学习起来比较容易，课堂教学也证明了这种方法的优越之处，尤其是对理论新授课或是复习课更能够起到举一反三，承上启下的效果。授课的过程步骤如下:(1)温习旧知。(2)老师简介本课内容出示学习目标，可以通过备课过程中自制的课件进行展示。(3)老师带领学生学习本课主要内容，学生回答老师预先设计好的问题，解决相关重、难点问题，画出电脑结构示意图，在老师安排下完成课堂练习。在这种模式中，在教师事先准备好的、存储在教师机上的有关微型计算机系统相关的知识通过自制的课件中的多媒体综合表达形式展示在学生面前。老师利用网络教学系统，按照计划好的步骤和安排好的时间，一步一步地展现教学内容。学生在老师的引导下，通过计算机网络，了解微型计算机系统的构成，老师对不好理解的内容，如，rom、ram、中央处理器等概念通过多媒体进行阐述，使学生看到平时不易于看到的微型计算机部件，从而达到教学效果。模式特点:学习过程统一，教学过程易于组织，以老师讲解、演示的教学内容为主，教学目标明确，教学重、难点突出，学生容易学习。对所有参与学习的学生，要求是统一的。从本质上来看，这只不过是在旧有的讲授式课堂教学模式上加上了多媒体化的网络化。不足之处是，没有突出学生的学习主体性，还是处于“流水线”式的教学，不易于培养学生的创新精神和自主学习习惯，增加了单位时间内的知识容量，提高了课堂效率，改变了授课手段，但可以说是“新瓶装旧酒”。
2．主题探究式网络化教学模式。
首先，创造恰当的学习情境，引入学习主题。要上好一堂课的一个先决条件就是看能否设计创造一个恰当的学习情境。在《微型计算机系统》为主题的学习中，由于这一主题是信息技术中的基础部分，因此首先要解决什么是计算机硬件及各硬件相关功能，激发学生对微机硬件相关知识的需求，因此，可在电子学案导入板块中，用flas和avi影片等演示出一些硬件的相关功能，再通过对这些与微型计算机系统有关的资料信息的思考，引入学习主题。
其次，围绕提出的学习主题，由学生根据相关信息提出问题。这一步主要是让学生根据提供的材料自主提出问题，这样做是为了培养学生的分析归纳能力，通俗地说就是提出问题的能力，也是为了下一步能够带着问题进行自主探究学习做准备。学生通过网络处理电子学案上与学习主题相关的内容，提出自己对材料中与《微型计算机系统》学习主题有关的一些内容的疑问，如:cpu的主频与运算速度的关系?内存与外存的区别?为什么硬盘的实际存储量与厂家标示不符等问题。教师将学生所提出的问题通过网络教学系统展示给所有学生，让学生当先生，学生间可以解答的问题，不必作为难点问题处理。学生回答不了的问题，作为学习专题由学生自主探究，由此转入下一步的学习。
再次，学生选择学习专题，自主探究。在《微型计算机系统》这个专题学习中，主要通过教师提供的电子学案中设置的任务，让学生在网络环境下进行自主探索，通过收集、整理、分析网络材料学习新知识，并整合到学生自己已有的认知结构中，完成对新的知识的建构。学生以小组为单位的学习方式进行专题探究。由学生带着问题，借助多媒体网络的强大功能和教师的适当提示，进行自主的探索学习，收集整合素材，以电子作品或完成电子学案上任务、习题的形式体现学生的学习结果。在学生进行自主学习过程的同时，教师可根据情况对个别学生进行学习指引，运用网络、课件和书本收集，学习与课题有关的知识，并进行整理、归纳得出结论。
最后，课题交流，学习评价。通过讨论、交流，最终解决前面提出的问题。在《微型计算机系统》这一主题中，以每个小组选定一个代表对其中的某一个专题进行解答的方式进行。每个小组选派一名同学讲解本专题中的知识点和学习中的体会，在讲解过程中，同学们还可以相互讨论，共同研究，以期达成共识。在自主学习、协作学习的基础上，教师要为学生设计一些可供选择并有一定针对性的强化练习。在《微型计算机系统》这个主题学习中，可通过局域网教学系统中的测试系统对学生进行测试，通过系统的实时反馈功能，使测试成绩第一时间反馈给学生，让学生及时了解自己对这一堂课知识的掌握情况，也让老师及时了解自己这一堂课的教学效果和获得对学生学习结果的比较准确的评价，以利于学生的学习发展和教师今后的教学。
最后，总结归纳，知识延伸。教师可以在电子学案中设置一些相关知识主题的总结归纳板块，对所学知识形成系统，从而使学生通过浏览相关内容，对一堂课以致一个阶段所学知识点有一个系统明朗的把握，完成相关学习内容。同时，在围绕上述主题研究学习的基础上，进行知识结构的延伸，让学生在网上收集有关微型计算机系统的文字、图片资料以及有关新型计算机的相关资料，让学生们在课后有充分发挥自己才能的空间。模式特点:通过电子学案，引导学生自主探究;自主学习之后，每个学生都会有自己的学习心得，要让小组代表对专题进行解答，小组成员就必须有讨论、有交流，从而达成共识，在此基础上选出一名代表进行回答，这样就让学生进行了小组合作，培养了学生之间的互助品格。通过这样的合作交流，让学生在学习新知识的时候，同时也共享了学习成果，分享了成功的喜悦，让学生体会到了成就感。让学生会学、乐学，提高了学生的信息素养。不足之处，各小组的学习进度不容易整齐划一，对每个学生的要求也要因人而异，增加了教师的工作量。学生的学习过程相对自由，在教师监管、主导不利的情况下，学生的学习效果容易有好有坏。在实际的操作中，学生容易表现出散漫，无所事事。
三、小结
/
关键词 苏科版生物 DIY板块 微实验 孢子印 鉴定维生素C
中图分类号 G633.91 文献标识码 B
实验是学生获取生物知识的一种重要途径，学生通过实验能主动地探索生物世界的奥秘，并在此过程中提升动手能力、合作能力和逻辑分析能力。微实验是指能根据教学需要，由学生课后完成的微型实验。其特点是学生利用身边易于获得的材料和用具实施探究活动，实验的场所由学校转移至家庭等场所，学生利用课余时间体验实验过程、观察实验现象、得出实验结论。DIY板块的微实验是对教材内容的拓展，是对课程资源的开发，对学生学科知识的学习和综合素质的培养有着重要的作用。
1 “制作菌类的孢子印”微实验的优化
孢子印可以帮助鉴定菌类的种类。“制作菌类的孢子印”这个实验取材容易，操作简单，但是按照课本的实验步骤去操作，成功率不高，每班只有少部分学生观察到放射状排列的孢子印。
1.1 制作过程的优化
经过多次实验，笔者发现香菇、蘑菇（菌褶面近圆形）比平菇实验效果好。选取菌类的时候要捏一捏，挑选新鲜的，但不要选水分多的菌类，由于它们容易在纸上留下水渍，干扰孢子印的形成。一些学生做出来的孢子印印迹很淡，有的几乎看不清，如果把菌盖放在纸上之后用手轻敲菌盖几下，让菌褶里的孢子飘落下来，孢子印会变得清晰。另外，有的学生分别用纸杯和玻璃杯扣在菌盖外面，发现纸杯下的孢子印效果较差，而玻璃杯的效果较好，引发了学生的认知冲突，激发了他们探索原因的热情。
1.2 孢子印的保存
孢子印很容易被擦去或被风带走，所以固定和保存很重要。教材中没有提及孢子印的保存方法，这样不利于实验结果的展示，也难以实现学生之间、师生之间的分享、交流和分析。学生用蛋清来保存，容易上手，效果较好。如果学校有塑封机，可以直接将孢子印衬于各色硬纸之上塑封起来，既方便美观也可长期保存。
2 “验证食物里含有维生素C”微实验的优化
维生素C又叫抗坏血酸，是人体必须的一种的营养素，它有还原型和氧化型两种。还原型的维生素C很敏感，易被氧化。新鲜的水果、蔬菜是天然维生素C的主要来源，但不同食物中的含量差异较大。实验室常用吲哚酚（2，6-二氯靛酚钠盐）来进行维生素C的定性和定量研究，无论是是药品还是实验仪器都较难获得，无法在初中学校开展。也有用维生素C能使高锰酸钾溶液褪色的实验原理来验证维生素C的存在。教材是用稀释的碘酒逐滴加入含有芡粉的新鲜豆芽汁里，然后观察蓝紫色是否产生来检验维生素C是否被完全消耗掉，实验设计比较巧妙，但未能细化实验要点，也未深入探究维生素C含量的差异及影响含量的因素。
2.1 细化实验要点
常见的蔬菜水果如青椒、草莓、青菜、黄瓜、桔子，以及超市买的各种果汁都可作为实验材料。学生在家里可以用研钵、多功能料理机研磨固体材料，纱布过滤得到较清的汁液，操作简单、迅速，而且能够有效防止材料中维生素C的氧化。此外，2 mL的汁液较少，笔者认为移入试管中较为合适，学生也可以用家里方便易得的容器替代。
2.2 拓展DIY实验
学生可以通过计数使蓝紫色消失所需要的碘酒滴数，来进一步探究哪咱饮料或鲜榨果汁中维生素C含量高？同时，教师可以引导学生积极思考：桔子皮和果肉哪个维生素C含量高？煮熟的蔬菜水果里维生素C含量会有怎样的变化？加盐后，对食物中维生素C的含量有没有影响呢？长时间放置的蔬菜水果维生素C含量会降低吗？这样可以让学生的认知状态从“观察――兴趣”上升为“质疑――思维”。通过这些探究性的实验，学生可以知道炒菜时加的盐越多，烹饪的时间越长，蔬菜水果储存的时间越长，维生素C的损耗就越多。这是对“饮食和营养”这节课内容很好的补充，也能将学生身边的资源加以利用，辅助课堂教学。
DIY板块的生物微实验基于教材内容，又是课堂的延伸。笔者让学生分组在家自制酸奶、探究鼠妇的生活环境、调查小区水华现象、探究植物的向光性等，并让学生拍成微视频，建立资源库，优秀的微视频上传至校园网站，供其他学生学习。部分学生已经撰写科研小论文，比如题为“荷花池公园水质调查”的报告已经提交给市环保局。学生在探究过程中学会了合作、分享与交流。教师应转变课程观，树立社会即课程，生活即课程，学生即课程的思想。通过挖掘教材、抓住DIY板块的微实验，让生物课堂不再受时间、地点的限制，真正提高学生的生物学素养。
参考文献：
关键词：翻转课堂；网络英语新闻教学；大学英语教学
中图分类号：G642.0 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2016）16-0246-03
一、引言
“翻转课堂”是近几年在美国兴起的新型的教学模式。它提倡的教学形式是“课前学习+课堂研究”。不同于传统课堂的直接内容展示，它是基于自主学习、交流反思与协作讨论的技术应用，使教师从原来的知识传授者和课堂管理者转变为学习的指导者和促进者，课堂的内容由知识讲解传授转变为问题研究。教育部颁布的《英语课程标准》指出：“英语教学的特点之一是要使学生尽可能多地从不同渠道，以不同形式接触和学习英语，亲身感受和直接体验语言及语言运用。”相对于课堂内针对教材为蓝本的讲授，网络英语新闻更具有时效性，在内容上更加广泛性，是让学生亲身感受世界并直接体验语言的最佳渠道。因此，运用翻转课堂理念引导学生自主学习网络英语新闻，不仅是对教材的良好补充，同时能让学生用英语去感知国内外的动态财经、政治和文化，提高对国际政治经济文化活动的敏感度和理解的判断能力。
二、理论依据
作为全球教育领域中新生的教学模式，翻转课堂是基于计算机的个性化教学手段。何高大教授2014年9月在MOOCs时代的高等外语教学会议上称：“翻转课堂是一种基于视频技术、网络技术、虚拟技术的逆向学教方式；一种课堂教学内容通过网络学习资源平台和互动，以学习者个性化学习为中心，以课堂师生共同构建知识共同体的学习的范式。”可见，这种逆向课堂教学法展现了它的多种优势，如能让学生根据自己的基础掌控自己看课前教学视频的次数，能有助于在课堂上构建互动交流充分的新型师生关系，能促进教学资源的有效利用和开发。张新明等人（2013）指出了翻转课堂的两个关键点：一是课外真正发生了深入的学习；第二，高效利用课堂时间进行学习经验的交流与观点的相互碰撞来深化学生的认知。这种观点也得到国内其他学者的支持。如何克抗（2014）认为翻转课堂是基于“混合式”的学习方式。这种混合是基于课前的在线学习和课堂学习。在线学习是在教师启发、帮助和引导下的自主学习；课堂学习是重视教师指导作用的面对面的交流教学，两者的重要性是相当的。宋艳玲等人（2014）认为人们的关注点多集中于课前的视频设计，而翻转课堂实践效果较好是因为课前与课中的协调配合。曾贞（2012）结合Saltman（2011）的观点指出翻转教学的三个关键步骤：观看视频前的学习，讨论并提出问题；观看视频时的学习，根据问题寻找答案；应用并解决问题的学习，深入问题进行探究。
三、基于翻转课堂理念的网络英语新闻教学的实践
1.实施模式。翻转课堂是指在信息化环境中，教师将传统教学中课内要传授的知识以视频或课件等形式布置给学生进行课前自主学习，高效利用传统教学中的课堂教学并通过师生之间的充分互动来帮助学生吸收内化知识。借助网络这一媒介，学习与专业领域相关的国内外新闻，是对普通英语教材学习的优化补充。在结合国内外翻转课堂模型的基础上对网络英语新闻教学设计了新的模式。
2.教学设计。翻转课堂的本质是让学生课前先学，教师根据学生课前所学的反馈再进行课堂授课。Albin Wallace（2013）指出翻转课堂就是学生课前通过使用视频或其他网络媒体自主学习，而课堂时间被用于完成教师设置的实践性任务，教师按学生所需进行有区别的指导。互联网的发展使教学发生了观念性的变化，大学英语教师应当充分鼓励学生通过互联网去学习英语新闻这一优质的学习资源，帮助学生实现网络新闻自主学习，学会独立思考，并在课堂上引导学生自由表达，相互交流。以学生为中心的语言教学应充分考虑其个体的英语基础，这从客观上要求教师必须重视个性化教学。针对网络英语新闻，教师将新闻里的重难点词汇和句型讲解录制成10分钟之内的微视频。学生可以根据自身的英语基础自主决定观看微视频的次数。此外，教师制作和微视频内容相匹配的PPT以及自主学习任务导学案。
以21世纪报电子版1079期有关在北京举行的APEC网络新闻材料为例，教师设计以下导学案：
Finish the following tasks before class
I.Reading Comprehension
Read the news for 2 times and answer the following questions.
A.What is APEC？
B.Why is it possible to buy cheaper and cheaper milk powder from New Zealand？
C.In what way does APEC change our lives？
D.Discuss with your teammates about the questions you met in figuring out the news. If you cannot solve with your teammates， please send emails to me.
以上A、B、C是针对新闻材料的阅读理解题，D则是教师要求学生就不能理解的问题小组内讨论，如果不能解决可以列出问题并发邮件给教师。
关键词：微课；高职英语；教学改革
一、“微课”的概念和组成
“微课”是指以视频为主要载体记录教师在课堂教育教学过程中围绕某个知识点或教学环节而开展的精彩教与学活动全过程。“微课”的核心组成内容是课堂教学视频（课例片段），同时还包含与该教学主题相关的教学设计、素材课件、教学反思、练习测试及学生反馈、教师点评等辅教学资源，它们以一定的组织关系和呈现方式共同“营造”了一个半结构化、主题式的资源单元应用“小环境”。对于老师而言，最关键的是要从学生的角度去制作微课，而不是在教师的角度去制作，要体现以学生为本的教学思想。因此，“微课”既有别于传统单一资源类型的教学课例、教学课件、教学设计、教学反思等教学资源，又是在其基础上继承和发展起来的一种新型教学资源。
二、微课的特点及分类
微课“位微不卑”。微课虽然短小，比不上一般课程宏大丰富，但是它意义非凡，效果明显，是一个非常重要的教学资源。微课“课微不小”。微课虽然短小，但它的知识内涵和教学意义非常巨大，有时一个短小微课比几十节课都有用。微课“步微不慢”。微课都是小步子原则，一个微课讲解一两个知识点，看似很慢，但稳步推进，实际效果并不慢。微课“效微不薄”。微课有积少成多、聚沙成塔的作用，通过不断的微知识、微学习，从而达到大道理、大智慧。按照课堂教学方法来分类，根据李秉德教授对我国中小学教学活动中常用的教学方法的分类总结，笔者初步将 微课划分为11类，分别为讲授类、问答类、启发类、讨论类、演示类、练习类、实验类、表演类、自主学习类、合作学习类、探究学习类。
三、高职微课教学改革需要以微视频为核心构建完整的教学环境
首先，微课模式教学环境要以一个系统连贯、内容完整的微视频链为核心。知识型微视频主要包括教学内容引入、项目预备知识、课程拓展知识等，学生在课前通过自行阅读教学内容引入、项目预备知识等微视频来初步完成知识传授，课后自行阅读课程拓展知识微视频拓宽学习知识面等；应用型视频包括课程项目实践过程、训练重点分析等；项目化教学改革后，在课堂教学阶段每个学生都需要进行实际操作训练。在学生实际操作训练的同时播放课前摄制的应用型微视频，一些常规问题可让学生观看视频自行解决。其次，微课教学环境还需要具备传统教学中所需的教学设计、教学课、项目训练资料等课程资源，通过这些资料，可以对微视频中的具体知识点进行详细分析，以便学生在自行学习的过程中能够有更详细的解说。同时，通过项目训练资料引导学生对课程内容进行强化训练，加深学习效果。 最后，微课教学环境还必须具备一个操作方便、应用轻松的微课教学互动平台。只有具备该平台，才能够将教师的微课作品进行教学应用及资源共享，才能引导学生在课前课后应用微课进行自主学习、探究学习和师生互动，才能组织教师开展基于微课教学的观摩、学习、评课、反思、研讨等教研活动。
四、围绕微课教学环境形成有效的微课课堂教学模式
首先，微课课堂教学模式通过系列微课程将传统教学过程中很多概念性的知识点，以微视频、课前联系及互动平台交流等方式移到课前完成，学生可以通过电脑、PAD、手机等工具自由选择时间进行在线学习或移动学习，完成知识的了解、传授的过程。由于在线学习与移动学习的便捷性、微视频内容的知识高压缩性与直观性，学生可以通过相对零碎的时间模块完成学习知识内容。其次，在课堂教学过程中，教师可以根据互动平台的问题反馈进行教学调整，创建项目情景、指导学生进行项目实践、协助解决项目制作过程中遇到的各类问题。在这个过程中，教师主要是想办法引导学生进行交流探讨、进行制作分析等，教师的角色真正从课堂演出的主演转变为课堂演出的导演，在提高学生学习兴趣和活跃课堂教学气氛的同时，将内化知识的过程潜移默化地完成，提高学习的有效性。第三，由于课堂教学时间的有限性，大部分学生一般无法在课堂教学时间内完成整个教学项目的训练工作，必须在课后继续进行项目训练。此时，学生即可通过观看各类教学视频来帮助自己独立解决项目训练过程中遇到的问题，也可以通过互动平台和教师、同学进行问题交流与解答，进一步完成知识内化的学习过程。最后，能有效促进教师专业能力发展，加强教师使用信息技术的能力，加强教师之间的交流学习。
五、微课在高职专业英语教学中的应用
（一）课堂教学。 微课作为教学视频，首先可以灵活运用于课堂教学中，在课程导入、重点讲解、难点教学、课后拓展等教学环节中使用。枯燥乏味的专业英语课就变得生动许多，也就能得到学生更多的关注。
