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摘要：“仪器分析”是化学类专业的核心专业课程之一。在“仪器分析”的课堂教学和实验教学中引入翻转课堂教学模式，结合视频学习、随堂测试、课堂讨论、重点讲解等教学方法和手段，对传统教学模式进行优化和改革。实际应用效果表明，翻转课堂的实施可提升教学质量和教学效率，有助于提高学生的学习积极性和主动性，取得了良好的应用效果。
关键词：翻转课堂；仪器分析；实验教学；模式研究
1、翻转课堂教学模式
学生的学习过程由知识传递和知识内化两部分构成。在传统教学模式中，首先通过课堂上教师讲授来完成知识的传递，然后再通过学生课后学习或实践来完成知识内化。翻转课堂教学模式则将这种传统教学模式进行了颠倒，即学生在课前首先通过教学视频或其他学习资料完成知识传递，然后通过课堂上学习或实践完成知识内化。翻转课堂教学模式作为全球教育关注的教学模式，在我国已经被广泛应用于微生物学、动物营养学等农业类专业课程的教学中，但在农业类专业分析化学实验教学中的应用尚未见报道。
2、分析化学实验教学现状
通过分析化学实验教学可以培养学生分析化学实验操作技能及严谨求实的科学态度，让学生具备独立解决分析化学问题的能力，为后续农业类专业课程学习及未来工作岗位打下良好的基础。铜仁职业技术学院农业类专业分析化学课程开设于一年级下学期，实验学时36学时。由于学生来自于全国各地，区域发展不平衡造成学生基础差异较大，因此，在传统教学中很难做到因材施教，无法保证学生的个性化发展。在传统的分析化学实验教学过程中，教师通常首先讲解实验原理，然后详细讲解实验操作步骤，最后由学生机械地模仿完成实验步骤。这一传统教学模式中学生只是被动接受学习，缺乏积极思考的能力，抑制了学生主观能动性的发挥，难以激发学生的学习兴趣，忽视了对学生创新能力及职业能力的培养，最终难以达到专业人才培养目标。
3、教学模式研究
3.1流程设计
3.1.1教师根据仪器分析实验教学需要，开发和制作电子学习资源，并将这些资源上传到网络学习平台。学生课前通过该平台进行自主学习、协作学习、虚拟操作和自我测验等过程完成学习任务，并通过信息平台与教师和同学进行交流与探讨，完成自学情况总结，初步设计出实验方案。
3.1.2进入实验室后，教师随机抽查学生以了解学习情况，并简要地对实验内容进行梳理，指导学生进行分组讨论、优化实验方案并开展实验。
3.1.3在实验过程中，教师巡视实验情况，纠正错误，答疑解惑，并针对个别同学进行单独指导；学生完成实验后，如果有剩余时间还可进行自由实验，加强对知识的内化与更新。
3.2实施过程
3.2.1学习资源开发制作阶段
电子学习资源是学生自主学习的载体，是翻转课堂教学模式有效实施的前提，其关键在于教师对实验项目知识体系的构建、视频的制作以及学习任务、学习目标等方面的设置。结合翻转课堂的要求和仪器分析实验课程的特点，制作的电子学习资源主要包括：1）仪器结构认知视频；2）仪器操作演示视频；3）仪器分析理论知识课件；4）安全知识课件；5）仪器分析虚拟实验室；6）电子书包（学习指南、学习任务、练习题和自测题等）；7）网络引用资源（如国家级精品课程和其他高校实验教学视频等）。以我院对本科生开设的“石油裂解气C1-C3分析—气相色谱法”这一仪器分析实验项目为例，制作的微视频有：1）气相色谱仪基本系统介绍；2）气相色谱仪气路的连接安装与检漏；3）气相色谱仪操作流程；4）气体样品的采集方法；5）气相色谱常用进样方法等。每一个视频都针对一个特定的问题，便于学生查找和选择性学习。为了便于学生集中注意力学习，每个视频的时长大多控制在几分钟以内。在课件制作方面，围绕实验内容中的知识点并结合仪器自身特点和仪器应用技术发展前沿，制作了以下课件：1）石油裂解气C1-C3分析方法；2）气相色谱分析过程与原理；3）气相色谱分析操作条件的选择；4）气相色谱定性与定量分析方法；5）气相色谱实验室安全知识；6）气相色谱法在石油化工领域应用研究进展等。在课件中，引入了大量案例，便于学生自学，也很好地引导了学生进行实验探究和实验方案的设计。同时，借助我院的国家级化学化工实验教学示范中心和省级虚擬实验教学示范中心信息化管理平台，将制作的电子资源上传后为学生搭建了自主学习网络平台，并将虚拟实验引入到仪器分析实验教学翻转课堂的教学中来，为学生提供了一个不受时空限制的虚拟的仪器操作环境。考虑到我院仪器分析实验所用的仪器都配备了电脑，为了方便学生实验前在实验室进行再次预习或实验中复习，我们还将制作的电子资源保存到仪器分析实验室的各台电脑上。此外，为了加强学生自主学习过程中的相互交流，我们还创建了QQ群、微信群等网络交流平台。
3.2.2课前自主学习阶段
课前自主学习是翻转课堂教学模式有效实施的关键，学生自主学习的质量直接关系到后续课堂活动能否顺利进行。为保证学生的课前自主学习质量，针对每个实验项目，明确给出了学生自主学习的任务和目标，并且有针对性地设计了练习检测题；要求学生在学习规定的内容后，对学习情况进行简要总结，总结中要求说明还存在哪些问题。考虑到学生的个体差异，学习任务设置了必学和选学两个层次，以满足不同层次学生的学习需求。学生根据学习任务等要求，于实验前一周规划学习进度，借助网络学习平台进行视频学习、虚拟实验操作和习题测验等过程以完成自主学习，然后在此基础上与同学或教师通过网络交流平台进行相关问题讨论，并将学习情况总结及时反馈给老师；通过交流平台和学生递交的总结报告，教师及时了解学生学习情况，有针对性地组织后续课堂活动。
结束语
“仪器分析”是化学类专业的核心专业课程之一，其知识点繁多且难度较大。在“仪器分析”的课堂教学和实验教学中，引入基于微课视频和即时测验的翻转课堂教学模式，有助于加深学生对“仪器分析”课程学习内容的理解，提高学生的学习兴趣和积极性。实际应用效果表明，在引入翻转课堂教学模式后，可以让学生主动参与教学工作，提高了课堂教学和实验教学的效率，并极大提高了学生自觉性和主动性，提升学习能力。在今后将构建一套完整的“仪器分析”网络教学平台，集视频学习、在线测评、学习痕迹记录、交流讨论等功能于一体，以便更好地将翻转课堂教学模式融入日常教学工作。
参考文献：
[1]朱明华，胡坪.仪器分析（第4版）[M].北京：高等教育出版社，2017.
[2]冯彩霞，胡学风，王岩，等.“仪器分析”微课程资源建设初探[J].广州化工，2015（20）：216-217.
作者简介：姓名：刘学国，性别：男，出生年月：1987.06.04，民族：汉，籍贯：河南省新蔡县，学历：博士研究生，职称：讲师，研究方向：分析检测，工作单位：南阳理工学院生物与化学工程学院。
关键词：翻转课堂；仪器分析；实验教学；模式研究
1、翻转课堂教学模式
学生的学习过程由知识传递和知识内化两部分构成。在传统教学模式中，首先通过课堂上教师讲授来完成知识的传递，然后再通过学生课后学习或实践来完成知识内化。翻转课堂教学模式则将这种传统教学模式进行了颠倒，即学生在课前首先通过教学视频或其他学习资料完成知识传递，然后通过课堂上学习或实践完成知识内化。翻转课堂教学模式作为全球教育关注的教学模式，在我国已经被广泛应用于微生物学、动物营养学等农业类专业课程的教学中，但在农业类专业分析化学实验教学中的应用尚未见报道。
2、分析化学实验教学现状
通过分析化学实验教学可以培养学生分析化学实验操作技能及严谨求实的科学态度，让学生具备独立解决分析化学问题的能力，为后续农业类专业课程学习及未来工作岗位打下良好的基础。铜仁职业技术学院农业类专业分析化学课程开设于一年级下学期，实验学时36学时。由于学生来自于全国各地，区域发展不平衡造成学生基础差异较大，因此，在传统教学中很难做到因材施教，无法保证学生的个性化发展。在传统的分析化学实验教学过程中，教师通常首先讲解实验原理，然后详细讲解实验操作步骤，最后由学生机械地模仿完成实验步骤。这一传统教学模式中学生只是被动接受学习，缺乏积极思考的能力，抑制了学生主观能动性的发挥，难以激发学生的学习兴趣，忽视了对学生创新能力及职业能力的培养，最终难以达到专业人才培养目标。
3、教学模式研究
3.1流程设计
3.1.1教师根据仪器分析实验教学需要，开发和制作电子学习资源，并将这些资源上传到网络学习平台。学生课前通过该平台进行自主学习、协作学习、虚拟操作和自我测验等过程完成学习任务，并通过信息平台与教师和同学进行交流与探讨，完成自学情况总结，初步设计出实验方案。
3.1.2进入实验室后，教师随机抽查学生以了解学习情况，并简要地对实验内容进行梳理，指导学生进行分组讨论、优化实验方案并开展实验。
3.1.3在实验过程中，教师巡视实验情况，纠正错误，答疑解惑，并针对个别同学进行单独指导；学生完成实验后，如果有剩余时间还可进行自由实验，加强对知识的内化与更新。
3.2实施过程
3.2.1学习资源开发制作阶段
电子学习资源是学生自主学习的载体，是翻转课堂教学模式有效实施的前提，其关键在于教师对实验项目知识体系的构建、视频的制作以及学习任务、学习目标等方面的设置。结合翻转课堂的要求和仪器分析实验课程的特点，制作的电子学习资源主要包括：1）仪器结构认知视频；2）仪器操作演示视频；3）仪器分析理论知识课件；4）安全知识课件；5）仪器分析虚拟实验室；6）电子书包（学习指南、学习任务、练习题和自测题等）；7）网络引用资源（如国家级精品课程和其他高校实验教学视频等）。以我院对本科生开设的“石油裂解气C1-C3分析—气相色谱法”这一仪器分析实验项目为例，制作的微视频有：1）气相色谱仪基本系统介绍；2）气相色谱仪气路的连接安装与检漏；3）气相色谱仪操作流程；4）气体样品的采集方法；5）气相色谱常用进样方法等。每一个视频都针对一个特定的问题，便于学生查找和选择性学习。为了便于学生集中注意力学习，每个视频的时长大多控制在几分钟以内。在课件制作方面，围绕实验内容中的知识点并结合仪器自身特点和仪器应用技术发展前沿，制作了以下课件：1）石油裂解气C1-C3分析方法；2）气相色谱分析过程与原理；3）气相色谱分析操作条件的选择；4）气相色谱定性与定量分析方法；5）气相色谱实验室安全知识；6）气相色谱法在石油化工领域应用研究进展等。在课件中，引入了大量案例，便于学生自学，也很好地引导了学生进行实验探究和实验方案的设计。同时，借助我院的国家级化学化工实验教学示范中心和省级虚擬实验教学示范中心信息化管理平台，将制作的电子资源上传后为学生搭建了自主学习网络平台，并将虚拟实验引入到仪器分析实验教学翻转课堂的教学中来，为学生提供了一个不受时空限制的虚拟的仪器操作环境。考虑到我院仪器分析实验所用的仪器都配备了电脑，为了方便学生实验前在实验室进行再次预习或实验中复习，我们还将制作的电子资源保存到仪器分析实验室的各台电脑上。此外，为了加强学生自主学习过程中的相互交流，我们还创建了QQ群、微信群等网络交流平台。
3.2.2课前自主学习阶段
课前自主学习是翻转课堂教学模式有效实施的关键，学生自主学习的质量直接关系到后续课堂活动能否顺利进行。为保证学生的课前自主学习质量，针对每个实验项目，明确给出了学生自主学习的任务和目标，并且有针对性地设计了练习检测题；要求学生在学习规定的内容后，对学习情况进行简要总结，总结中要求说明还存在哪些问题。考虑到学生的个体差异，学习任务设置了必学和选学两个层次，以满足不同层次学生的学习需求。学生根据学习任务等要求，于实验前一周规划学习进度，借助网络学习平台进行视频学习、虚拟实验操作和习题测验等过程以完成自主学习，然后在此基础上与同学或教师通过网络交流平台进行相关问题讨论，并将学习情况总结及时反馈给老师；通过交流平台和学生递交的总结报告，教师及时了解学生学习情况，有针对性地组织后续课堂活动。
结束语
“仪器分析”是化学类专业的核心专业课程之一，其知识点繁多且难度较大。在“仪器分析”的课堂教学和实验教学中，引入基于微课视频和即时测验的翻转课堂教学模式，有助于加深学生对“仪器分析”课程学习内容的理解，提高学生的学习兴趣和积极性。实际应用效果表明，在引入翻转课堂教学模式后，可以让学生主动参与教学工作，提高了课堂教学和实验教学的效率，并极大提高了学生自觉性和主动性，提升学习能力。在今后将构建一套完整的“仪器分析”网络教学平台，集视频学习、在线测评、学习痕迹记录、交流讨论等功能于一体，以便更好地将翻转课堂教学模式融入日常教学工作。
参考文献：
[1]朱明华，胡坪.仪器分析（第4版）[M].北京：高等教育出版社，2017.
[2]冯彩霞，胡学风，王岩，等.“仪器分析”微课程资源建设初探[J].广州化工，2015（20）：216-217.
作者简介：姓名：刘学国，性别：男，出生年月：1987.06.04，民族：汉，籍贯：河南省新蔡县，学历：博士研究生，职称：讲师，研究方向：分析检测，工作单位：南阳理工学院生物与化学工程学院。