陳 麗

(寧夏理工學(xué)院理學(xué)與化學(xué)工程學(xué)院，寧夏 石嘴山 753000)

隨著移動新媒體技術(shù)的飛速發(fā)展以及“互聯(lián)網(wǎng)+”在個體學(xué)習(xí)、生活等方面的滲透，傳統(tǒng)獲取知識的方式已逐漸為移動學(xué)習(xí)、碎片化學(xué)習(xí)所取代，傳統(tǒng)課堂教學(xué)模式也面臨嚴(yán)峻挑戰(zhàn)。在我們的教學(xué)活動中，如何通過融合移動新媒體來提高學(xué)生學(xué)習(xí)興趣、提升教學(xué)質(zhì)量成為迫切需要解決的問題[1-4]。而混合式教學(xué)[5-6]正是依托于移動新媒體和網(wǎng)絡(luò)信息技術(shù)，通過課前導(dǎo)學(xué)、線上自主學(xué)習(xí)；課堂重難點講解；線上線下深度討論；過程性考核等方式，將傳統(tǒng)的以“教師教授為主”的模式向以“學(xué)生自主學(xué)習(xí)為主”的模式轉(zhuǎn)變。

精細(xì)化工類課程是寧夏理工學(xué)院應(yīng)用化學(xué)專業(yè)精細(xì)化工方向的專業(yè)課。目前，我校精細(xì)化工類課程的教學(xué)模式，還是單純以多媒體PPT加板書的“滿堂灌”為主，同時，課程的考核方式單一，學(xué)生基礎(chǔ)知識儲備的差異性無法及時了解，加上缺少配套的實踐環(huán)節(jié)，教學(xué)效果不甚理想。整個課程的教學(xué)和學(xué)習(xí)滿足不了新時代精細(xì)化工產(chǎn)業(yè)的知識、技能和人才需求，更與當(dāng)下現(xiàn)代化、數(shù)字化、智慧化的教學(xué)模式脫節(jié)。

本文從“互聯(lián)網(wǎng)+”背景下移動新媒體重要性的凸顯和當(dāng)前寧夏理工學(xué)院應(yīng)用化學(xué)專業(yè)精細(xì)化工類課程落后教學(xué)模式的實際出發(fā)，通過手機(jī)、電腦等移動新媒體，在課前、課堂、課后以及考核4個環(huán)節(jié)融合教學(xué)類APP的線上資源自學(xué)與線下講解，實現(xiàn)精細(xì)化工類課程的智慧化、混合式教學(xué)。

該混合式教學(xué)主要基于嘉課堂、UMU互助和QQ群等線上教學(xué)平臺，具體實施過程包括課前準(zhǔn)備、課堂教學(xué)、課后鞏固、全方位過程考核四個環(huán)節(jié)。

1 課前準(zhǔn)備

1.1 教師的課前任務(wù)

1.1.1 教學(xué)目標(biāo)設(shè)計

在設(shè)置目標(biāo)過程中遵循“最近發(fā)展區(qū)”理論，即實現(xiàn)不同層級知識性和發(fā)展性目標(biāo)，實現(xiàn)學(xué)生知識獲取與應(yīng)用能力的協(xié)同發(fā)展，通過在線課程的支持、教學(xué)中的項目組織以及課程思政的融入來引導(dǎo)學(xué)生樹立正確的價值觀、綠色生產(chǎn)理念、實現(xiàn)自主探究與項目協(xié)作能力的提升。同時，從工程認(rèn)證的實際要求出發(fā)，實現(xiàn)學(xué)生創(chuàng)新能力和工程思維的鍛煉與提升。如表面活性劑第一講中，教學(xué)目標(biāo)為掌握表面活性劑的定義、結(jié)構(gòu)及性質(zhì)；在日常防疫中合理使用表面活性劑的特性實現(xiàn)自我保護(hù)；根據(jù)所學(xué)內(nèi)容設(shè)計表面活性劑性能驗證實驗。

1.1.2 教學(xué)內(nèi)容設(shè)計

精細(xì)化工行業(yè)產(chǎn)品種類多、技術(shù)密集度高、產(chǎn)品重視復(fù)配、更新?lián)Q代快，但各種精細(xì)化工產(chǎn)品是最貼近生活的，如洗滌劑、化妝品、涂料、食品添加劑、香精香料、電子化學(xué)品等。通過學(xué)習(xí)，旨在培養(yǎng)學(xué)生初步具備這些典型精細(xì)化學(xué)品的配方分析與產(chǎn)品開發(fā)能力。因此，在教學(xué)過程中，教學(xué)內(nèi)容的設(shè)計采用“基本原理+應(yīng)用分析+產(chǎn)品制備”的模塊化形式。(1)“基本原理”模塊，通過線上小視頻、動畫演示和線下教師引導(dǎo)講解來進(jìn)行，重點講述基礎(chǔ)理論知識，為后續(xù)應(yīng)用學(xué)習(xí)夯實基礎(chǔ)，如表面活性劑特性、洗滌原理、化妝品防曬原理、美白原理等；(2)“應(yīng)用分析”模塊，通過生活案例引導(dǎo)學(xué)生對產(chǎn)品性能及配方進(jìn)行分析，比如洗滌劑章節(jié)，通過當(dāng)下“勤洗手、多通風(fēng)、戴口罩、少串門”的防疫手段，引出勤洗手所用洗滌劑，再對洗滌劑的性能及配方進(jìn)行分析，讓學(xué)生掌握洗滌劑的配方組成及配方中各種原料的作用；(3)“產(chǎn)品制備”模塊，結(jié)合“基本原理”和“應(yīng)用分析”模塊所學(xué)理論知識，選取典型產(chǎn)品為制備對象，讓學(xué)生自行設(shè)計實驗，通過實踐掌握精細(xì)化學(xué)品的配方設(shè)計及制備方法，典型的制備產(chǎn)品有洗手液、手工皂、口紅、酸蝕電路板等。三個模塊的設(shè)計相輔相成、層層遞進(jìn)，基礎(chǔ)講透，應(yīng)用講細(xì)，制備做實，將產(chǎn)品開發(fā)、創(chuàng)新能力、工程思維、自主探究與項目協(xié)作等能力的培養(yǎng)貫穿始終。

1.1.3 教學(xué)資源制作

教學(xué)資源形式主要有：多媒體教學(xué)課件、教學(xué)微視頻以及拓展性資源。多媒體教學(xué)課件是按照教學(xué)計劃在每一個模塊、每一個章節(jié)呈現(xiàn)的完整章節(jié)內(nèi)容及教學(xué)輔助資源，主要用于課前學(xué)生的預(yù)習(xí)以及課中教課后反思；教學(xué)微視頻是以章節(jié)知識中的重難點為內(nèi)容，以10分鐘左右的時間呈現(xiàn)的視頻學(xué)習(xí)資源，主要供學(xué)生自主學(xué)習(xí)以及對于難度較大的學(xué)習(xí)內(nèi)容反復(fù)演示觀看；拓展性資源主要包含了與該課程相關(guān)的知識和案例。教學(xué)資源制作好后，直接上傳到UMU互助平臺用于學(xué)生自學(xué)。

1.1.4 課程任務(wù)單發(fā)放

在每一次課前教師根據(jù)教學(xué)目標(biāo)及教學(xué)內(nèi)容，設(shè)置課前任務(wù)，既能對學(xué)生知識儲備進(jìn)行摸底，又能督促學(xué)生進(jìn)行預(yù)習(xí)自學(xué)。如表面活性劑第一節(jié)課的課前任務(wù)如表1所示。

1.2 學(xué)生的課前任務(wù)

課前學(xué)生通過手機(jī)、電腦等移動多媒體完成任務(wù)單，觀看教學(xué)資源，了解和熟知預(yù)設(shè)的學(xué)習(xí)內(nèi)容，并進(jìn)行自主學(xué)習(xí)，對基礎(chǔ)知識形成一定認(rèn)識，為課堂教學(xué)活動的開展奠定知識基礎(chǔ)。 如電子化學(xué)品章節(jié)課前線上任務(wù)見圖1。

圖1 課前線上任務(wù)示例Fig.1 Example of online tasks of pre-class

2 課堂教學(xué)

課堂教學(xué)階段是整個教學(xué)模式的中心環(huán)節(jié)，主要開展師生互動教學(xué)。實施中，我們主要采用理論+實踐(開放型實驗)的模式展開教學(xué)。理論部分，教師根據(jù)課前線上平臺所反饋的數(shù)據(jù)，通過案例對基礎(chǔ)知識進(jìn)行講解，以彌補(bǔ)學(xué)生課前學(xué)習(xí)的不足。理論講解中會適當(dāng)設(shè)置互動環(huán)節(jié)，在檢驗學(xué)生掌握實況的同時，提高學(xué)生的參與度，增加學(xué)習(xí)的趣味性?；踊顒又饕捎眉握n堂平臺提供的簽到、選人、搶答、討論等形式。

圖2 嘉課堂互動形式Fig.2 Classroom interactive form of Jia-ketang

在理論知識講解的基礎(chǔ)上，結(jié)合學(xué)生的實際水平及知識的難度，給學(xué)生設(shè)定實踐任務(wù)，學(xué)生分組協(xié)作完成，任務(wù)完成后，教師對課堂活動中任務(wù)的實施情況進(jìn)行反饋，提出任務(wù)實施中的關(guān)鍵問題和知識點，并對教學(xué)活動進(jìn)行總結(jié)。在實踐任務(wù)完成過程中，教師可以進(jìn)行協(xié)助指導(dǎo)，特別對有問題或困難的學(xué)生進(jìn)行針對性的指導(dǎo)。精細(xì)化工生產(chǎn)工藝課引入的實踐任務(wù)以典型產(chǎn)品的制備為主。如根據(jù)實際教學(xué)情況在化妝品等章節(jié)開設(shè)了2個實驗，具體見表2。

表2 課堂實踐任務(wù)示例Table 2 Example of classroom practice tasks

所有的實驗都采取開放形式，教師僅給出實驗?zāi)康?、實驗用品，學(xué)生自行設(shè)計實驗，課堂完成實驗及實驗報告總結(jié)。絕大多數(shù)學(xué)生都能通過所學(xué)理論內(nèi)容及自己以往的實驗?zāi)芰τ?xùn)練設(shè)計出合理可行的實驗過程，而且實驗效果良好，尤其制備實驗的時候，有很多有趣的創(chuàng)意，比如手工皂制備中顏色與填充物的調(diào)配，讓手工皂造型特別美，口紅制備中各種色粉的混合做出了多鐘多樣的色號，洗手液的制備中配方的不斷完善，所制產(chǎn)品黏度、發(fā)泡性、清潔力、pH值等性能遠(yuǎn)超預(yù)期目標(biāo)。

圖3 學(xué)生實踐作品展示Fig.3 Students’ practical work show

理論+開放型實驗的課堂模式，不但加深了學(xué)生對所學(xué)理論內(nèi)容的理解，而且還激發(fā)了學(xué)生主動學(xué)習(xí)的積極性以及創(chuàng)新能力、動手能力，同時，讓學(xué)生再次體會到應(yīng)用化學(xué)專業(yè)的寬廣覆蓋面，增強(qiáng)了專業(yè)認(rèn)同感。尤其是畢業(yè)班學(xué)生，通過實驗發(fā)現(xiàn)了新的就業(yè)方向，找到了自己感興趣的發(fā)展行業(yè)。

3 課后鞏固

針對課堂活動中任務(wù)完成情況的不同，學(xué)生在課后可以通過UMU互助平臺的相應(yīng)教學(xué)資源進(jìn)行學(xué)習(xí)提升?；A(chǔ)好，知識掌握程度高的學(xué)生，在課后可以通過拓展性資源進(jìn)行深入學(xué)習(xí)；而知識接受能力相對差一點的學(xué)生，則可在課后利用教師制作的教學(xué)微視頻以及課堂教學(xué)錄像進(jìn)行鞏固學(xué)習(xí)。同時，課后班級QQ群、微信群里的師生、生生在線交流與討論也是學(xué)習(xí)提升的一個策略。教師在課后除了與學(xué)生進(jìn)行交流討論外，還要對課堂教學(xué)進(jìn)行反思以及對學(xué)生進(jìn)行評價，收集學(xué)生的相關(guān)作品，并擇優(yōu)上傳至課程中心，以供學(xué)生參考和交流。如洗滌劑章節(jié)，通過批閱平臺上傳的視頻作業(yè)，擇優(yōu)以二維碼的形式推送給學(xué)生互相學(xué)習(xí)。

4 全方位過程考核

混合教學(xué)模式下的過程考核，以UMU互助和嘉課堂平臺上學(xué)生學(xué)習(xí)情況的實時記錄為依據(jù)，平臺可以進(jìn)行課前測試、預(yù)習(xí)問卷、課堂隨機(jī)互動、課后討論、課后拓展內(nèi)容學(xué)習(xí)交流、章節(jié)測試等考核環(huán)節(jié)，每個環(huán)節(jié)中學(xué)生的學(xué)習(xí)時長、參與度、知識掌握情況等均會以大數(shù)據(jù)的形式直觀反饋，該種模式的過程性考核具有強(qiáng)針對性、高時效性、客觀性、全面性。

圖4 過程考核大數(shù)據(jù)Fig.4 Big data of process assessment

經(jīng)過為期一學(xué)年的試行，通過移動多媒體初步構(gòu)建起了基于UMU互助、嘉課堂等教學(xué)APP的混合教學(xué)模式，在學(xué)生中反饋良好，教學(xué)效率顯著提高。同時，該混合教學(xué)模式可推廣應(yīng)用于其他化工類專業(yè)課程的教學(xué)中。