基于移動新媒體的精細化工混合教學模式探索*

陳 麗

(寧夏理工學院理學與化學工程學院，寧夏 石嘴山 753000)

隨著移動新媒體技術的飛速發展以及“互聯網+”在個體學習、生活等方面的滲透，傳統獲取知識的方式已逐漸為移動學習、碎片化學習所取代，傳統課堂教學模式也面臨嚴峻挑戰。在我們的教學活動中，如何通過融合移動新媒體來提高學生學習興趣、提升教學質量成為迫切需要解決的問題[1-4]。而混合式教學[5-6]正是依托于移動新媒體和網絡信息技術，通過課前導學、線上自主學習；課堂重難點講解；線上線下深度討論；過程性考核等方式，將傳統的以“教師教授為主”的模式向以“學生自主學習為主”的模式轉變。

精細化工類課程是寧夏理工學院應用化學專業精細化工方向的專業課。目前，我校精細化工類課程的教學模式，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，學生基礎知識儲備的差異性無法及時了解，加上缺少配套的實踐環節，教學效果不甚理想。整個課程的教學和學習滿足不了新時代精細化工產業的知識、技能和人才需求，更與當下現代化、數字化、智慧化的教學模式脫節。

本文從“互聯網+”背景下移動新媒體重要性的凸顯和當前寧夏理工學院應用化學專業精細化工類課程落后教學模式的實際出發，通過手機、電腦等移動新媒體，在課前、課堂、課后以及考核4個環節融合教學類APP的線上資源自學與線下講解，實現精細化工類課程的智慧化、混合式教學。

該混合式教學主要基于嘉課堂、UMU互助和QQ群等線上教學平臺，具體實施過程包括課前準備、課堂教學、課后鞏固、全方位過程考核四個環節。

1 課前準備

1.1 教師的課前任務

1.1.1 教學目標設計

在設置目標過程中遵循“最近發展區”理論，即實現不同層級知識性和發展性目標，實現學生知識獲取與應用能力的協同發展，通過在線課程的支持、教學中的項目組織以及課程思政的融入來引導學生樹立正確的價值觀、綠色生產理念、實現自主探究與項目協作能力的提升。同時，從工程認證的實際要求出發，實現學生創新能力和工程思維的鍛煉與提升。如表面活性劑第一講中，教學目標為掌握表面活性劑的定義、結構及性質；在日常防疫中合理使用表面活性劑的特性實現自我保護；根據所學內容設計表面活性劑性能驗證實驗。

1.1.2 教學內容設計

精細化工行業產品種類多、技術密集度高、產品重視復配、更新換代快，但各種精細化工產品是最貼近生活的，如洗滌劑、化妝品、涂料、食品添加劑、香精香料、電子化學品等。通過學習，旨在培養學生初步具備這些典型精細化學品的配方分析與產品開發能力。因此，在教學過程中，教學內容的設計采用“基本原理+應用分析+產品制備”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講解來進行，重點講述基礎理論知識，為后續應用學習夯實基礎，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)“應用分析”模塊，通過生活案例引導學生對產品性能及配方進行分析，比如洗滌劑章節，通過當下“勤洗手、多通風、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行分析，讓學生掌握洗滌劑的配方組成及配方中各種原料的作用；(3)“產品制備”模塊，結合“基本原理”和“應用分析”模塊所學理論知識，選取典型產品為制備對象，讓學生自行設計實驗，通過實踐掌握精細化學品的配方設計及制備方法，典型的制備產品有洗手液、手工皂、口紅、酸蝕電路板等。三個模塊的設計相輔相成、層層遞進，基礎講透，應用講細，制備做實，將產品開發、創新能力、工程思維、自主探究與項目協作等能力的培養貫穿始終。

1.1.3 教學資源制作

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

1.1.4 課程任務單發放

在每一次課前教師根據教學目標及教學內容，設置課前任務，既能對學生知識儲備進行摸底，又能督促學生進行預習自學。如表面活性劑第一節課的課前任務如表1所示。

1.2 學生的課前任務

課前學生通過手機、電腦等移動多媒體完成任務單，觀看教學資源，了解和熟知預設的學習內容，并進行自主學習，對基礎知識形成一定認識，為課堂教學活動的開展奠定知識基礎。 如電子化學品章節課前線上任務見圖1。

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

2 課堂教學

課堂教學階段是整個教學模式的中心環節，主要開展師生互動教學。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。理論部分，教師根據課前線上平臺所反饋的數據，通過案例對基礎知識進行講解，以彌補學生課前學習的不足。理論講解中會適當設置互動環節，在檢驗學生掌握實況的同時，提高學生的參與度，增加學習的趣味性。互動活動主要采用嘉課堂平臺提供的簽到、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上，結合學生的實際水平及知識的難度，給學生設定實踐任務，學生分組協作完成，任務完成后，教師對課堂活動中任務的實施情況進行反饋，提出任務實施中的關鍵問題和知識點，并對教學活動進行總結。在實踐任務完成過程中，教師可以進行協助指導，特別對有問題或困難的學生進行針對性的指導。精細化工生產工藝課引入的實踐任務以典型產品的制備為主。如根據實際教學情況在化妝品等章節開設了2個實驗，具體見表2。

表2 課堂實踐任務示例Table 2 Example of classroom practice tasks

所有的實驗都采取開放形式，教師僅給出實驗目的、實驗用品，學生自行設計實驗，課堂完成實驗及實驗報告總結。絕大多數學生都能通過所學理論內容及自己以往的實驗能力訓練設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，有很多有趣的創意，比如手工皂制備中顏色與填充物的調配，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，所制產品黏度、發泡性、清潔力、pH值等性能遠超預期目標。

圖3 學生實踐作品展示Fig.3 Students’ practical work show

理論+開放型實驗的課堂模式，不但加深了學生對所學理論內容的理解，而且還激發了學生主動學習的積極性以及創新能力、動手能力，同時，讓學生再次體會到應用化學專業的寬廣覆蓋面，增強了專業認同感。尤其是畢業班學生，通過實驗發現了新的就業方向，找到了自己感興趣的發展行業。

3 課后鞏固

針對課堂活動中任務完成情況的不同，學生在課后可以通過UMU互助平臺的相應教學資源進行學習提升。基礎好，知識掌握程度高的學生，在課后可以通過拓展性資源進行深入學習；而知識接受能力相對差一點的學生，則可在課后利用教師制作的教學微視頻以及課堂教學錄像進行鞏固學習。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習提升的一個策略。教師在課后除了與學生進行交流討論外，還要對課堂教學進行反思以及對學生進行評價，收集學生的相關作品，并擇優上傳至課程中心，以供學生參考和交流。如洗滌劑章節，通過批閱平臺上傳的視頻作業，擇優以二維碼的形式推送給學生互相學習。

4 全方位過程考核

混合教學模式下的過程考核，以UMU互助和嘉課堂平臺上學生學習情況的實時記錄為依據，平臺可以進行課前測試、預習問卷、課堂隨機互動、課后討論、課后拓展內容學習交流、章節測試等考核環節，每個環節中學生的學習時長、參與度、知識掌握情況等均會以大數據的形式直觀反饋，該種模式的過程性考核具有強針對性、高時效性、客觀性、全面性。

圖4 過程考核大數據Fig.4 Big data of process assessment

經過為期一學年的試行，通過移動多媒體初步構建起了基于UMU互助、嘉課堂等教學APP的混合教學模式，在學生中反饋良好，教學效率顯著提高。同時，該混合教學模式可推廣應用于其他化工類專業課程的教學中。