基于移動(dòng)新媒體的精細(xì)化工混合教學(xué)模式探索*

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(dòng)新媒體技術(shù)的飛速發(fā)展以及“互聯(lián)網(wǎng)+”在個(gè)體學(xué)習(xí)、生活等方面的滲透，傳統(tǒng)獲取知識(shí)的方式已逐漸為移動(dòng)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(dòng)中，如何通過(guò)融合移動(dòng)新媒體來(lái)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(wèn)題[1-4]。而混合式教學(xué)[5-6]正是依托于移動(dòng)新媒體和網(wǎng)絡(luò)信息技術(shù)，通過(guò)課前導(dǎo)學(xué)、線上自主學(xué)習(xí)；課堂重難點(diǎn)講解；線上線下深度討論；過(guò)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(shí)，課程的考核方式單一，學(xué)生基礎(chǔ)知識(shí)儲(chǔ)備的差異性無(wú)法及時(shí)了解，加上缺少配套的實(shí)踐環(huán)節(jié)，教學(xué)效果不甚理想。整個(gè)課程的教學(xué)和學(xué)習(xí)滿足不了新時(shí)代精細(xì)化工產(chǎn)業(yè)的知識(shí)、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(dòng)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(shí)際出發(fā)，通過(guò)手機(jī)、電腦等移動(dòng)新媒體，在課前、課堂、課后以及考核4個(gè)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(shí)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(tái)，具體實(shí)施過(guò)程包括課前準(zhǔn)備、課堂教學(xué)、課后鞏固、全方位過(guò)程考核四個(gè)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(jì)

在設(shè)置目標(biāo)過(guò)程中遵循“最近發(fā)展區(qū)”理論，即實(shí)現(xiàn)不同層級(jí)知識(shí)性和發(fā)展性目標(biāo)，實(shí)現(xiàn)學(xué)生知識(shí)獲取與應(yīng)用能力的協(xié)同發(fā)展，通過(guò)在線課程的支持、教學(xué)中的項(xiàng)目組織以及課程思政的融入來(lái)引導(dǎo)學(xué)生樹(shù)立正確的價(jià)值觀、綠色生產(chǎn)理念、實(shí)現(xiàn)自主探究與項(xiàng)目協(xié)作能力的提升。同時(shí)，從工程認(rèn)證的實(shí)際要求出發(fā)，實(shí)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(shí)現(xiàn)自我保護(hù)；根據(jù)所學(xué)內(nèi)容設(shè)計(jì)表面活性劑性能驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)。

1.1.2 教學(xué)內(nèi)容設(shè)計(jì)

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(guò)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(kāi)發(fā)能力。因此，在教學(xué)過(guò)程中，教學(xué)內(nèi)容的設(shè)計(jì)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(guò)線上小視頻、動(dòng)畫演示和線下教師引導(dǎo)講解來(lái)進(jìn)行，重點(diǎn)講述基礎(chǔ)理論知識(shí)，為后續(xù)應(yīng)用學(xué)習(xí)夯實(shí)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(guò)生活案例引導(dǎo)學(xué)生對(duì)產(chǎn)品性能及配方進(jìn)行分析，比如洗滌劑章節(jié)，通過(guò)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(duì)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(shí)，選取典型產(chǎn)品為制備對(duì)象，讓學(xué)生自行設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，通過(guò)實(shí)踐掌握精細(xì)化學(xué)品的配方設(shè)計(jì)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(gè)模塊的設(shè)計(jì)相輔相成、層層遞進(jìn)，基礎(chǔ)講透，應(yīng)用講細(xì)，制備做實(shí)，將產(chǎn)品開(kāi)發(fā)、創(chuàng)新能力、工程思維、自主探究與項(xiàng)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(jì)劃在每一個(gè)模塊、每一個(gè)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(shí)中的重難點(diǎn)為內(nèi)容，以10分鐘左右的時(shí)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(duì)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(shí)和案例。教學(xué)資源制作好后，直接上傳到UMU互助平臺(tái)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(duì)學(xué)生知識(shí)儲(chǔ)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(guò)手機(jī)、電腦等移動(dòng)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(duì)基礎(chǔ)知識(shí)形成一定認(rèn)識(shí)，為課堂教學(xué)活動(dòng)的開(kāi)展奠定知識(shí)基礎(chǔ)。 如電子化學(xué)品章節(jié)課前線上任務(wù)見(jiàn)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(gè)教學(xué)模式的中心環(huán)節(jié)，主要開(kāi)展師生互動(dòng)教學(xué)。實(shí)施中，我們主要采用理論+實(shí)踐(開(kāi)放型實(shí)驗(yàn))的模式展開(kāi)教學(xué)。理論部分，教師根據(jù)課前線上平臺(tái)所反饋的數(shù)據(jù)，通過(guò)案例對(duì)基礎(chǔ)知識(shí)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(huì)適當(dāng)設(shè)置互動(dòng)環(huán)節(jié)，在檢驗(yàn)學(xué)生掌握實(shí)況的同時(shí)，提高學(xué)生的參與度，增加學(xué)習(xí)的趣味性?；?dòng)活動(dòng)主要采用嘉課堂平臺(tái)提供的簽到、選人、搶答、討論等形式。

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

在理論知識(shí)講解的基礎(chǔ)上，結(jié)合學(xué)生的實(shí)際水平及知識(shí)的難度，給學(xué)生設(shè)定實(shí)踐任務(wù)，學(xué)生分組協(xié)作完成，任務(wù)完成后，教師對(duì)課堂活動(dòng)中任務(wù)的實(shí)施情況進(jìn)行反饋，提出任務(wù)實(shí)施中的關(guān)鍵問(wèn)題和知識(shí)點(diǎn)，并對(duì)教學(xué)活動(dòng)進(jìn)行總結(jié)。在實(shí)踐任務(wù)完成過(guò)程中，教師可以進(jìn)行協(xié)助指導(dǎo)，特別對(duì)有問(wèn)題或困難的學(xué)生進(jìn)行針對(duì)性的指導(dǎo)。精細(xì)化工生產(chǎn)工藝課引入的實(shí)踐任務(wù)以典型產(chǎn)品的制備為主。如根據(jù)實(shí)際教學(xué)情況在化妝品等章節(jié)開(kāi)設(shè)了2個(gè)實(shí)驗(yàn)，具體見(jiàn)表2。

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

所有的實(shí)驗(yàn)都采取開(kāi)放形式，教師僅給出實(shí)驗(yàn)?zāi)康?、?shí)驗(yàn)用品，學(xué)生自行設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，課堂完成實(shí)驗(yàn)及實(shí)驗(yàn)報(bào)告總結(jié)。絕大多數(shù)學(xué)生都能通過(guò)所學(xué)理論內(nèi)容及自己以往的實(shí)驗(yàn)?zāi)芰τ?xùn)練設(shè)計(jì)出合理可行的實(shí)驗(yàn)過(guò)程，而且實(shí)驗(yàn)效果良好，尤其制備實(shí)驗(yàn)的時(shí)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(hào)，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(shí)踐作品展示Fig.3 Students’ practical work show

理論+開(kāi)放型實(shí)驗(yàn)的課堂模式，不但加深了學(xué)生對(duì)所學(xué)理論內(nèi)容的理解，而且還激發(fā)了學(xué)生主動(dòng)學(xué)習(xí)的積極性以及創(chuàng)新能力、動(dòng)手能力，同時(shí)，讓學(xué)生再次體會(huì)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(guò)實(shí)驗(yàn)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(duì)課堂活動(dòng)中任務(wù)完成情況的不同，學(xué)生在課后可以通過(guò)UMU互助平臺(tái)的相應(yīng)教學(xué)資源進(jìn)行學(xué)習(xí)提升?；A(chǔ)好，知識(shí)掌握程度高的學(xué)生，在課后可以通過(guò)拓展性資源進(jìn)行深入學(xué)習(xí)；而知識(shí)接受能力相對(duì)差一點(diǎn)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(shí)，課后班級(jí)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(gè)策略。教師在課后除了與學(xué)生進(jìn)行交流討論外，還要對(duì)課堂教學(xué)進(jìn)行反思以及對(duì)學(xué)生進(jìn)行評(píng)價(jià)，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(guò)批閱平臺(tái)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(guò)程考核

混合教學(xué)模式下的過(guò)程考核，以UMU互助和嘉課堂平臺(tái)上學(xué)生學(xué)習(xí)情況的實(shí)時(shí)記錄為依據(jù)，平臺(tái)可以進(jìn)行課前測(cè)試、預(yù)習(xí)問(wèn)卷、課堂隨機(jī)互動(dòng)、課后討論、課后拓展內(nèi)容學(xué)習(xí)交流、章節(jié)測(cè)試等考核環(huán)節(jié)，每個(gè)環(huán)節(jié)中學(xué)生的學(xué)習(xí)時(shí)長(zhǎng)、參與度、知識(shí)掌握情況等均會(huì)以大數(shù)據(jù)的形式直觀反饋，該種模式的過(guò)程性考核具有強(qiáng)針對(duì)性、高時(shí)效性、客觀性、全面性。

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

經(jīng)過(guò)為期一學(xué)年的試行，通過(guò)移動(dòng)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(shí)，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。