摘 要 信息技術(shù)的發(fā)展使高校教學(xué)模式發(fā)生變化。探究利用智慧教學(xué)平臺(tái)構(gòu)建，融合案例教學(xué)、問(wèn)題引導(dǎo)、小組討論等教學(xué)方法的線上線下混合式教學(xué)模式，并應(yīng)用于精細(xì)化學(xué)品復(fù)配原理及配方設(shè)計(jì)課程教學(xué)，分別從課前、課中、課后三個(gè)階段進(jìn)行設(shè)計(jì)，豐富課程評(píng)價(jià)方式，增強(qiáng)學(xué)生的學(xué)習(xí)效果。

關(guān)鍵詞 智慧教學(xué)；案例教學(xué)；混合式教學(xué)；精細(xì)化學(xué)品復(fù)配原理及配方設(shè)計(jì)

中圖分類(lèi)號(hào)：G642.4 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：B

文章編號(hào)：1671-489X（2024）18-0106-05

0 引言

隨著科技的進(jìn)步，現(xiàn)代信息技術(shù)在不斷改變?nèi)藗兊纳詈蛯W(xué)習(xí)方式，尤其是近幾年，人工智能、大數(shù)據(jù)、信息技術(shù)的迅速發(fā)展使得高校的教學(xué)模式逐漸發(fā)生變化?！督逃?022年工作要點(diǎn)》提出“探索大中小學(xué)智慧課堂建設(shè)，改進(jìn)課堂教學(xué)模式”，說(shuō)明智慧教學(xué)將走向常態(tài)化應(yīng)用[1-2]。目前，智慧教學(xué)平臺(tái)的線上資源已經(jīng)相當(dāng)豐富，如國(guó)家精品在線開(kāi)放課程、中國(guó)大學(xué)MOOC、超星泛雅、雨課堂等，可以提供相當(dāng)多的資源給學(xué)生自主學(xué)習(xí)。此外，各高校智慧教室的建設(shè)為線上線下混合式教學(xué)模式的實(shí)施提供了可能。

混合式教學(xué)一般是指運(yùn)用多種學(xué)習(xí)理論、技術(shù)手段和應(yīng)用方式開(kāi)展教學(xué)[3-4]，是以學(xué)生為中心、教師為主導(dǎo)的線上線下相結(jié)合的教學(xué)?；旌鲜浇虒W(xué)模式下，通過(guò)問(wèn)題引導(dǎo)、案例探究、小組討論、項(xiàng)目式學(xué)習(xí)等教學(xué)方法，學(xué)生由淺層學(xué)習(xí)轉(zhuǎn)為深度學(xué)習(xí)。

本文以精細(xì)化學(xué)品復(fù)配原理及配方設(shè)計(jì)課程為例，進(jìn)行智慧教學(xué)背景下混合式教學(xué)模式探究。

1 精細(xì)化學(xué)品復(fù)配原理及配方設(shè)計(jì)課程教學(xué) 現(xiàn)狀

精細(xì)化工是目前化學(xué)相關(guān)行業(yè)中最有活力的領(lǐng)域之一，不僅要求學(xué)生具有扎實(shí)的專(zhuān)業(yè)理論基礎(chǔ)，還要具有一定的應(yīng)用創(chuàng)新能力[5]。精細(xì)化學(xué)品復(fù)配原理及配方設(shè)計(jì)是衡水學(xué)院應(yīng)用化學(xué)專(zhuān)業(yè)的一門(mén)專(zhuān)業(yè)課程，這門(mén)課程有助于學(xué)生學(xué)習(xí)和積累從事精細(xì)化工產(chǎn)品生產(chǎn)研發(fā)過(guò)程中需要的專(zhuān)業(yè)基礎(chǔ)知識(shí)，以滿(mǎn)足我國(guó)快速發(fā)展的精細(xì)化工行業(yè)人才的需求。該課程的教學(xué)內(nèi)容涉及物理化學(xué)、有機(jī)化學(xué)、無(wú)機(jī)化學(xué)、高分子化學(xué)與物理等多門(mén)課程的知識(shí)，多學(xué)科理論的交叉性和應(yīng)用產(chǎn)品的商品化兩大特征體現(xiàn)得尤為明顯。在有限的學(xué)時(shí)里，將該課程講解得系統(tǒng)、深入并能與應(yīng)用和實(shí)踐緊密聯(lián)系，是對(duì)任課教師的嚴(yán)峻考驗(yàn)。

伴隨信息技術(shù)的快速發(fā)展和學(xué)校智慧教室的建設(shè)，教師在教學(xué)過(guò)程中需要充分利用智慧教學(xué)資源開(kāi)展線上線下混合式教學(xué)，融合生產(chǎn)研發(fā)中的實(shí)際案例，通過(guò)問(wèn)題引導(dǎo)、小組討論等方式解決專(zhuān)業(yè)課教學(xué)課時(shí)有限、專(zhuān)業(yè)知識(shí)枯燥乏味、學(xué)生學(xué)習(xí)積極性差等問(wèn)題，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，幫助學(xué)生理解和鞏固專(zhuān)業(yè)理論知識(shí)，提高學(xué)生的實(shí)踐應(yīng)用能力和創(chuàng)新能力，對(duì)培養(yǎng)與行業(yè)對(duì)接的專(zhuān)業(yè)人才具有重要的意義。

2 智慧教學(xué)背景下的混合式教學(xué)模式

智慧教學(xué)背景下的混合式教學(xué)模式如圖1所示，從課前、課中、課后三個(gè)階段非常清晰地分配教師和學(xué)生的主要任務(wù)，整個(gè)教學(xué)過(guò)程借助智慧教學(xué)線上平臺(tái)，融合問(wèn)題引導(dǎo)、案例教學(xué)、小組討論等教學(xué)方法，整體設(shè)計(jì)思路基于OBE理念開(kāi)展，突出學(xué)生的能力培養(yǎng)，為培養(yǎng)應(yīng)用型創(chuàng)新人才奠定基礎(chǔ)。

2.1 教師的主要任務(wù)

2.1.1 課前：選擇案例→設(shè)計(jì)引導(dǎo)問(wèn)題并發(fā)布

在教學(xué)中選擇合適的案例尤為重要。教師需要提前根據(jù)本章節(jié)教學(xué)目標(biāo)中的重難點(diǎn)、目前精細(xì)化工行業(yè)發(fā)展情況和學(xué)生興趣選擇合適的案例，并根據(jù)教學(xué)需求提煉、設(shè)計(jì)案例。一般可以通過(guò)教師的科研項(xiàng)目、企業(yè)的實(shí)際生產(chǎn)案例和期刊文獻(xiàn)等獲取相應(yīng)案例，最終形成課程案例庫(kù)。

設(shè)計(jì)引導(dǎo)問(wèn)題的目的是培養(yǎng)學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力和團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力。教師通過(guò)設(shè)計(jì)引導(dǎo)問(wèn)題把控學(xué)生的學(xué)習(xí)方向[6]。根據(jù)本節(jié)課的知識(shí)目標(biāo)設(shè)計(jì)問(wèn)題，利用學(xué)習(xí)通等線上智慧平臺(tái)引導(dǎo)學(xué)生查閱資料、觀看視頻，進(jìn)行討論并總結(jié)，鞏固專(zhuān)業(yè)理論知識(shí)。另外，可以利用線上智慧平臺(tái)進(jìn)行學(xué)習(xí)效果監(jiān)測(cè)，以便教師把握課堂講解的重難點(diǎn)。

2.1.2 課中：組織引導(dǎo)→點(diǎn)評(píng)總結(jié)

借助學(xué)校智慧教室硬件資源，設(shè)計(jì)教師與學(xué)生的多層次互動(dòng)。教師組織學(xué)生以小組為單位對(duì)案例進(jìn)行分析討論，通過(guò)問(wèn)題引導(dǎo)學(xué)生思考，并鼓勵(lì)學(xué)生積極發(fā)言答辯，也可以利用線上選人等功能進(jìn)行課堂答辯和成果匯報(bào)。教師根據(jù)教學(xué)重點(diǎn)、難點(diǎn)總結(jié)案例。應(yīng)注意分組討論、匯報(bào)答辯、點(diǎn)評(píng)總結(jié)的時(shí)間。

2.1.3 課后：批改方案→教學(xué)反思→持續(xù)改進(jìn)

教師通過(guò)批改學(xué)生方案獲取學(xué)生對(duì)教學(xué)內(nèi)容的掌握情況，對(duì)出現(xiàn)的問(wèn)題進(jìn)行總結(jié)和反思，持續(xù)改進(jìn)教學(xué)過(guò)程。

2.2 學(xué)生的主要任務(wù)

2.2.1 課前：閱讀案例材料→查閱資料→分析案例→形成討論方案

學(xué)生的課前任務(wù)是充分利用線上國(guó)家精品在線開(kāi)放課程、中國(guó)大學(xué)MOOC等智慧教學(xué)平臺(tái)資源，思考教師授課PPT、文獻(xiàn)資料中提出的問(wèn)題并進(jìn)行線上討論，分析找出案例中涉及的基本原理知識(shí)。

2.2.2 課中：分組討論→記錄討論結(jié)果→小組匯報(bào)答辯

激勵(lì)每個(gè)學(xué)生參與分組討論，針對(duì)案例進(jìn)行討論并記錄小組分析案例的結(jié)果，然后由小組推選發(fā)言人向全班匯報(bào)小組結(jié)果并答辯。

2.2.3 課后：反思討論結(jié)果→查閱資料完善方案→確定最優(yōu)方案

學(xué)生根據(jù)各組的匯報(bào)和教師點(diǎn)評(píng)反思小組的討論結(jié)果，若仍有疑問(wèn)或未解決的問(wèn)題，需要查閱相關(guān)資料繼續(xù)完善方案，直至上交最優(yōu)方案。

3 教學(xué)設(shè)計(jì)與實(shí)施示例

3.1 學(xué)情分析

學(xué)生已經(jīng)完成有機(jī)化學(xué)、無(wú)機(jī)化學(xué)、物理化學(xué)等課程的學(xué)習(xí)，掌握了一定的專(zhuān)業(yè)知識(shí)，擁有一定的自學(xué)能力。因精細(xì)化學(xué)品復(fù)配原理及配方設(shè)計(jì)課程貼近生活和就業(yè)，學(xué)生有較高的學(xué)習(xí)興趣。但部分學(xué)生缺乏對(duì)專(zhuān)業(yè)知識(shí)的深入思考，安全環(huán)保意識(shí)淡薄，缺乏精益求精的工匠精神。

3.2 教學(xué)目標(biāo)

3.2.1 知識(shí)目標(biāo)

能說(shuō)明復(fù)配型精細(xì)化學(xué)品研究開(kāi)發(fā)和生產(chǎn)過(guò)程中的基本原理與基礎(chǔ)知識(shí)，如物質(zhì)間的作用、表面活性劑的性能與應(yīng)用原理、溶解理論與溶劑的選擇、乳化理論與技術(shù)等；能說(shuō)明常見(jiàn)劑型及應(yīng)用，洗滌劑、化妝品等精細(xì)化學(xué)品配方設(shè)計(jì)的原則、配方結(jié)構(gòu)等；能描述復(fù)配型精細(xì)化學(xué)品一般開(kāi)發(fā)過(guò)程。

3.2.2 能力目標(biāo)

能夠查閱標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范、手冊(cè)等有關(guān)技術(shù)資料，通過(guò)對(duì)配方設(shè)計(jì)的剖析，研究復(fù)配技術(shù)及配方組成對(duì)產(chǎn)品性能的影響規(guī)律，具有分析問(wèn)題和解決問(wèn)題的能力；通過(guò)學(xué)習(xí)復(fù)配型精細(xì)化學(xué)品一般開(kāi)發(fā)過(guò)程，認(rèn)識(shí)研究開(kāi)發(fā)新產(chǎn)品的一般設(shè)計(jì)思路，增強(qiáng)創(chuàng)新意識(shí)與能力。

3.2.3 素養(yǎng)目標(biāo)

能夠在精細(xì)化學(xué)品配方設(shè)計(jì)過(guò)程中考慮經(jīng)濟(jì)、環(huán)境、安全和健康等相關(guān)政策與因素的影響，具有環(huán)保意識(shí)和可持續(xù)發(fā)展意識(shí)；通過(guò)講解復(fù)配型精細(xì)化學(xué)品的最新成果和發(fā)展趨勢(shì)，樹(shù)立自主學(xué)習(xí)和終身學(xué)習(xí)的意識(shí)。

如圖2所示，在基于智慧教學(xué)平臺(tái)的混合式教學(xué)模式下，課前、課中、課后階段能分別對(duì)應(yīng)精細(xì)化學(xué)品復(fù)配原理及配方設(shè)計(jì)的教學(xué)目標(biāo)，其中更加注重的是能力目標(biāo)的培養(yǎng)，這使得達(dá)成課程目標(biāo)的途徑更加清晰。

3.3 教學(xué)設(shè)計(jì)示例

如在化妝品配方設(shè)計(jì)章節(jié)，以安全溫和的兒童化妝品為案例[7]進(jìn)行教學(xué)設(shè)計(jì)。

3.3.1 課前

1）通過(guò)學(xué)習(xí)通發(fā)布相關(guān)視頻和文獻(xiàn)資源。智慧教學(xué)平臺(tái)上上海應(yīng)用技術(shù)大學(xué)張婉萍教授的化妝品工藝學(xué)課程中的“乳霜類(lèi)皮膚護(hù)理化妝品”章節(jié)、四川大學(xué)化妝品賞析與應(yīng)用課程中的“守護(hù)屏障——保濕類(lèi)化妝品”章節(jié)，硅碳鼠App中“安全溫和兒童化妝品配方設(shè)計(jì)”講座視頻，兒童化妝品在CMF（Color，色彩；Material，材料；Finish-ing，表面處理）方面的設(shè)計(jì)[7]等相關(guān)文獻(xiàn)資料。

2）線上發(fā)布問(wèn)題引導(dǎo)。

①兒童化妝品的市場(chǎng)需求情況和前景是什么？

②兒童皮膚的特點(diǎn)和常見(jiàn)問(wèn)題有哪些？

③兒童化妝品有哪些相關(guān)的政策法規(guī)和標(biāo)準(zhǔn)？?jī)和瘖y品配方設(shè)計(jì)的原則是什么？

④兒童化妝品配方的開(kāi)發(fā)思路是什么？原料使用的注意事項(xiàng)有哪些？

⑤如何進(jìn)行配方的安全功效評(píng)價(jià)？

⑥興趣拓展：兒童化妝品設(shè)計(jì)如何實(shí)現(xiàn)多樣化？?jī)和瘖y品在CMF方面的設(shè)計(jì)有哪些？

3）每小組初步剖析一款兒童化妝品的配方并進(jìn)行線上討論，形成討論方案。通過(guò)線上課前測(cè)試等環(huán)節(jié)檢查學(xué)生的預(yù)習(xí)效果。

3.3.2 課中

評(píng)價(jià)學(xué)生課前預(yù)習(xí)效果，讓學(xué)生對(duì)基本理論和配方設(shè)計(jì)案例進(jìn)行討論與總結(jié)。以某嬰幼兒洗發(fā)沐浴露二合一的產(chǎn)品為例進(jìn)行配方分析。

首先，教師對(duì)學(xué)生線上預(yù)習(xí)效果進(jìn)行評(píng)價(jià)總結(jié)，并針對(duì)學(xué)生的薄弱環(huán)節(jié)進(jìn)行講解。列舉某些學(xué)生嬰幼兒產(chǎn)品設(shè)計(jì)配方中可能存在的問(wèn)題，如配方的安全性，配方成分表含有高風(fēng)險(xiǎn)防腐劑或某些容易引起過(guò)敏的化學(xué)成分，而某些皮膚敏感的寶寶如果使用就有可能出現(xiàn)過(guò)敏現(xiàn)象。

其次，小組討論，剖析配方、總結(jié)修改方案并匯報(bào)，同時(shí)利用智慧線上平臺(tái)進(jìn)行組間評(píng)分。

最后，教師總結(jié)，點(diǎn)評(píng)嬰幼兒化妝品的配方設(shè)計(jì)原則、配方開(kāi)發(fā)思路以及安全和功效評(píng)價(jià)。

3.3.3 課后

學(xué)生針對(duì)確定的某一個(gè)兒童化妝品配方進(jìn)行剖析，設(shè)計(jì)新的配方設(shè)計(jì)方案，書(shū)寫(xiě)學(xué)習(xí)總結(jié)與反思。教師批改學(xué)生方案，將典型配方設(shè)計(jì)方案上傳至線上平臺(tái)，供學(xué)生討論；同時(shí)進(jìn)行教學(xué)反思，及時(shí)更新教學(xué)案例，調(diào)整問(wèn)題引導(dǎo)，持續(xù)改進(jìn)，形成教學(xué)設(shè)計(jì)閉環(huán)。

4 課程評(píng)價(jià)

隨著我國(guó)工程教育認(rèn)證逐步推進(jìn)以及OBE理念融入教學(xué)，衡水學(xué)院以產(chǎn)出為導(dǎo)向，以學(xué)生能力培養(yǎng)為目標(biāo)，提升學(xué)生的應(yīng)用創(chuàng)新能力。精細(xì)化學(xué)品復(fù)配原理及配方設(shè)計(jì)是一門(mén)兼具基礎(chǔ)理論與應(yīng)用實(shí)踐的課程，教學(xué)過(guò)程中采用線上教學(xué)+問(wèn)題引導(dǎo)式教學(xué)+案例式教學(xué)的混合式教學(xué)模式。與之對(duì)應(yīng)，課程評(píng)價(jià)改變了原來(lái)以期末考試、考勤、作業(yè)等評(píng)分項(xiàng)目為主的評(píng)價(jià)方式，增加線上課前預(yù)習(xí)、小組討論、配方方案設(shè)計(jì)、課堂發(fā)言等評(píng)價(jià)方式，使課程評(píng)價(jià)方式多樣化，課程考核更加公平、合理，如圖3所示。

5 教學(xué)效果

通過(guò)近兩年精細(xì)化學(xué)品復(fù)配原理及配方設(shè)計(jì)課程教學(xué)改革前后的期末成績(jī)分析和學(xué)生評(píng)價(jià)，考查智慧教學(xué)背景下的混合式教學(xué)模式實(shí)際教學(xué)效果變化。改革前后兩屆學(xué)生的期末成績(jī)對(duì)比如表1所示。改革后，客觀題（選擇、填空、判斷）試題難度系數(shù)由86%升至90%，主觀題（由論述和精細(xì)化學(xué)品配方綜合分析題組成）試題難度系數(shù)由45%升至69%，平均分由72.8分上升到79.1分，學(xué)生及格率由87.0%上升到97.3%。其中，主觀題在教改前后的變化最大，說(shuō)明智慧教學(xué)背景下的混合式教學(xué)能夠提升學(xué)生分析問(wèn)題、解決問(wèn)題的能力以及對(duì)基礎(chǔ)知識(shí)的實(shí)際運(yùn)用能力。

為了解學(xué)生對(duì)該教學(xué)模式應(yīng)用于課程前后的看法，對(duì)衡水學(xué)院2020級(jí)（改革前）和2021級(jí)（改革后）應(yīng)用化學(xué)專(zhuān)業(yè)學(xué)生進(jìn)行問(wèn)卷調(diào)查，調(diào)查內(nèi)容包括教學(xué)目標(biāo)完成情況，學(xué)生學(xué)習(xí)積極性或興趣、自主學(xué)習(xí)能力、分析問(wèn)題和解決問(wèn)題能力等方面，問(wèn)卷結(jié)果如表2所示。在教學(xué)目標(biāo)達(dá)成、學(xué)習(xí)興趣、自主學(xué)習(xí)能力培養(yǎng)、分析解決問(wèn)題能力等方面，教改班認(rèn)為“很好”的占比大于未教改班，說(shuō)明此混合式教學(xué)模式得到學(xué)生的認(rèn)可，能夠提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和自主學(xué)習(xí)能力，提高教學(xué)目標(biāo)達(dá)成度。

6 結(jié)束語(yǔ)

智慧教學(xué)背景下的混合式教學(xué)模式將“以教師為中心”的教學(xué)模式轉(zhuǎn)變?yōu)椤耙詫W(xué)生為主體，教師為主導(dǎo)”的教學(xué)模式，充分借助現(xiàn)代信息技術(shù)，線上線下相結(jié)合，融合問(wèn)題引導(dǎo)、案例教學(xué)、小組討論等多種教學(xué)方法，提高學(xué)生的課堂參與度，在培養(yǎng)學(xué)生能力方面取得良好的效果，對(duì)其他課程的教學(xué)改革有一定的參考意義。但目前精細(xì)化工專(zhuān)業(yè)課案例庫(kù)建設(shè)還不完備，教師選擇優(yōu)秀案例、組織學(xué)生討論、設(shè)置問(wèn)題引導(dǎo)等都需要花費(fèi)大量的時(shí)間，而且需要不斷完善教學(xué)過(guò)程。在混合式教學(xué)模式下，學(xué)生必須認(rèn)真預(yù)習(xí)并進(jìn)行討論，會(huì)占用部分課余時(shí)間，因此，教師需要更加精妙地進(jìn)行教學(xué)設(shè)計(jì)，保持學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。

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