珠寶鑒定智能教具的設計與應用

賴俊濤，徐思海，張麗娟

（1.黎明職業大學 輕工學院，福建 泉州 362000；2.深圳市飛博爾科技有限公司，廣東 深圳 518000）

《珠寶鑒定》是寶玉石鑒定與加工專業核心課程，珠寶鑒定是珠寶質檢崗位核心技能。其課程知識要點要求為：通過熟練掌握各類珠寶鑒定儀器鑒別52種天然珠寶，以及區分天然品及仿制品[1]。由于珠寶種類多樣，優化處理方式日新月異，教學內容呈現出“多、散、難、實踐性強”等特點，學習難度較大。

為了幫助學生更好掌握知識內容，各兄弟院校教師提出圍繞“實踐教學”改革教學思路。羅潔等改變傳統講授為主的授課方式，采用以自主練習、多媒體講授與小組討論多種教學形式改革[2]。趙儷提出增設課時、設置實訓周專題訓練，課外帶領學生參觀珠寶集散地市場；完善實訓室建設及師資建設等[3]。張林建議通過“課證融合”與“課賽融合”提升學生學習積極性[4]。部分院校嘗試各類信息化教學手段探索，何志方老師提出基于“三個合一、兩個結合、一個目標”的精品在線課程建設要求[5]。李孔亮指出未來珠寶信息化建設可在全國教學資源庫建設、網絡直播間與網店、課后虛擬鑒寶APP、3D 打印與虛擬成像技術等綜合應用[6]。但是網絡課堂與線下翻轉課堂中缺乏智能教具應用，已無法滿足“00 后”學習體驗及現代信息化教學要求；且以往信息化教學改革過于強調理論知識線上課程資源建設，忽略了實踐環節新技術運用及針對性的“學中做，做中學”教學設計，普遍存在“堆積式”網絡教學資源，加劇學生理論學習壓力，難掌握實踐應用，降低了教學成效。

為解決以上問題，提出以“學生為主體、教具為知識媒介、教師為主導”的三大要素設計，用于珠寶鑒定的智能教具設計思路及教學應用方案。采用信息化手段讓學生“理實一體”自學探索，教師根據動態反饋學情，實現分類教學設計，針對性指導，知識重難點擊破。

一、珠寶鑒定智能教具的研發

教具是傳播知識的載體，通過模擬、觀察、實踐和反饋等一系列操作，助力于學生理解相應知識點及良好學習習慣的學習工具[7]。傳統珠寶鑒定教學中常見的教具為：晶體木塊模型、珠寶樣本、珠寶鑒定儀器等，其缺點為：（1）智能化程度度低（2）公共展示效果差（3）信息化技術應用不足（4）無法教學反饋。

（一）珠寶智能教具的設計思路

珠寶智能教具設計目的為應用多種信息化教學技術，使學生“學中做”：具備探索新知識新技能，“做中學”：掌握創新與實踐能力。按照呈現效果分為兩種模式（1）直觀驗證模式，即已知某種珠寶特征在指定鑒定儀器中便捷性公開展示，此類教具設計可在傳統鑒定儀器教具的基礎上增加電器元件[8]；（2）探索歸納模式，即監測學生對未知珠寶樣本鑒定學習軌跡與判定思路，此類教具設計應基于網絡信息的軟硬件綜合研發。

（二）系列珠寶鑒定智能教具的功能

現階段智能教具有兩方面來源（1）已公開的信息技術手段，例如“智慧職教”線上平臺、思維導圖。（2）自研設備與軟件開發。例如黎明職業大學與深圳市飛博爾珠寶科技有限公司開展“產教研”合作，開展NFC 智能珠寶樣本管理系統研發，便于教師日常教學使用。

1.直觀驗證智能教具

（1）電子元件加裝：展示型偏光鏡、顯微鏡配件

針對鏡下觀察珠寶樣本現象的鑒定儀器，可在原光學鑒定設備基礎上增加高清攝像頭及傳感器，如圖1所示。實現鏡下觀察特征投屏，并通過局部二次放大、截圖、錄像等手段有效提升了珠寶樣本展示效果，如圖2所示，方便教師向學員動態演示及講解鑒定操作過程。

（2）成像系統改造：電子臺式分光鏡

針對二色鏡、分光鏡等觀察光波色彩鑒定儀器，保留光學硬件裝置原理，采用內嵌式感應器與智能系統終端成像，既保障了原設備的鑒定使用技巧，又強化了成像顯現效果，如圖3所示。

（3）軟硬件研發：NFC 珠寶樣本標簽與教學APP

將原紙質文本或二維碼形式的珠寶樣本標簽修改為基于NFC（近場通訊技術）的電子標簽，配合學生實訓終端APP 可實現：樣本信息全面展示；圍繞教學單元內容及考核要求，階段性選擇樣本信息展示；自動核對答案等功能。

2.探索歸納服務教具

（1）在線精品課程

黎明職業大學依托“職業教育寶玉石鑒定與加工專業教學資源庫”，以智慧職教平臺線上打造《珠寶鑒定》省級精品在線課程并完成結題，課程內容突出以國家職業標準為導向，崗位專題訓練為特色，圍繞國家標準GB/T 16553-2017 珠寶玉石鑒定要求及“1+X”考核標準，以校企合作、崗位實操環節教學資源為重要補充，打造“做中學，學中做”線上教學互動平臺。

（2）思維導圖

借助思維導圖工具可實現便捷梳理及查詢知識要點，具備插入圖片、PPT、備注、關聯等功能，便于學生歸納珠寶鑒定思路脈絡，適用于動態化知識要點補充。

（3）NFC珠寶樣本管理系統

NFC 珠寶樣本管理系統針對珠寶鑒定實訓教學研發，其學生使用終端為教學APP，后臺系統可協助教師選擇針對性珠寶樣本，按照動態學情分階段授課，并反饋學生學習情況，如圖4所示。

二、珠寶鑒定智能教具的應用

（一）SC理念教學設計理念

《珠寶鑒定》課程旨在通過珠寶質檢崗位技能實訓，培養學生自主觀察與綜合判斷寶石種類及處理方法的能力。以往“網課+實踐”混合式教學由于缺乏智能教具，仍嚴重依賴教師講述、1 對1指導，不僅教學效率低且自主學習效果差。借助智能教具綜合應用，貫徹SC（學生為中心）的教學設計理念，分別從課前課后學習、課堂上的討論與交流、課堂的實踐、教學評估[9]四大環節融入教學環節。

（二）智能教具在教學重難點的應用

《珠寶鑒定》由于寶石類別多樣且優化處理、合成鑒別難度大，知識內容具備“多、散、難、實踐性強”特點。教學內容為市場熱銷寶石為典型案例，知識點輻射其他寶石品類，靈活應用多種智能教具：對觀察現象解釋，完成知識重點突破，監測強化自主練習，實現知識鞏固。如表1所示。

表1 《珠寶鑒定》教學重難點與智能教具應用

（三）教學環節中智能教具應用

1.課前學習

課前學習采用基于智慧職教平臺的精品在線課程。課前三部曲：（1）以視頻及圖片、PPT 資源形式展示寶石的紅寶石歷史與經典文物、寶石產地與當地文化，激發學生對寶石的人文興趣。（2）設置討論帖：當代產品（品牌爆款、拍賣會、展品、微商商品）設計與價值評估，引發學生感知評價熱點與應用認知。（3）“以練代學”：紅色寶石鑒定知識素材與預習小測，為后續實踐課程逐層鋪墊。

2.課上討論與交流

教學第一階段為驗證性實驗，重點在于對各類鑒定依據的觀察。由教師借助直觀驗證智能教具展示紅寶石鑒定儀器使用流程與技巧，學生可通過屏幕了解鏡下實操全過程及注意事項，教師演示結束后進行分組練習，小組相互督導與驗證。針對常見錯誤操作及差異性的觀察效果，以選擇題形式激發全班討論與交流，并將投票結果發送至智慧職教平臺。由教師結合智慧職教“課程素材”進行解釋與說明，并再次借助典型珠寶樣本進行直觀驗證智能教具展示。引導學生針對難點、易錯點快速閱讀。逐個掌握紅寶石核心鑒定依據后，小組討論繪制思維導圖初稿，從而掌握紅寶石單品類鑒別方法。

3.實踐環節

教學第二至三階段為自主測試與判斷實驗，采用“做中學，學中做”教學設計，需借助大量針對性的珠寶樣本快速訓練及自查分析。在此過程中采用智能教具為NFC 智能珠寶樣本管理系統的教學終端APP，如圖5所示。配套NFC 珠寶標簽使用可實現快速樣本收發記錄、快速自動改卷及錯題收藏，解放教師繁冗改卷及學生等待時間，提高了學習效率。

實訓期間設置（1）PK賽：每次實訓環節按照APP成績評價，分為”優秀、中等、繼續加大努力”三個級別，便于學生動態了解自身學習水平與實訓環節緊迫感。（2）闖關賽：借助NFC智能標簽，珠寶樣本可設置從易至難，本輪學習優異學生可進階學習難度。

4.課后：數據信息反饋

（1）NFC智能珠寶樣本管理系統中“學情分析”功能幫助教師分別從單項檢測錯題情況、學員成績分析、珠寶樣本錯題三個維度進行分析，并歸類相似錯題類型學員，便于教師下節課針對性專題訓練。

（2）智慧職教作業：經過課程實踐，學生及時總結錯題原因、教師指導經驗，課程后小組討論完善思維導圖繪制并上傳，幫助教師對學生單項寶石知識系統進行補充及糾錯。

5.教學評價

教學評價分為學生及教師兩部分，其中學生評價包括智慧職教學習任務點完成情況、教學闖關成績、日常出勤率、小組討論學生互評等。

借助“教學質量管理平臺”微信小程序對教師的教學質量評價包括同行評價、學生評價、教學督導三個方面組成。此外教師可分別從課程總體評價、智能教具使用評價、智慧職教平臺使用評價、課程及實踐環節設計向學生發放調研問卷，為改善教學方法提供建議[10]。

結論

珠寶鑒定傳統教學模式已不再適應新時代、新學情的教學要求。從“做中學，學中做”教學要求出發，設計智能教具功能及教學應用場景。引入“以學生為中心”教育理念，針對課前、課中演練與交流、實踐環節、教學評價教學環節分別采用智慧職教、思維導圖、自研直觀驗證智能教具及NFC智能珠寶樣本管理系統等綜合智能教具應用，完善了《珠寶鑒定》混合式教學模式，提升學生自主學習能力與獨立研究思維，調動學習積極性，提升專業技能。