智慧教學背景下混合式教學模式探究

摘 要 信息技術的發展使高校教學模式發生變化。探究利用智慧教學平臺構建，融合案例教學、問題引導、小組討論等教學方法的線上線下混合式教學模式，并應用于精細化學品復配原理及配方設計課程教學，分別從課前、課中、課后三個階段進行設計，豐富課程評價方式，增強學生的學習效果。

關鍵詞 智慧教學；案例教學；混合式教學；精細化學品復配原理及配方設計

中圖分類號：G642.4 文獻標識碼：B

文章編號：1671-489X（2024）18-0106-05

0 引言

隨著科技的進步，現代信息技術在不斷改變人們的生活和學習方式，尤其是近幾年，人工智能、大數據、信息技術的迅速發展使得高校的教學模式逐漸發生變化。《教育部2022年工作要點》提出“探索大中小學智慧課堂建設，改進課堂教學模式”，說明智慧教學將走向常態化應用[1-2]。目前，智慧教學平臺的線上資源已經相當豐富，如國家精品在線開放課程、中國大學MOOC、超星泛雅、雨課堂等，可以提供相當多的資源給學生自主學習。此外，各高校智慧教室的建設為線上線下混合式教學模式的實施提供了可能。

混合式教學一般是指運用多種學習理論、技術手段和應用方式開展教學[3-4]，是以學生為中心、教師為主導的線上線下相結合的教學。混合式教學模式下，通過問題引導、案例探究、小組討論、項目式學習等教學方法，學生由淺層學習轉為深度學習。

本文以精細化學品復配原理及配方設計課程為例，進行智慧教學背景下混合式教學模式探究。

1 精細化學品復配原理及配方設計課程教學 現狀

精細化工是目前化學相關行業中最有活力的領域之一，不僅要求學生具有扎實的專業理論基礎，還要具有一定的應用創新能力[5]。精細化學品復配原理及配方設計是衡水學院應用化學專業的一門專業課程，這門課程有助于學生學習和積累從事精細化工產品生產研發過程中需要的專業基礎知識，以滿足我國快速發展的精細化工行業人才的需求。該課程的教學內容涉及物理化學、有機化學、無機化學、高分子化學與物理等多門課程的知識，多學科理論的交叉性和應用產品的商品化兩大特征體現得尤為明顯。在有限的學時里，將該課程講解得系統、深入并能與應用和實踐緊密聯系，是對任課教師的嚴峻考驗。

伴隨信息技術的快速發展和學校智慧教室的建設，教師在教學過程中需要充分利用智慧教學資源開展線上線下混合式教學，融合生產研發中的實際案例，通過問題引導、小組討論等方式解決專業課教學課時有限、專業知識枯燥乏味、學生學習積極性差等問題，激發學生的學習興趣，幫助學生理解和鞏固專業理論知識，提高學生的實踐應用能力和創新能力，對培養與行業對接的專業人才具有重要的意義。

2 智慧教學背景下的混合式教學模式

智慧教學背景下的混合式教學模式如圖1所示，從課前、課中、課后三個階段非常清晰地分配教師和學生的主要任務，整個教學過程借助智慧教學線上平臺，融合問題引導、案例教學、小組討論等教學方法，整體設計思路基于OBE理念開展，突出學生的能力培養，為培養應用型創新人才奠定基礎。

2.1 教師的主要任務

2.1.1 課前：選擇案例→設計引導問題并發布

在教學中選擇合適的案例尤為重要。教師需要提前根據本章節教學目標中的重難點、目前精細化工行業發展情況和學生興趣選擇合適的案例，并根據教學需求提煉、設計案例。一般可以通過教師的科研項目、企業的實際生產案例和期刊文獻等獲取相應案例，最終形成課程案例庫。

設計引導問題的目的是培養學生的自主學習能力和團隊協作能力。教師通過設計引導問題把控學生的學習方向[6]。根據本節課的知識目標設計問題，利用學習通等線上智慧平臺引導學生查閱資料、觀看視頻，進行討論并總結，鞏固專業理論知識。另外，可以利用線上智慧平臺進行學習效果監測，以便教師把握課堂講解的重難點。

2.1.2 課中：組織引導→點評總結

借助學校智慧教室硬件資源，設計教師與學生的多層次互動。教師組織學生以小組為單位對案例進行分析討論，通過問題引導學生思考，并鼓勵學生積極發言答辯，也可以利用線上選人等功能進行課堂答辯和成果匯報。教師根據教學重點、難點總結案例。應注意分組討論、匯報答辯、點評總結的時間。

2.1.3 課后：批改方案→教學反思→持續改進

教師通過批改學生方案獲取學生對教學內容的掌握情況，對出現的問題進行總結和反思，持續改進教學過程。

2.2 學生的主要任務

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

學生的課前任務是充分利用線上國家精品在線開放課程、中國大學MOOC等智慧教學平臺資源，思考教師授課PPT、文獻資料中提出的問題并進行線上討論，分析找出案例中涉及的基本原理知識。

2.2.2 課中：分組討論→記錄討論結果→小組匯報答辯

激勵每個學生參與分組討論，針對案例進行討論并記錄小組分析案例的結果，然后由小組推選發言人向全班匯報小組結果并答辯。

2.2.3 課后：反思討論結果→查閱資料完善方案→確定最優方案

學生根據各組的匯報和教師點評反思小組的討論結果，若仍有疑問或未解決的問題，需要查閱相關資料繼續完善方案，直至上交最優方案。

3 教學設計與實施示例

3.1 學情分析

學生已經完成有機化學、無機化學、物理化學等課程的學習，掌握了一定的專業知識，擁有一定的自學能力。因精細化學品復配原理及配方設計課程貼近生活和就業，學生有較高的學習興趣。但部分學生缺乏對專業知識的深入思考，安全環保意識淡薄，缺乏精益求精的工匠精神。

3.2 教學目標

3.2.1 知識目標

能說明復配型精細化學品研究開發和生產過程中的基本原理與基礎知識，如物質間的作用、表面活性劑的性能與應用原理、溶解理論與溶劑的選擇、乳化理論與技術等；能說明常見劑型及應用，洗滌劑、化妝品等精細化學品配方設計的原則、配方結構等；能描述復配型精細化學品一般開發過程。

3.2.2 能力目標

能夠查閱標準、規范、手冊等有關技術資料，通過對配方設計的剖析，研究復配技術及配方組成對產品性能的影響規律，具有分析問題和解決問題的能力；通過學習復配型精細化學品一般開發過程，認識研究開發新產品的一般設計思路，增強創新意識與能力。

3.2.3 素養目標

能夠在精細化學品配方設計過程中考慮經濟、環境、安全和健康等相關政策與因素的影響，具有環保意識和可持續發展意識；通過講解復配型精細化學品的最新成果和發展趨勢，樹立自主學習和終身學習的意識。

如圖2所示，在基于智慧教學平臺的混合式教學模式下，課前、課中、課后階段能分別對應精細化學品復配原理及配方設計的教學目標，其中更加注重的是能力目標的培養，這使得達成課程目標的途徑更加清晰。

3.3 教學設計示例

如在化妝品配方設計章節，以安全溫和的兒童化妝品為案例[7]進行教學設計。

3.3.1 課前

1）通過學習通發布相關視頻和文獻資源。智慧教學平臺上上海應用技術大學張婉萍教授的化妝品工藝學課程中的“乳霜類皮膚護理化妝品”章節、四川大學化妝品賞析與應用課程中的“守護屏障——保濕類化妝品”章節，硅碳鼠App中“安全溫和兒童化妝品配方設計”講座視頻，兒童化妝品在CMF（Color，色彩；Material，材料；Finish-ing，表面處理）方面的設計[7]等相關文獻資料。

2）線上發布問題引導。

①兒童化妝品的市場需求情況和前景是什么？

②兒童皮膚的特點和常見問題有哪些？

③兒童化妝品有哪些相關的政策法規和標準？兒童化妝品配方設計的原則是什么？

④兒童化妝品配方的開發思路是什么？原料使用的注意事項有哪些？

⑤如何進行配方的安全功效評價？

⑥興趣拓展：兒童化妝品設計如何實現多樣化？兒童化妝品在CMF方面的設計有哪些？

3）每小組初步剖析一款兒童化妝品的配方并進行線上討論，形成討論方案。通過線上課前測試等環節檢查學生的預習效果。

3.3.2 課中

評價學生課前預習效果，讓學生對基本理論和配方設計案例進行討論與總結。以某嬰幼兒洗發沐浴露二合一的產品為例進行配方分析。

首先，教師對學生線上預習效果進行評價總結，并針對學生的薄弱環節進行講解。列舉某些學生嬰幼兒產品設計配方中可能存在的問題，如配方的安全性，配方成分表含有高風險防腐劑或某些容易引起過敏的化學成分，而某些皮膚敏感的寶寶如果使用就有可能出現過敏現象。

其次，小組討論，剖析配方、總結修改方案并匯報，同時利用智慧線上平臺進行組間評分。

最后，教師總結，點評嬰幼兒化妝品的配方設計原則、配方開發思路以及安全和功效評價。

3.3.3 課后

學生針對確定的某一個兒童化妝品配方進行剖析，設計新的配方設計方案，書寫學習總結與反思。教師批改學生方案，將典型配方設計方案上傳至線上平臺，供學生討論；同時進行教學反思，及時更新教學案例，調整問題引導，持續改進，形成教學設計閉環。

4 課程評價

隨著我國工程教育認證逐步推進以及OBE理念融入教學，衡水學院以產出為導向，以學生能力培養為目標，提升學生的應用創新能力。精細化學品復配原理及配方設計是一門兼具基礎理論與應用實踐的課程，教學過程中采用線上教學+問題引導式教學+案例式教學的混合式教學模式。與之對應，課程評價改變了原來以期末考試、考勤、作業等評分項目為主的評價方式，增加線上課前預習、小組討論、配方方案設計、課堂發言等評價方式，使課程評價方式多樣化，課程考核更加公平、合理，如圖3所示。

5 教學效果

通過近兩年精細化學品復配原理及配方設計課程教學改革前后的期末成績分析和學生評價，考查智慧教學背景下的混合式教學模式實際教學效果變化。改革前后兩屆學生的期末成績對比如表1所示。改革后，客觀題（選擇、填空、判斷）試題難度系數由86%升至90%，主觀題（由論述和精細化學品配方綜合分析題組成）試題難度系數由45%升至69%，平均分由72.8分上升到79.1分，學生及格率由87.0%上升到97.3%。其中，主觀題在教改前后的變化最大，說明智慧教學背景下的混合式教學能夠提升學生分析問題、解決問題的能力以及對基礎知識的實際運用能力。

為了解學生對該教學模式應用于課程前后的看法，對衡水學院2020級（改革前）和2021級（改革后）應用化學專業學生進行問卷調查，調查內容包括教學目標完成情況，學生學習積極性或興趣、自主學習能力、分析問題和解決問題能力等方面，問卷結果如表2所示。在教學目標達成、學習興趣、自主學習能力培養、分析解決問題能力等方面，教改班認為“很好”的占比大于未教改班，說明此混合式教學模式得到學生的認可，能夠提高學生的學習興趣和自主學習能力，提高教學目標達成度。

6 結束語

智慧教學背景下的混合式教學模式將“以教師為中心”的教學模式轉變為“以學生為主體，教師為主導”的教學模式，充分借助現代信息技術，線上線下相結合，融合問題引導、案例教學、小組討論等多種教學方法，提高學生的課堂參與度，在培養學生能力方面取得良好的效果，對其他課程的教學改革有一定的參考意義。但目前精細化工專業課案例庫建設還不完備，教師選擇優秀案例、組織學生討論、設置問題引導等都需要花費大量的時間，而且需要不斷完善教學過程。在混合式教學模式下，學生必須認真預習并進行討論，會占用部分課余時間，因此，教師需要更加精妙地進行教學設計，保持學生的學習興趣。

7 參考文獻

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