研究目的：

1.解决化学实验教学资源痛点：针对当前化学实验视频资源零散、缺乏分层设计、无法适配不同基础学生需求的问题，依托SAMR架构搭建“替代-扩增-修改-重构”四级实验视频体系，实现资源的系统化整合。

2.构建高效教学互动生态：搭建融合分层视频资源与智能分析的一体化平台，打通“资源供给-学习行为分析-教学反馈-资源优化”闭环，为师生提供高效互动的化学实验教学环境。

研究意义：

1.丰富教育技术与化学教学融合的理论体系：首次将SAMR分层架构与智能分析技术结合应用于化学实验教学，探索技术赋能学科教学的具体路径，为数字化教育资源设计提供新的理论参考。

2.完善分层教学与个性化学习理论：通过化学实验视频的分层设计与智能推荐实践，深化对“学生认知规律-资源分层标准-智能技术适配”三者关系的认识，补充分层教学在理科实验领域的理论研究。

3. 对学生：分层视频资源可让不同基础学生（如实验零基础、有一定基础、想拓展创新的学生）自主选择学习路径，智能分析反馈能帮助及时发现操作漏洞（如重复观看某步骤可能提示该操作未掌握），提升实验技能与自主学习能力；对教学改革：为高校化学实验教学信息化提供可复制的实践方案，后续可推广至化工、制药等相关专业，推动理科实验教学的数字化、智能化转型。

二、研究目标与内容

1. 基于SAMR的化学实验视频分层设计

结合化学实验教学大纲（如基础操作、综合应用、创新设计要求）与学生认知规律，开发视频资源：围绕无机化学、分析化学核心实验（如酸碱滴定、分光光度法测浓度），按层级录制、剪辑视频，每个层级明确教学目标，每个视频配套前置知识回顾（如“替代层”视频开头复习实验原理）与后续学习提示（如“修改层”视频结尾引导设计对比实验）。

2. 一体化生态平台搭建

熟练运用学习通等主流教学平台的资源管理功能，完成分层化学实验视频的分类上传、权限设置与学习路径关联（如在学习通课程中按 SAMR 层级搭建视频资源库）；同步在 B 站等公开平台上传基础实验视频，扩大资源覆盖面并收集外部反馈。将视频资源库、智能分析子系统、教学互动模块（如在线答疑）集成，搭建一体化化学实验生态系统平台。

3. 应用效果验证

选取东南大学成贤学院制药与化工学院多个年级学生的化学实验课程作为试点研究对象，充分整合校内化学实验教学积累的课件、实验报告、教学反思等资料，以及网络上优质的化学实验公 开课、前沿研究视频等资源。基于 SAMR 分层式架构与智能分析技术，建立以满足学生个性化学习 需求为导向，以提升学生化学实验综合素养为核心的教学资源设计与架构体系，实施 “需求分析 — 分层构建 — 智能评价 — 动态优化” 的循环推进过程。效果评估：通过实验操作考核（对比正确率）、问卷调查（评估学习体验）、访谈（了解师生需求），分析体系对教学质量的提升作用，形成优化方案。

三、特色及创新点

1.精准适配教学需求：以化学实验教学的实际痛点为导向，分层视频资源贴合不同基础学生的学习节奏，避免“一刀切”，智能分析聚焦实验教学的核心环节（如操作规范性、原理理解），不追求冗余功能。

2.理论与实践深度结合：将SAMR教育技术理论与化学实验教学的专业性结合，每个层级的视频设计均符合化学实验的安全规范与认知逻辑。

3.架构创新：首次将SAMR分层架构应用于化学实验视频资源构建，突破传统视频“单一难度”的局限，实现从“技术替代”到“教学重构”的递进，满足从基础训练到创新能力培养的需求。

4.生态闭环创新：构建“资源开发-学生学习-数据反馈-资源优化”的闭环体系，教师可根据分析结果动态更新视频内容（如某实验“扩增层”视频错误率高则补充细节讲解），实现资源的持续迭代。

四、学生获得的训练

1. 跨学科知识应用能力：参与学生可掌握SAMR教育理论、化学实验教学知识、实现教育、化学、计算机学科的交叉融合。

2. 科研实践能力：从文献调研（梳理SAMR与智能分析的研究现状）、方案设计（视频分层标准制定）、技术开发（平台模块编码）到效果验证（试点班级数据收集与分析），全程参与科研流程，提升问题解决与项目管理能力。

3. 团队协作与沟通能力：项目分为视频开发组、技术开发组、实践验证组，学生需分工协作（如视频组与化学专业学生沟通实验细节，技术组与师生沟通功能需求），提升团队配合与需求对接能力。

4. 创新思维与实践能力：在视频分层设计、算法优化中，培养创新意识，同时通过实际开发与教学实践，提升动手能力。

五、预期成果

共同完成化学实验视频生态体系平台的开发与完善，资源检索、学习记录跟踪、智能推荐、教学评价等功能，实现分层式化学实验视频资源与智能分析系统的深度融合。发表相关论文一篇。