“互聯網+”時代下把雨課堂融入材料物理與性能教學改革

董福元，秦 春

(北方民族大學 材料科學與工程學院，寧夏 銀川 750021)

近年來，人工智能、云計算、大數據及物聯網等新興技術給當今社會生產生活帶來重大變革。當代在校大學生更加傾向于使用微信等移動即時通訊應用程序，實現高時效、高精準、多樣化的信息交流通訊。“雨課堂”將教學工具巧妙融入PowerPoint與微信全景式采集數據，推動混合式教學，形成過程性評價，形成師生多通道互動[1]。基于雨課堂的智慧教學模式已成為當前高校教學改革的研究熱點[2-4]。

《材料物理與性能》作為材料科學的一門專業課程，需要運用材料科學的基礎知識來了解材料物理性能的一般規律和影響因素。《材料物理與性質》課程是材料科學基礎課程的衍生和發展，其教學內容與《材料科學基礎》《材料力學》《材料物理》等課程有很多重合之處[5-7]。因此，《材料物理與性能》是非常全面的，導致了內容的廣泛性，難以理解，難以學習。在課堂教學中，我們始終把培養學生的科學思維作為一個重要環節，使學生能夠科學合理地解決在今后本專業的研究和應用工作中遇到的問題。

1 當前我校材料物理與性能教學現狀

1.1 個體差異性大

北方民族大學是民委所屬六所民族高校之一，當前少數民族學生占在校學生總人數的65%以上。由于受教育程度的不同，學生的基礎知識差異很大。對于來自教育水平較高省份的學生來說，他們具有良好的基礎知識和快速接受知識的能力。而落后的省市學生的基礎水平相對較弱，接受知識的能力低于其他省市的學生。《材料物理與性能》具有非常強的綜合性，不同教育背景和專業背景(金屬、非金屬、高分子、新能源等)對該課程的要點有不同的理解,所以不同的專業需要根據自己的學科背景調整課程的重點。

1.2 學生對預習、記筆記和復習等不重視

教師上課前雖然反復強調課前預習的重要性，但能真正做到認真預習的學生寥寥無幾，不認真的預習往往會導致上課的思路跟不上。大部分學生不記筆記，課上學生記筆記時只是將書本上的概念及定義、分類、機理、應用等內容機械地抄一遍，并沒有去詳細分析和深入理解教學內容。課上存在低頭玩手機甚至睡覺現象。課后作業不認真，存在大量作業抄襲現象。

1.3 教學方法單一

在傳統教學中，教師將材料物理性能概念、微觀本質、影響因素和測試標準等內容依次講解，只是一味地給學生灌輸知識，學生也只是按照PPT內容機械地記憶，缺乏師生互動，學生的主觀能動性被忽略，學生學習材料物理與性能的積極性也因此而下降。

1.4 考核方式簡單

在傳統教學中，對物理和材料性能的評價主要是基于平時成績+考試成績，平時成績主要是基于學生的出勤率和作業。課后大部分作業都是通過網上抄襲或同學間相互抄襲完成的，作業相似性的概率很高。傳統評估方法不僅沒有區分度，使真正成績好的同學不能突顯出來，也忽略了評價學生的知識掌握情況等其他方面,不符合當前面向應用我學校人才培養。

2 雨課堂在材料物理與性能課程中的應用

2.1 雨課堂進行課前預習

目前，“材料物理與性能”在材料成型及控制工程專業大學二年級第二學期開設．此前，學生已經學習了或正在學習“材料科學基礎”、“電子電工學”、“工程力學”和“金屬熱處理學”等課程，這些課程為本課程的學習提供了材料學專業背景知識。因此，在每章節授課前須增加相關的背景知識來引入課程的講授內容。可以使用雨課堂科學輕松制作“預習課件”并將預習材料直接發送給班內學生手機端，教師可對每頁課件添加多條語音講解。教師可隨時查看學生預習完成情況，并對提交的主觀題進行批改及打分。隨時了解學生對課題知識點的了解情況，如果覺得大部分學生對知識點易于理解和掌握，可以根據情況進行翻轉課題的教學。

2.2 雨課堂進行授課

在課堂上，教師將教學內容依次講解后，可以進行課上限時答題。主觀題可以發布至小組或個人作答，學生可以以文字或圖片形式提交答案，教師可直接給學生答案進行打分，展示學生答案至大屏幕，并可使用紅包功能對學生進行獎勵。課題過程中，可以隨機點名，還可以開啟投稿和彈幕功能。上課時在學生手機端，每頁PPT下方都有[不懂]按鈕，學生可點擊此按鈕。不懂的情況會實時反饋到老師手機端，方便老師實時了解學生的掌握情況。這樣課題就并非一味地給學生灌輸知識，師生之間互動增加，學生的主觀能動性得到調動，學生學習材料物理與性能的積極性也將提高。

2.3 雨課堂進行課后作業及教學數據分析

雨課堂支持將word格式的習題集一鍵導入雨課堂，生產雨課堂試卷，并發送至班級。教師可實時查看學生答題情況。所有雨課堂創建的教學活動，都會記錄學生的學習數據，進入雨課堂的教學日志，就能查看習題、試卷、課件推送數據等所有教學數據。還可以使用雨課堂課后小結評判優秀及預警學生。

3 雨課堂在專業課程分層教學改革中的應用

雨課堂信息化平臺的引入可以實現師生在教學中的雙向互動。可以幫助教師更自由、更方便地了解和研究學生。通過匿名對話和在線問卷調查，更客觀地了解學生的知識掌握情況、學習興趣、學習模式和思維模式。這種層次分類方法具有隱蔽性和動態性，可以對教學目標、教學內容、教學手段、練習和作業進行分層評估和評價[8]。

為了提高教學效率，學習的最小單位不再是學生，而是小組。雨課堂推出分組功能，創建小組后，使用時直接選取即可，不受創建方式影響，同時所有組別一經創建，都會保留在班級中，供老師隨時復用。通過小組合作學習的方式激發每位成員自主學習的主動性，提高學生小組協作能力。老師使用分組功能前，需要在相應班級創建好對應的組別。

課前準備階段，學生進行預習。教師通過雨課堂的信息平臺發布資源和練習任務，教師根據學生自身情況對學生進行隱性分層，充分利用校園無線網絡、電腦、手機、平板電腦等新媒體在線觀看和學習資源。教師將根據學生的測試情況，再次在信息平臺上發布課堂討論和問卷調查，及時了解學生對課堂練習任務的心理態度，掌握學生學習成績參差不齊的主觀原因。為不同類別的學生制定對應的學習目標和學習任務。

表1 學生分層一覽表

4 雨課堂在課程考核中的應用

4.1 豐富平時成績考核內容

課程成績由平時成績和考試成績組成，傳統授課課堂的平時成績主要基于出勤率和學生課堂表現情況來評定。隨機點名是雨課堂中用于隨機抽取當前已進入班級學生的功能，隨機點名開啟后，全部學生的頭像會在電腦屏幕上進行滾動，并在點擊按鈕后隨機選出一位學生。通過隨機點名，老師可以在提問時方便的找到提問對象，讓每一個到場的學生都有機會參與到課堂的互動中來。

雨課堂后可以推送課堂計時答題，根據學生的答題情況增加平時成績的評定內容，專業可以充分了解每個學生的參與情況及學習積極性，有效加強學習效果。可以使用雨課堂課后小結評判優秀及預警學生：優秀學生是指每次授課中作答老師發布的所有隨堂習題得分最高且總用時最短的三位學生；預警學生是每次授課中作答老師發布的所有隨堂習題得分最低且總用時最長的三位學生。根據雨課堂以上功能，材料物理與性能過程評價指標體系見圖1。

圖1 材料物理與性能過程評價改革考核體系

4.2 豐富作業題型及規范作業及實驗報告

雨課堂完善的作業題型包括主客觀題、投票題，可以實現附件作答、拍照上傳、語音回復，滿足不同作業需求。完成統一標準的課后作業和實驗報告，可以有效提高老師評閱效率和降低老師工作量，課程老師了解學生掌握課題知識情況的一項重要工作。雖然教師已經說明了相關的要求和標準，但不是所有學生都能夠按照要求完成作業和實驗報告。使用雨課程后，教師可以將相關要求或照片樣例電子發送到班級，實現標準化作業和實驗報告。

5 結語

本文針對民族院校工科專業課程的教學現狀，以材料物理與性能課程為例，把雨課堂融入到該課程的教學過程中。雨課堂作為一種新型的混合教學模式充分發揮了以學生為主體的自主性，提升了學生的探索能力與創造力，雨課堂在專業課程分層教學改革中及課程考核改革中取得了良好的教學效果，值得在教學中大力推廣。