基于“雨課堂”的“分子生物學”分段式教學模式探索與實踐

陳香凝 高迎莉 蔡月鳳 王洪斌 程漢良

摘 要 “雨課堂”是以移動終端為獲取知識手段的“互聯網+”背景下所產生的一種新型教學模式。因其便捷性、兼容性和靈活性，可應用于傳統課堂，并融合多種信息化、智能化的平臺和教學工具，實現“線下+線上”教學的有機整合，增強教學吸引力，激勵學生參與度與互動性，提升教學效果。本文以“分子生物學”為例，結合課程內容與性質，構建“雨課堂”的分段式教學模式，分析其在該課程中的應用效果，反思實踐中所產生的問題，完善“雨課堂”分段模式在理論與實驗教學方面的重構與整合，實現本科教學的內涵發展。

關鍵詞 雨課堂 互聯網 分段式教學 分子生物學

中圖分類號：G424 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文獻標識碼：A ? ?DOI：10.16400/j.cnki.kjdkx.2020.01.048

Abstract "Rain classroom" is a new teaching mode generated by mobile terminals in the context of "Internet +" for acquiring knowledge. Because of its convenience， compatibility and flexibility， it can be applied to traditional classroom， and integrate a variety of information-based and intelligent platforms and teaching tools to realize the organic integration of "offline + online" teaching， enhance the teaching attraction， encourage students' participation and interaction， and improve the teaching effect. In this paper， taking molecular biology as an example， combined with the content and nature of the course， the segmented teaching mode of "rain classroom" is constructed， its application effect in the course is analyzed， the problems in practice are reflected， the reconstruction and integration of the segmented mode of "rain classroom" in theory and experiment teaching are improved， and the connotation development of undergraduate teaching is realized.

Keywords rain class; Internet; segmented teaching; molecular biology

移動互聯的高速發展，改變了人們接受教育和獲取知識的渠道，而“互聯網+教育”便是這一背景下所產生的新型教育模式。2015年，《關于積極推進“互聯網+”行動的指導意見》的政府報告提出：推廣大規模在線開放課程等網絡學習模式，探索建立網絡學習學分認定與學分轉換等制度，加快推動高等教育服務模式變革，[1]進一步明確了互聯網在教育領域的重要作用。因此，不論是一線教師還是學校管理層，都在嘗試建立和推廣基于互聯網的新型教學理念、教學手段和學習方法，以推進“互聯網+”影響下教育教學的創新與可持續發展。

分子生物學是國內外高校生物類專業的基礎課程，該課程的原理和知識應用極大地影響農學、藥學、醫學等諸多學科的專業學習與科學研究。作為一門發展迅速、理論更新快的學科，分子生物學已滲入生物學領域的各個方向，呈現覆蓋廣、融合多、跨度大等特性，同時，知識點多、雜、難記也成為該課程學習過程的標志特征。當前的“分子生物學”教學以“黑板+PPT”為主，模式相對單一，教學現狀有待改進。傳統教學模式和手段，導致學生對于抽象原理或反應過程理解困難，極大影響學習興趣和課程效果。此外，陳舊的實驗教學方法難以激發學生的實驗興趣，[2]部分實驗周期過長，學生難以連續性的參與。

因此，在信息時代，如何吸引“低頭族”、“互聯網原住民”參與課堂教學，提升教學效果;如何借助“雨課堂”優勢將分子生物學的知識點直觀、淺顯地傳授給學生;如何最大限度利用智能教學工具把理論與實驗有機結合，培養學生的學科專業思維，是筆者所嘗試的分段式教學的實踐核心。本文以“雨課堂”為載體，從以下多方面探索并實踐“雨課堂”分段式教學模式，為生物類學的教學創新和改革提供參考和借鑒。

1 “雨課堂”簡介

2016年，清華大學在《可擴展的混合式教學模式的研究與實踐》專項研討會中，介紹了最新研究成果——智慧教學工具“雨課堂”。[3-4]該軟件集合慕課、微信和PPT的優勢，實現課件、視頻、語音等多種教學資源的課前、課中、課后全覆蓋推送，使得隨時隨地學習成為可能。同時，限時答題、彈幕討論、數據采集與統計分析等功能，[5]可實時掌控課程進度，維持課程互動，反饋教學效果，有助于教學的量化分析，實現教學節奏與內容的及時調整，提升“學”的主動性和“教”的成效性，[5]最終構建“基于移動網絡的學習任務”和“學習者接受知識的課堂”相互作用之上的新教學形式。

2 “雨課堂”分段式教學模式的構建

2.1? 三大環節的實施

對于教師而言，課前需微信關注、注冊“雨課堂”，開展教學設計，制作預習課件、預習試題、視頻等資料，上傳至所建立的班級，按需要求學生完成相應預先任務;課中階段，播放課程PPT，發布限時的隨堂測試，參考統計的錯誤率，選擇性答疑;課后，根據課程進度和課中的答題情況，發布下一節課程的預習資料和課后作業，批閱并統計成績，反饋學生。

對于學生而言，課前應加入對應“雨課堂”班級，查看預習資料或完成測試，標注“不懂”內容;課堂同步接收課程PPT，查看并點擊“不懂”內容，完成限時測試并提交，通過“彈幕”、“投稿”參與課堂討論;課后，接收并完成課后作業，發現知識點盲點或不解之處，反饋給授課教師，復習過往測試題。

2.2 “雨課堂”分段式教學模式的搭建與應用

根據“分子生物學”的課程內容，筆者將其分為基礎理論性的教學、研究性內容的教學和實驗操作的教學三塊，運用“雨課堂”平臺，在生物專業開展分段式教學探索。具體實施如下：

第一階段：基礎知識點的教學。

以理論知識為主線，通過對概念、原理的講解，初步構建基本的理論框架，同時，選取代表性、抽象性的反應過程進行視頻展示，如蛋白質的生物合成過程，把現象原理與基礎理論相銜接，使學生形成直觀印象，易于理解。

利用“雨課堂”，提前發布重難點的預習資料;課堂同步推送課程PPT，實時查看“不懂”反饋，調整授課進度;課程結束前10分鐘，發布隨堂測試，根據錯題率，對理論內容的難點、盲點進行分析和梳理。課后，基于相關知識點，發布作業題，規定答題時間，參照反饋的答題情況，講解錯題，調整授課內容的難易度。

第二階段：研究性內容的教學。

在基礎知識點的學習之上，圍繞課程重點，如涉及研究進展的“基因概念及其發展”、案例較為豐富的“CRISPR/Cas9基因編輯應用”等，開設研究性內容的教學。該部分的關鍵在于創設不同的知識情境，引導學生運用所得的理論知識，深入思考、發散思維，提出相應的疑問和可能的解釋。

首次進行研究性內容教學前，對授課班級隨機分組（5-6人/組），簡單介紹其授課和考核方式。課前，通過“雨課堂”推送課程主題，并提供參考資料（參考PPT、參考書籍和研究論文、與主題相關的視頻與研究網站等），以輔助學生針對所選內容完成文獻查閱、素材搜集和PPT制作等工作。課堂，發布導論式PPT，介紹背景知識或典型現象，引導學生進入研究性內容教學所設定的主題，提出對應的問題，限時回答，統計并反映全體學生的最初作答情況;隨后，由議題展示組闡述其對相應主題的調查分析結果，同時，利用“彈幕”功能，讓其余學生推送實時感受或疑問，展示組一一解答。課后，發布課堂主題中遺落知識點的補充PPT和打分表，由全體學生根據展示組表現打分，計入總成績。

第三階段：實驗操作的教學。

通過“雨課堂”，提前發布關于實驗原理、步驟、儀器使用等包含語音和視頻的課件資料;課中，基于所統計的預習情況，講解、示范多數學生存疑內容，同時，對個別學生的疑問，開展單獨指導;實驗完成后，開啟“彈幕”功能，展示全員實驗結果，對普遍出現的不良結果分組討論，初步分析可能原因。課后，根據小工具“不懂”所總結的較難掌握知識點，解答相關問題并發送習題，要求學生提交紙質實驗報告，批閱存檔，與習題得分一同作為實驗成績。

2.3 分段式教學的考核方式

“雨課堂”分段式教學實施多元化考評，包含平時成績和期末成績兩部分。理論教學，即第一、第二階段的平時成績由出勤、課堂答題和研究性主題完成度、課后作業完成度組成，期末成績是閉卷考試。實驗教學的平時成績由出勤、實驗報告、課前預習和課后習題完成情況組成，期末成績為操作考試。

3 “雨課堂”分段式教學的優勢與實踐效果

3.1 “雨課堂“分段式教學的優勢

依托“雨課堂“這一智慧工具的分段式教學，使課堂教學發生顯著變化，是“線上+線下”充分融合的結果，其優勢具體如下：

（1）針對課程內容實施分段教學，克服單一講授和單一討論教學的弊端，優化授課結構，引導學生遞進式學習。按照課程內容，開展“基礎性-探究性-實驗操作”分階段教學，突出各階段特征。在運用“雨課堂”的過程中，“教”與“學”的層次更分明，將理論學習、科研訓練與實驗操作串聯結合，引導科研素質和動手能力的培養，達成課堂教學高效高質的內涵式發展要求。

（2）增加智能化手段的使用比重，形象、直觀地表現教學內容，變抽象為具體，化繁為簡，提高學生知識接受性、主動參與性和課堂互動性。“雨課堂”平臺通過課前推送，有針對性地引導學生形成知識點的直觀認識，提高學生課堂接受度。授課內容的即時推送，便于學生與教師授課進度保持一致，課件保存則便于學生對重難點進行整理。同時，限時測試、“不懂”按鍵和“彈幕”功能，極大地調動學生主動參與意識，活躍課堂氛圍。此外，小組討論的形式可帶動學生間的知識共享與交流，鍛煉個人表現力和團隊協作力，提升互動體驗感。查看課堂互動、課后作業等反饋與統計分析，掌握授課效果，調整教學內容和節奏，提升實際教學效果。

（3）改革考評方式，以過程評價與終結評價相結合、課內教學與課外學習相結合的多元化方式進行綜合評價。出勤、課前預習、課堂答題和互動、課后作業完成度及期末成績等數據的采集與分析，實現對學習的全程追蹤和量化，克服“期末考定終身”的弊端，增加過程性評價的比重，形成了對學生學習、參與、創新等多方面素質和能力的綜合衡量方式，促使學生重視平時學習和實踐能力培養，更真實地反映學生實際水平。

（4）簡便易行，無需額外的軟硬件設施。作為一類信息化教學工具，“雨課堂”具備易上手的特點，只需會操作微信和PPT，便能輕松使用“雨課堂”。由于“雨課堂”可直接加載于PPT，教師無需參與過多專門培訓，無需重新制作課件，學校無需添加軟硬件設施，更無需配備專人進行設備維護，因此，不會給學校帶來資金方面的巨大壓力，也不會出現教改軟硬件設備的閑置浪費。而且，采用“雨課堂”分段式教學模式，不必全盤否定原有教學任務或培養計劃，只需區分不同性質的教學內容開展階段式教學，換言之，既實現學生對概念、原理的理解與掌握，又引導其圍繞某個觀點、現象展開討論、探究與實踐，進而培養自主思考、創新與操作能力。

3.2 “雨課堂”分段式教學的效果

筆者將“雨課堂”分段式教學應用于2017-2018學年部分班級的“分子生物學”教學工作，課程結束后，對比教改班與非教改班的教學成效，采集并分析學生對教改的反饋結果。

3.2.1 接受度、出勤與參與度

收集并統計教改班學生的反饋表，結果：78名同學中，100%表示樂于接受此新型智能化分段教學，且體驗滿意度達85.90%;參與該項教改的96.15%同學認為“基礎-研究-實驗操作”階段式遞進的授課，讓知識點與學習目標層次分明，有利于培養綜合素質;92.3%的同學認為“同步推送”和“不懂”功能有助于跟緊授課節奏，保證聽課效率;89.74%的人覺得“限時答題”和“匿名彈幕”有效提高其課堂參與度。

在開展“雨課堂”分段式教學過程中，一方面筆者受益于“掃碼簽到”功能，縮短點名時間，將更多時間用于課程內容講解，另一方面，學生對知識點的掌握遞進式深入，而且，“雨課堂”的數據采集與統計功能，方便筆者全方位了解學生的課程接受度，調整授課進度與內容，開展“一對一”或“一對多”的輔導。

3.2.2 課程成績

利用“雨課堂”采集教改班在整個學期的平時成績與期末成績數據，并與非教改班成績進行比較。

由表1教改組與非教改組的理論成績，可知：教改組無論是優良率（分數≥80）、及格率（分數≥60）還是平均成績都高于非教改組。根據表2，教改組的實驗課成績總體優于非教改組，雖然其在90分以上人數略低于后者。

4 存在的問題與反思

在分子生物學授課中，“雨課堂”分段式教學的成效明顯，然而，其實際應用也存在問題，需要對照出現的問題進行反思和調整。

首先，“雨課堂”教學的開展對于互聯網和智能手機的依賴性高，網絡環境缺乏、不穩定或學生未攜帶手機，則無法正常進行課件發布、課堂互動;課件推送功能，可能難以激發自律性較差學生的學習熱情，反而給了他們玩手機的理由;過度依賴“雨課堂”統計結果，對于個別學生查看他人答案而通過測試的情況無法及時掌握，阻礙了授課效果的實現。

其次，如何基于課程特征、學科地位及學生原有知識儲備訂立教學目標，如何設定基礎性教學與研究性教學的內容，避免預習與課堂內容的重復，規避學生力所不能及的學習任務;如何基于“雨課堂”的課堂反饋，及時、精確地把握課程節奏，指導學生在既定時間開展高效交流，避免時間浪費和教學內容延伸過廣，都是本項目實施出現的可能影響最終教學效果的問題。

第三，在長周期實驗和危險實驗中，該教學模式的效果有限。此外，短周期的大班化教學過程，容易出現小組討論內容與課程無關，師生、生生互動延遲等現象，需要授課者根據課程特點與教學規模進行優化與改進。

5 結語

引領全球深刻變革的“互聯網+”模式，使得傳統高等教育面臨巨大機遇與挑戰。與其一味地強調其負面影響，否定其存在價值，不如充分利用各類信息化、智能化技術，整合互聯網（虛擬）與傳統課堂（實體）的各自優勢，建立基于智能終端的教學模式，從而，激發95后、00后等“互聯網原住民”的共感，更好地適應網絡時代的高等教育教學需求。筆者所嘗試的“雨課堂”平臺下分子生物學的分段式教學，從教學內容的劃分、教學執行、教學評估等方面進行實踐與創新，使網絡科技有機地應用于傳統教學，保證了“線上+線下”融合和教學內容的層層遞進，實現了多元化的過程評價，以及理論和實驗教學效果的實時反饋與分析，對不斷完善該課程的教學體系，提升學生理論、科研和實踐水平，以及其他生物類專業課程的教學改革有重要意義。

基金項目：江蘇海洋大學2018年度課堂教學改革專項課題（KTJG2018-04、KTJG2018-05）

參考文獻

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[2] 王帥國.雨課堂：移動互聯網與大數據背景下的智慧教學工具[J].現代教育技術，2017.27（05）：26-32.

[3] 高芳征.基于“互聯網+”背景下的慕課和“雨課堂”的高校教學課堂模式研究[J].安陽師范學院學報，2018（05）：126-128.

[4] 賀銘，彭莉，童淑芬，梁蕾蕾，李小潔，金會艷.構建基于雨課堂的醫學生物化學與分子生物學實驗教學新模式[J].教育現代化，2019.6（52）：215-216.