雨課堂在“材料科學基礎（Ⅰ-1）”課程中的應用實踐

張春梅 程小偉 張進 李松霞

[摘 要] 材料科學基礎是材料科學與工程專業的專業基礎課程，根據西南石油大學材料科學基礎課程教學中存在的問題，將雨課堂互聯網式智慧教學工具應用到材料科學基礎課程教學中。實踐表明，它不僅提高了學生自主學習的能力，激發了學生學習熱情，而且大大提升了課堂教學效率。

[關鍵詞] 雨課堂;材料科學;自主學習

[基金項目] 西南石油大學材料科學與工程學院“雙一流建設”本科課程教學改革研究項目資助（2018CLY-JG-009）;西南石油大學2018本科課程教學改革研究項目資助（X2018KZ025）;西南石油大學材料科學與工程學院“雙一流建設”實踐基地建設項目資助（2019CLY-SJJD-004）

[作者簡介] 張春梅（1977—），女，四川自貢人，工學博士，西南石油大學材料科學與工程學院講師，主要從事無機非金屬材料研究。

[中圖分類號] G642.0 ? ?[文獻標識碼] A ? ?[文章編號] 1674-9324（2020）29-0135-02 ? ?[收稿日期] 2019-09-18

一、引言

“雨課堂”是基于PowerPoint軟件與微信平臺的一種新型智慧教學工具。該教學工具具備推送PPT課件、分享鏈接和微課視頻、掃碼簽到、發布作業、課堂測試、在線答疑、彈幕互動、數據采集等功效，能覆蓋課前、課中、課后的每一個教學環節，有效實現課堂互動永不下線的功能[1]。“雨課堂”軟件在高校課堂教學中的推廣應用，正好符合《國家中長期教育改革和發展規劃綱要（2010—2020）》中提出的“提高教師應用信息技術水平，更新教學觀念，改進教學方法，提高教學效果。鼓勵學生利用信息主動學習、自助學習，增強運用信息技術分析解決問題的能力。”[2]本文論述了雨課堂軟件在我校“材料科學基礎（I-1）”課程中的應用實踐情況。

二、我校“材料科學基礎”課程的教學現狀

我校“材料科學基礎”課程是材料科學與工程專業的專業核心課程，在整個大學四年材料專業知識的學習中起承上啟下的作用。該課程共96學時，分為“材料科學基礎（Ⅰ-1）”和“材料科學基礎（Ⅰ-2）”。其中“材料科學基礎（Ⅰ-1）”有48學時，為理論教學課程，教學內容包括：原子結構與結合鍵、材料的結構、晶體結構缺陷、晶態固體中的擴散、相平衡與相圖。本課程的任務是使學生了解和掌握金屬材料、無機非金屬材料、高分子材料的晶體結構，晶體結構的不完整性及晶體缺陷，掌握晶態固體物質的傳質原理，掌握二元相圖的基本規律、鐵碳相圖以及簡單的三元相圖;通過本課程的學習，使學生初步掌握材料科學的基本研究方法，初步具備正確選擇材料和研究材料的能力，并為進一步設計和制備新型材料打下良好的基礎。該門課程的教學中，存在以下問題：（1）課程內容理論性強，概念和專業術語多，僅在第二章和第三章中就涉及二十多個專業術語，比如晶胞、空間點陣、點陣常數、晶面間距、配位數、硅酸鹽結構、肖克萊不全位錯、弗蘭克不全位錯，等等。這兩章也涉及了大量微觀結構的內容，內容抽象，比如常見金屬晶體結構、晶面指數、晶向指數、位錯的結構等，學生要在短時間內理解和記憶比較困難。（2）該門課程的教學采用傳統的PPT加板書授課，學生上課的熱情和主動性不高。（3）傳統課堂教學要受到地點和時間的限制，不方便師生及時的溝通和交流。（4）采用大班授課模式，師生互動程度較低，授課進度難以兼顧不同層次學生的學習需求，授課效果欠佳，因此進行教學方法的改革勢在必行。

針對“材料科學基礎（I-1）”課程教學中存在的問題，將“雨課堂”這種新的信息化教學手段用于“材料科學基礎（I-1）”課程教學中，以期提高該門課程的教學質量，激發學生的學習主動性和學習熱情。

三、雨課堂在“材料科學基礎（I-1）”課程中的應用

1.線上課堂。“雨課堂”是一種新型的信息化教學手段，實現了PPT與微信的有效結合。首先在課程PPT上裝上“雨課堂”增強插件，然后教師在微信中關注“雨課堂”，創建“材料科學基礎（I-1）”課程和教學班級。給學生上課的時候，將邀請二維碼投影到屏幕上，學生通過手機微信掃描二維碼加入課堂。

學生掃碼進入“雨課堂”，就會自動生成考勤記錄，比傳統課堂點名方式的考勤效率高很多，而且實現了每次課考勤的目的。教師上課的課程PPT會同步到學生手機微信端，學生在聽講過程中，既可以看屏幕也可以看手機。“雨課堂”教學輕易將影響上課聽課效果的手機轉變成了學生的學習工具[3]。課程結束后，每一頁PPT內容能自動保存在學生微信端，便于學生課后復習。在聽老師講解的過程中，學生遇到有不懂的內容，可以通過匿名發彈幕或點擊“不懂”反饋給老師。以第二章為例來說，在講解這一章的過程中共收到課堂彈幕69條，課堂投稿6條，其中有兩頁幻燈片，分別有一名同學點擊“不懂”。針對學生的彈幕內容和不懂的內容及時進行了解答，并對點擊“不懂”的PPT內容進行了針對性的講解，且在課后推送了幫助學生強化課堂內容的學習資料和視頻。“雨課堂”設置的彈幕功能，讓學生都能參與課堂討論，將自己的疑問和想法及時反饋給老師，實現了師生的有效互動。“雨課堂”的彈幕功能和隨機點名回答問題的功能，受到學生們的喜愛，激發了學生的學習興趣和學習熱情，提高了教學效果。

上課過程中，為了動態掌握學生的學習情況，檢驗學習效果，對學生進行了隨堂測試。在課前，預先通過雨課堂軟件在PPT中插入選擇題和判斷題等，并設定好答題時間。上課過程中，根據教學設計，實時推送，完成課堂在線測試。雨課堂軟件能實時采集答題數據。教師通過學生答題情況，可以判斷學生對知識的掌握程度，及時做出教學進度調整，改變教學策略。

2.線下課堂。針對“材料科學基礎（I-1）”這門課程的教學特征，為了取得良好的教學效果，線下課堂起著比較重要的作用。線下課堂包括課前預習、課后復習、課后答疑和課后作業。為了學生課前預習，教師在上課前通過“雨課堂”軟件，將上課內容相關的小視頻、語音或通知等推送到學生手機，學生通過“雨課堂”完成推送的課前預習任務。對“材料科學基礎（I-1）”課程，在講第二章晶體結構內容之前，分別向學生推送了“晶體學基礎”“固溶體的晶體結構”和“金屬間化合物的晶體結構”章節的PPT，并在雨課堂通告中發布讓學生預習的通知。在講第三章晶體結構缺陷之前，由于位錯部分的內容理論性強，為了幫助學生理解，在上課的前一天，向學生推送了“位錯的發現”微課視頻，讓學生提前了解位錯的產生、位錯理論的發展史、位錯與晶體塑性變形的關系。有了對位錯的基本認識，上課的時候，學生對三種類型的位錯的定義、各自的特征、各類型位錯的異同點的理解和認識就更到位了，而且教師可以根據學生預習數據的分析，對上課進度進行調整。

課后，教師可以通過“雨課堂”實時采集的數據，動態掌握學生的學習情況，及時調整教學手段、方法和內容。在下次上課的時候，可對缺勤的學生和“預警學生”給予提醒，對優秀的學生加以表揚，并折算成平時成績分，以此激發學生的學習熱情。

課后，學生可以進入雨課堂平臺，查看老師上課PPT，結合老師推送的微信小視頻，進行復習、做習題和課后知識的擴展學習，幫助學生掌握課程的重要知識內容，并拓寬學生的知識面。學生對老師布置的課后思考題或對所學內容有任何疑問的時候，可以以投稿的方式與老師交流和討論。

四、結論

將“雨課堂”輔助教學手段應用于“材料科學基礎（I-1）”課程中，使得單一的課堂教學模式變成了線上線下課堂混合模式，使學生的主觀能動性得到很好的發揮，實現了師生的良好互動，激發了學生的學習熱情，實現了課堂教學的延伸，提高了教學效果。教師通過對“雨課堂”學生學習數據的采集分析，優化教學設計，調整教學進度和教學策略，實現個別指導，有效彌補了“材料科學基礎（I-1）”課程教學中存在的大班授課師生互動程度不夠、難以兼顧不同層次學生需求的缺點。

參考文獻

[1]姚潔，王偉力.微信雨課堂混合學習模式應用于高校教學的實證研究[J].高教探索，2017（9）：50-54.

[2]許如意，陳清華.關于數學教學有效使用信息技術的思考[J].數學通報，2015（5）：35-36.

[3]多依麗，付曉巖，海軍.“雨課堂”與傳統教學模式的比較研究[J].大學教育，2017（12）：153-155.