新工科背景下基于“雨課堂”的工科課程教學改革初探

梅雪梅　平建華　冷偉　蘇向東

【摘要】高等工程教育在我國高等教育中占據重要地位。新工科是高等工程教育為應對全球形勢、國內工程教育發展形勢和服務國家戰略而做出的符合中國特色的高等工程教育改革。在“互聯網+”背景下，擬引入“雨課堂”模式探索新工科背景下工科課程的教學改革，以加強教師和學生的互動性，進而提高教學的針對性和有效性。

【關鍵詞】高等教育? 新工科? 雨課堂? 工科

【基金項目】校級教育教學改革研究與實踐項目（2020zzuJXLX070，2019ZZUJGLX257）。

【中圖分類號】G64 【文獻標識碼】A 【文章編號】2095-3089（2021）08-0176-02

1.引言

高等工程教育在我國高等教育中占有重要的地位。深化工程教育改革、建設工程教育強國，對服務和支撐我國經濟轉型升級意義重大。2016年6月，我國工程教育專業認證體系實現國際實質等效，為深化工程教育改革提供了良好契機。當前，國家推動創新驅動發展，實施“一帶一路”“中國制造2025”“互聯網+”等重大戰略，以新技術、新業態、新模式、新產業為代表的新經濟蓬勃發展，對工程科技人才提出了更高要求[1]。在2017年，“復旦共識”“天大行動”和“北京指南”提出了新工科發展的建設構想[2]。

新工科是在新時代、新環境、新形勢的需求下，是高等工程教育改革的初步探索，更加注重培養人才的工程實踐能力、跨學科能力、創新能力、智能化應用能力，為了讓學生掌握適應時代需求的能力[3]。雖然新工科在高校已經開始推行，但基本處于起步階段，在實施過程中仍存在一些問題，使得教學成效不明顯、滿意度不高。新工科背景下工科課程的教學改革仍需不斷探索，形成一套完善的教學改革體系[4-6]。

“雨課堂”模式是“互聯網+”背景下衍生的新形勢教學平臺[7-8]，諸如此類的還有學習通、騰訊會議、MOOC平臺[9-11]。由于現階段大力推廣遠程教育以達到優化教育資源的目的，再加上2020年春季新冠病毒暴發以來，“雨課堂”模式如雨后春筍，迅速推廣開來，為停學不停課提供了一種有效手段。而工科課程由于具有專業性相對明顯、理論知識面涉及相對廣泛，且應用性強的特點，對“雨課堂”模式教學提出了更高的要求。因此，深度融合現代網絡技術和課程教學方法，深化教學模式改革，已成為各高校教學一線教師研究課探討的重要問題。

2.傳統工科課程的教學現狀

2.1教學內容與現階段發展不相適應

設立工科課程的目的是培養在相應的工程領域從事規劃、勘探、設計、施工、原材料的選擇研究和管理等方面工作的高級工程技術人才。由此看來，工科課程教學不僅要注重理論學習，更應重視實踐和應用，服務實際。但是傳統的教學模式明顯違背了這一初衷，缺乏對學生運用知識能力的鍛煉。尤其是在新工科“互聯網+”背景下，教學模式和教學方法被動發生改變，對教學內容也造成了一定的沖擊。停留在課本的教學內容與現階段的發展不相適應，大大降低了學生的學習興趣。因此，新工科對教學內容提出了新的需求，要求教師要與時俱進地設計教學內容和課程體系，建設適應產業發展需求的課程資源[12]。

2.2 教學方法單一

在傳統的教學模式中，很多教師普遍延續著一成不變的教學方法，即課前預習、課堂講解、課后練習。整個教學過程中，教師是主體，主要以講授課件為主，學生是被動的學習者，無法真正調動其學習的積極性和興趣性。教學方法的過時導致出現了大量的無用課，學生難以真正地掌握和消化知識，無法調動學生學習的積極性。學生只是接收了教師輸出的知識，卻無法真正地參與到課程中，其思維能力和運用知識的能力更無法得到鍛煉。這明顯違背了新工科對工科學生的培養要求。因此，新工科和互聯網技術迫切要求教師及時地更新教學理念和教學方法，開拓新的授課方式，增強與學生互動，提高教學的有效性和互動性。

2.3 評價方式單一

目前終結性評價方式仍是很多線下大學課程教學的主要評價方式[13]。很多學校受到場地、師資和教學資源等因素的限制，沒有條件組織多元化的教學方式，因而形成了僅通過考勤和筆試成績相結合的評價方式。這給學生形成一種只要按時考勤，熟練掌握書本知識就行的錯覺。其實相對于對書本知識點的死記硬背，具備工程實踐能力、跨學科能力、創新能力、智能化應用能力則更為重要。

3.新工科背景下基于“雨課堂”模式的工科課程教學改革新思路

3.1 教學內容與專業特色相結合

工科課程本身具有極其鮮明的專業特點。即便是同一門課程，在不同的專業領域，對教學內容的側重也存在較大差異。在新工科背景下，對工科課程的教學內容在與專業特色相結合的基礎上提出更高層次的要求[14]。因此，在教學過程中，教師應注重教學內容與專業特色相結合，然后階段性地引入本專業的經典案例，使課程教學與生產實踐得以有效結合，豐富學生對專業知識的認識，調動其學習積極性[15]。同時，在教學過程中，引入本專業經典模型，利用現有數據培養學生對專業模型的學習與運用，提高其專業技能。

3.2 以學生為中心，改革線上教學方法

受疫情的影響，2020年春季教學全面采用線上授課方式。隨著互聯網的滲透，線上教學將占據越來越重要的地位。由于線上教學無法實現對學生的有效監督，為了有效調動學生學習的主觀能動性，在線上教學時應以學生為中心，不斷改革線上教學方法，強化學生的學習能力、學習方法和習慣改進[16]。

“雨課堂”模式是線上教學的方式之一，教師不僅可以利用“雨課堂”完成傳統授課內容，而且在課程中隨時發布相關題目，檢測學生對知識點的掌握程度。利用雨課堂線上（彈幕）線下（微信）交流模式，及時發布預習、作業、上課信息提醒等及時消息，實現教學課堂課后的聯結共享[17-18]。在教學過程中，在提高學生參與積極性及趣味性的基礎上，達到教師與學生實時溝通的目的，以學生為中心，并根據學生的反饋意見，及時對后面的課程安排作出調整[19]。

3.3 引入虛擬仿真實驗教學

工科課程實踐性較強，新工科背景下對其創新實踐能力提出了更高的要求。“雨課堂”以在線教學的形式可以很好的在線傳授知識，但在實驗教學方面存在一定的局限性。開展虛擬仿真實驗教學可以輕松構建出逼真的實驗教學環境，推進了現代信息化技術融入實驗教學項目，拓展了實驗教學內容廣度和深度，提升了實驗教學的質量和水平[20]。

虛擬仿真實驗教學的建立，可以真實地模擬野外實驗教學環境，利于學生有效地掌握實驗的各個環節。通過虛擬仿真實驗教學，可以有效地將學生的理論知識和實踐技能相結合，并極大地提高了學生的學習興趣和學習效率。

3.4考核方式的多元化

新工科背景下，工科課程的考核方式不宜單一地以考試成績來定，應該更全面地反映學生掌握和運用理論知識的綜合能力。針對新工科背景下對本科工科課程建設的新要求，對學生的學習效果檢驗應該進行全面的提升，例如試卷內容的改進應注重考查學生對知識的靈活運用，減少傳統試卷中對工科概念和原理的考查比例。同時，在教學過程中應著重增加對實踐和學生匯報展示的考核比例，積極組織學生參加專業相關實踐活動，增強實踐技能，利用匯報的形式調動學生的參與度，提高學生積極主動思考的能力，更好地完成教學任務，幫助學生在實踐中查漏補缺。

“雨課堂”模式的引入，也為考核方式的多元化提供了很好的途徑，學生的總評成績除了包括傳統的考勤、答疑、作業和期末考試，還可以加入線上學習、項目匯報、在線論壇開放問題討論、在線答疑等內容的考核。

4.結束語

在新工科背景下，在教學活動中引入基于“雨課堂”的教學模式，滿足疫情期間特殊的在線教學需求。同時，針對傳統工科課程存在的教學問題，如教學內容與現階段的發展不相適應、教學方法單一、評價方法單一等問題，要求教師學習新的教學理念，更新教學內容，探索以學生為主體，改革教學方法，分階段的組織專題討論，采用學生報告+討論的形式進行，充分激發學生的學習積極性，創新教學模式。在考核階段采用多元的考核方式，全面反映學生掌握和運用理論知識的綜合能力。

在新工科教學改革的實踐中，要明確“雨課堂”只是一種教學手段，真正提高學生的學習積極性，關鍵在于利用“雨課堂”平臺，合理地設計教學環節，豐富教學內容，生動有趣的教學方法，才能有力地推進工科課程的教學改革，提升教學質量。

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作者簡介：

梅雪梅（1992年1月-），女，漢族，河南商丘人，鄭州大學講師，博士，主要研究生態水文。