基于雨課堂的“電力電子技術”課程的混合教學模式實踐

張彥迪　陳江寧

摘 要：為“加快教育現代化，辦好人民滿意的教育”，通過對所授課程兩屆學生的現狀分析，提出具體研究和改革內容、目標和擬解決的關鍵問題。采取雨課堂實施在線教學和傳統教學的優勢結合的混合式教學模式改革，實現了高效互動的課堂效果。全過程多元化的學習評價體系。豐富和發展了課堂的理論和實踐，推動了電力電子技術的課堂變革創新;解決了“三率”問題;有效地提高了教師素養。

關鍵詞：雨課堂 電力電子技術 混合教學模式 實踐

黨的十九大報告指出：“建設教育強國是中華民族偉大復興的基礎工程，必須把教育事業放在優先位置，加快教育現代化，辦好人民滿意的教育?！痹诮逃蚧托畔⒒臅r代背景下，“雨課堂”的教學實踐可以用信息技術推動課堂教學改革。在互聯網技術飛速發展的今天，課堂絕不僅僅是三尺講臺，而是一方連接世界的舞臺，課堂是帶領學生一起尋找知識靈感、體驗學習樂趣、創造嶄新未來的起點。雨課堂的出現將使得這一切變成現實。

自2018年到2020年兩年期間，對2017級和2018級電氣工程及其自動化的學生采取在線教學和傳統教學的優勢結合起來的一種“線上”+“線下”的混合式教學模式。利用學校安裝的由清華大學引進的雨課堂平臺，通過兩種教學組織形式的有機結合，把學生的學習由淺入深地引向深度學習。在課前、課中和課后的教學設計中，利用雨課堂將復雜的信息技術手段融入到PowerPoint（PPT）和微信之中，課前推送課外預習課件，課中進行雨課堂授課，課后布置作業，打破了時空限制，建立溝通橋梁，讓課堂師生互動永遠在線。

1 通過課題建設，實現了以下現實意義和價值

（1）實現了個性化且高效互動的課堂效果。雨課堂基于師生最常用的兩個軟件PPT和微信，不需要過多的硬件投入，易操作。在使用雨課堂進行混合教學模式授課時，教師將預習習題、相關MOOC視頻、錄制語音等課前預習資料做好手機適配課件，推送到學生的手機。將PPT推送至手機微信后，教師通過增加語音等進行針對性的提醒或指導，讓師生零距離交流。教師收到學生對預習情況的反饋后，實時掌握學生對新課程的學習情況。通過設置預習推送截止時間節點，提醒沒有預習的學生，實現較好地遠程督促學生學習的效果。

通過微信和雨課堂后臺師生實現隨時溝通互動。在理論授課過程中可以通過雨課堂進行實時答題、彈幕互動，甚至紅包獎勵等，填補了傳統的填鴨式枯燥教學模式。課前預習的課件中可以插入講義、學堂在線上的MOOC視頻和優酷、土豆、騰訊視頻等，教師可以自由組合教學設計方案，充分制定符合自己的教學風格、符合學生特點的教學設計。

（2）實現了全過程多元化的學習評價體系。在進行電力電子技術課程講授過程中，基于雨課堂支持下的混合學習的理念，實現了應用“云+端”設備，將手機與教學深度融合，直接、動態、即時的采集全過程學習數據，詳實記錄課前-課中-課后教學的全過程。在解決上課控制學生玩手機的老大難問題的基礎上，還實現了整個教學過程的教學數據的采集。通過對課前預習+實時課堂+課后考卷全程活動的數據采集，從經驗統計到數據準確采集，以全周期全程量化數據分析，對學生的學習情況進行分析，及時調整教學進度和教學節奏，做到教學過程有效可控，使用線下活動和翻轉課堂，通過項目實驗使師生教學融合更緊密，教學相長。

通過轉換為改進教學的決策依據，使教師的教學決策從以經驗驅動轉變為以數據驅動，可以實現教師基于學習數據分析的教學機制，更好地實現“以學生為中心的教學”模式。

通過兩年的雨課堂混合教學模式的改革，通過電力電子技術課程的課前—課中—課后的每一個教學環節的完整立體的數據的采集分析，形成了個性化報表。同時可以設置自動任務提醒，使教與學更清晰明了。

（3）豐富和發展了課堂的理論和實踐，推動了電力電子技術的課堂變革創新。智能手機的普及，讓老師和學生之間的課堂距離無形拉大。雨課堂的出現成功地將課堂上的手機轉變為學習工具。在教學過程中借助雨課堂教學，實時推送課堂答題，隨堂測試時，答案一旦提交，學生即可得知結果，可以將答題最佳的同學進行投屏，極大的刺激學生的好勝心，促使學生之間展開良性競爭。與此同時，也可以在學生聚精會神地聽講時發送彈幕，由于彈幕的匿名功能，使得學生發表意見時沒有顧忌，課堂的參與度很高。而彈幕又成了臺下學生目光的聚焦點，顛覆“我講、你聽”的傳統授課模式。積極調動學生學習的主動性，使課堂徹底告別“低頭族”，全面提高了學習效率。這對于調動學生課堂積極性、實現大班教學中的互動、提高學生學習效率等方面十分有效，兩次考核效果明顯優于往年。

（4）雨課堂解決了到課率、抬頭率、入腦率——“三率”問題。每次授課通過課上掃碼簽到、實時推送課堂聯系、彈幕互動、數據采集，明顯地增強了師生互動效果，有效地提高了課堂教學質量。同時，雨課堂教學模式融自主學習、協作學習和探究學習于一體，培養了學生獨立探究、合作溝通和創新能力，實現了課堂內外多渠道的交流互動，充分調動學生的積極性，從而提高課堂教學效率，促進教學效果。所改革的電氣工程及其自動化專業的兩級學生的上課效果均得到了師生的一致好評。

利用“雨課堂”可以使學生在課前、課中及課后的每一個學習環節都有全新的體驗，激發學生的學習熱情，最大限度的釋放教與學的能量。針對我校學生普遍對于學習存在不同程度的自卑感的問題，由于匿名互動，使一些從不敢課堂發言且注意力不集中的同學，重返課堂，實現教師與學生全方位互動，煥發課堂活力，有效地提升了教學效果。對于幾乎全體同學“手機控”的問題，通過課前推送預習課件，引導學生利用“玩”手機的時間進行課前預習，開展線上自主學習;課中，學生交流，分享預習成果，討論課前學習所遇到的疑難問題或困惑，師生彈幕互動，教師實時答疑、適時對重難點知識進行講解;課后，學生根據系統自動推送的數據進行學習反思，并接受新的學習任務。隨時隨地將老師與學生通過一部手機輕松連接互動，增強學生的學習主動性，實現由被動、機械到自主、靈動學習的轉變。促進了單一知識的學習到思維發展、能力提升的轉變。雨課堂混合式教學帶來滿足感和責任感。解決了傳統“三率”不高的難題。目前已徹底改觀了電力電子課程課堂授課效果，學生們的學習從“要我學”轉變為“我要學”。

（5）雨課堂使課堂更開放，有效地提高了教師素養。通過兩學期電力電子技術雨課堂的授課，打破時空局限，實現Anyone+Anytime +Anywhere 的“3A”式學習，使混合式教學模式更完善。“教學相長”，學生們用心學時，可以反饋出不同角度的不同認知，促使自己以工匠精神打造精品課件，極大地提升教師的教學素養。

2 雨課堂實施的現狀分析

第一，電力電子技術課程是電氣類專業非常重要的專業核心基礎課程，課程涉及人數眾多，覆蓋面廣。2014級我校電氣工程及其自動化、智能電網信息工程兩個本科專業共7個班級，2015級、2016級包括自動化專業共三個專業，5個班，僅2017級我校就有440人開設電力電子技術課程，根據學?，F狀只能采取大班進行授課。新修訂教學計劃理論學時僅48學時，實驗學時12學時，課堂時間非常有限。課外輔導答疑時間少，每周集中輔導答疑一次，由于一個教師可能同時教授3～4個自然班級，輔導時師生比例太低，由于各種原因有效時間也很少，直接影響了學生的疑難解答和師生互動的效果。

第二，傳統電力電子技術課程教學效果不理想，學習主動性不高，上課“手機控”很嚴重，學校雖采取了手機上墻（每個教室在墻面上加裝手機布袋，上課時要求學生將手機裝入袋中）措施，學生自覺性不高，管控較難，且聽課時心不在焉的居多。經常因為手機墻面震動、響鈴、不愿上墻、拿錯、忘帶走等引發了新的問題，手機影響上課的問題未能從根本上得以解決。

第三，電力電子技術課程電路種類繁多、波形圖復雜，課程講授的重點和難點便是對電路原理圖的分析。僅第三章到第六章就有130多幅波形圖，傳統的上課黑板繪圖根本無法滿足課堂教學，課堂上利用PPT講解，教師引導時，學生感覺聽懂了，可是下課后又忘記一部分，學習工具僅限于教材和教參書，學習靈活度欠佳，嚴重影響了學生對該門課程的學習興趣和積極性。陷入“學不懂—不愿學—更不懂”的惡性循環，上課被動參與，聽課變成了一件“苦差事”，心不在學，無事則生非，使得學生管理也異常艱巨。

第四，目前一大半學生還是在用傳統模式學習，新型的慕課，雖然“在天上飄得挺好”，但其實應該可以被應用得更好。完全翻轉課堂效果非常好，但是師生投入均比較大，生師比要求高。對于我校目前師資力量和大班授課情況，幾乎無法實施，學生的學習靈活性差。雨課堂的實施，課堂內更能“抓”學生（提升學生課堂關注度）從而實現大班部分翻轉。

第五，目前為止，全球10000所以上的學校都在用“雨課堂”教學，平臺成熟。學生只要掃二維碼進入課堂，微信里就可以看到老師適時推送的PPT、習題、視頻、語音等學習資料，避免上課手機拍照的“麻煩”，還可以備注不懂的PPT，老師可以及時發現學生的“不懂”和發送的彈幕，及時答疑和調整自己授課節奏。同時，學生也可以選擇匿名或實名的方式，給老師提建議?！坝暾n堂”可以更好地管理課堂的氣氛和學生的反饋，使得教師對自己上課的效果有個更直觀的了解，極大程度地拓寬了教學趣味性和教學實用性。

第六，學校智慧校園的建設，學校無線網全面覆蓋。無論是教室的硬件設施還是供學生隨時隨地上網的網絡條件都為“雨課堂”的實踐奠定了實施基礎。

基于以上問題，本課題提出的“雨課堂的‘電力電子技術課程的混合教學模式實踐”可以很好地利用“雨課堂”平臺將學生手機微信從課堂的敵人變成好朋友。真正意義上實現以學生為中心的教與學，符合教育部、教育廳和學校提出的OBE教學理念。可以“化云為雨”，將優質的慕課資源更好地利用來改善大班授課質量。

3 具體研究或改革內容、目標和擬解決的關鍵問題

3.1 進行雨課堂支持下的課堂構建，實現個性化、高效互動的課堂

3.1.1 課前環節

利用雨課堂將復雜的信息技術手段融入到PPT和微信中。授課教師制作MOOC、微課及PPT，并可配語音推送到每一個學生的手機，學生可以預習、做題，測試等，在課外預習與課堂教學間建立溝通橋梁。預設教學目標和內容，發布預習資料和預習反饋，優化教學設計。

課外PPT讓學生實現輕松預習和復習。在不太影響學生聽課的前提下，重點采集習題成績和思考題彈幕答案。在大數據時代背景下，傳統課堂教學面臨新的挑戰和機遇，利用學習數據分析來改進教學行為是變革傳統課堂的有效手段。為以后的教學提高提供強有力的數據支持。讓學生的學習回歸“方便學習—愛上學習—學好習—好學習”的良性循環。

3.1.2 課中環節

（1）開啟授課，進入課堂;

（2）課程導入，分享與展示;

（3）精講與拓展;

（4）實時測評和反饋，將線上學習按一定比例計入總分，促進“雨課堂”線上學習常態化;

（5）總結點評。

3.1.3 課后環節

對于課上沒有聽懂的學生，老師下課后可以打開PPT，制作幻燈片，配上講解語音推送給平臺。同學就可以繼續在雨課堂平臺解決課上沒有理解的問題。與此同時，也建立了師生之間便捷的溝通渠道，讓學習可以不受時間和空間的限制。

雙管齊下，讓教與學進入高效的時代，達到最高效的課堂監控及課后數據采集及反饋。使用雨課堂，學生可以在期末找到以前的錯題，并可以隨時查看以前講座收藏的幻燈片，可以快速開始溫習之前學到的知識點，可以快速通過相關的設備和系統，并重溫整個教學課程等等。忠實記錄課前、課上每一個環節，所有教學過程，都通過智能手機很好記錄下來，可以忠實的反映教學全貌。采集到實時大數據，為以后的教學評價、分析、總結提供科學的支撐。

3.2 通過實踐雨課堂，解決的問題

（1）通過雨課堂的實踐，讓學生愛上學習，隨時隨地進行學習，把“手機”角色改變變成學生學習的強有力的工具和助手。

（2）能夠進行實時數據的采集，實現全過程多元化的學習評價體系。

（3）有效推動課堂變革和創新并解決學生完課率、抬頭率、入腦率，“三率”低的問題。

（4）實現大課堂的翻轉。

（5）實現開放課堂，讓更多的學習者受益。

4 項目實施方法及步驟

4.1 具體實施步驟

（1）2018年9月～2019年7月，首先對2016級電氣工程及其自動化和智能電網信息工程專業，五個班級，共計155人采用雨課堂授課模式。利用雨課堂調動學生課堂積極性、實現大班教學中的互動、提高學生學習效率。

使用雨課堂，課題組教師制作并購買MOOC視頻、編寫習題、錄制語音等制作課前預習PPT課件。根據學生所有的學習行為數據的采集，量化了解學生學習效果以及把握學生學習軌跡。

（2）2019年9月～2020年1月，在2016級雨課堂實踐的基礎上，對2017級電氣工程及其自動化和智能電網信息工程專業，六個班級，共計214人采用雨課堂授課模式。讓雨課堂科學地覆蓋課前-課上-課后的每一個教學環節，為師生提供完整立體的數據支持。同時雨課堂平臺的應用，可以更好地滲透OBE教學理念，實現“以學生為中心”的教與學。

（3）2020年3月～2021年3月，總結經驗逐步推向全校電力電子課程乃至全校其他課程授課?？朔n堂授課的單向性，解決老師以某一確定進度來完成知識的傳授與課堂中學生的認知速度不同之間的矛盾。歸納總結，統計數據，分析雨課堂實踐效果，更好地指導教學。

4.2 項目預期研究成果和實踐效果

4.2.1 實現個性化、高效互動的課堂。

（1）提高學生課內學習注意力。

（2）提高學生主動參與課堂意識，時刻吸引學生回歸課堂。

（3）教師角色的改變，教師由知識的傳遞者，轉變為學習任務的設計者、學習的引導者和促進者。學習評價的跟進更加及時。

（4）全線貫穿OBE教學理念，實現另一個層面的“以學生為中心的教與學”。

（5）實現慕課資源的全覆蓋應用，即使在大容量班級中，也可以進行密切、高效率的師生交互。

4.2.2 實現全過程多元化的學習評價體系

（1）以學生為中心的教與學，以學生的學習成效為中心，以學生的學習需求為中心，學生真心買賬，教師找到課堂信心！

（2）實時掌握每個學生的預習和復習情況（每頁課前/課后PPT的停留時間，學生練習的正確率和留言）和學生用彈幕回答問題的情況，及時跟蹤，實時反饋，有效提高課堂教學效果，有效進行評價總結。

（3）可以通過系統查看本課堂所有數據，可以系統高效地采集掌握各種數據，有利于及時分析學生的學習狀況。手機上保留了老師的PPT課件，將學習條件隨機化，有效保障學習時間。

4.2.3 豐富和發展雨課堂的理論和實踐，推動電力電子技術課程課堂變革和創新

（1）克服學生對傳統教學模式的依賴，在雨課堂中嵌入“網絡視頻”、“慕課視頻”等優質資源，有效發揮雨課堂的便捷性和優質資源的作用，隨著互聯網+教育的發展，培養學生搜集和查閱優秀資源的能力。

（2）總結經驗并推廣教學，并以論文形式發表教改成果。

4.2.4 解決“三率”問題，有效提高學生學習積極性和學習效果

4.2.5 實現開放課堂

總之，通過電力電子技術課程實施雨課堂混合模式的教學改革后，學生的學習積極性普遍得到了提高，同時也建設了課程資源，為以后的教學提供了較為完備的教學資源和借鑒經驗。

寧夏自治區級教學改革資助項目-基于雨課堂的“電力電子技術”課程的混合教學模式實踐。