“雨課堂”在《養殖水環境化學》的教學應用

王 珣

（華南農業大學海洋學院 廣東廣州 510642）

《養殖水環境化學》是水產養殖學專業的主修課程，主要講述天然水和養殖水化學成分的性質與轉化規律，闡述不同水化學成分對養殖過程的影響。該課程理論性與實踐性并重，既要為學生學習養殖類專業課奠定基礎，又要為學生將來從事水產養殖專業的生產和科研工作做好理論和技術準備[1]。課程核心內容包括：養殖水體中主要化學成分的動態規律，例如礦質元素（鈣鎂）和營養元素（氮磷）的形態遷移轉化，酸堿度、溶解氧濃度對水質的影響，以及水質指標的檢測手段和分析技術等。課程教學要遵循“起點高、目標清、內容新、形式活”的原則，體現水產養殖業可持續發展與環境保護的意識，并反映養殖水環境化學的發展動態[2]。當前，我國的水產養殖產業面臨著維持良好水質和限制尾水排放的雙重壓力，產業工作者及相關從業者亟需掌握本課程的基本原理，并利用其中的方法手段調控養殖水質和池塘底質，這給本課程的教學過程提出了更高的要求。

一、養殖水環境化學教學過程存在的問題

養殖水環境化學在課程教學過程中，主要遇到的問題有：①學生對課程的興趣不強烈。由于該課程所涉及知識面較廣，知識點較龐雜，學生在學習過程中難以抓住關鍵點，導致興趣不高；另外，由于課堂上老師與學生的互動較少，使得學生處于較被動的填鴨狀態，進一步降低了主觀能動性。②教學方法單一。目前，大多數高校的水產養殖專業教學中，教師多采用傳統教學方式難以使學生感官認識到實際生產中的例子。③實踐參與度低。當前高校在教學中將課程設置多數集中于理論知識學習，使得學生對實踐活動缺乏充分認識和了解，降低了學生的自主學習能力[3]。

為將《養殖水環境化學》這一課程從“傳統教學”向“現代應用型”教學轉型，培養學生分析和解決實際問題的能力，使水產專業的學生將基礎理論知識和實踐技能靈活應用于養殖生產過程中。我們利用“雨課堂”對課程教學過程進行了一些探索和實驗，取得了一些成果，現將其中所取得的經驗進行總結和歸納。

二、“雨課堂”的特點及功能

“雨課堂”是清華大學與學堂在線共同研發的混合式智慧教學工具[4]，包括課堂、課件、成員管理、討論、試卷等模塊，將課前自主學習、課中交互學習和課后復習鞏固聯系在一起，建立起學生課外學習和課堂教學之間的橋梁。此外，雨課堂還含有大量優秀的慕課資源，有助于老師借鑒學習，提高和豐富課堂內容及形式，提升教學質量。“雨課堂”有以下四個突出特點[5]：①全天候。其使用不受空間和時間的限制，只要有網絡和數字終端，就能夠進行教學過程，學生甚至在家里都能進行互動和學習。②大數據。“雨課堂”數據平臺可以生成每一次課程的全周期、立體化報表，能夠幫助教師實現真正意義上的數據驅動式教學分析，及時調整教學策略與教學進度。③零投入。“雨課堂”的安裝和使用都無需付費，教師只需要有普通的多媒體教室和網絡即可進行教學，而對于學生只需要擁有一部手機即可上課，師生都不需要特別的培訓流程，只要點進“雨課堂”界面，跟隨指示進行相應操作即可快速上手。④個性化。“雨課堂”的使用過程考慮到了學生的個性化需求，學生可以在課前預習或課堂授課的PPT上點擊“不懂”，老師能通過操作界面清晰了解哪位學生在哪一頁點了“不懂”，從而實施個性化教學。

“雨課堂”作為一款互動式教學工具，既能發揮教師引導、啟發、監控教學過程的主導作用，又能體現學生作為學習過程主體的主動性、積極性與創造性，其主要功能包括：①教學資源分享。教師可利用“雨課堂”將課堂中用到的課件、預習資料在課前及時推送給學生，并設置提醒功能，極大地促進了學生自主學習能力的培養。這顛覆了傳統教學中以教師講授為主的教學模式，有助于學生獨立思考并對知識進行自我理解，為后續課堂的深度學習奠定基礎。②課堂實時互動。雨課堂可提供單選題、多選題和填空等題型，教師可限時讓學生完成，有利于學生集中注意力。雨課堂還能提供彈幕服務，學生可利用手機實時對教師的提問進行互動，問答均會顯示在屏幕，同時學生的個人信息不會透露，學生可放心大膽地分享自己的想法，這極大地鼓勵了學生的參與熱情。③課程知識的鞏固與拓展。學生可借助雨課堂再次觀看上課的課件，對課堂的難點和重點進行梳理和總結。教師也可在課堂上利用雨課堂進行隨堂測驗，及時了解學生對知識點的掌握情況，并進行針對性的補充講解。

三、“雨課堂”在課程中的應用

1.教學準備

我們主要參考雷衍之主編的《養殖水環境化學》（第一版）和劉長發主編的《養殖水環境化學》（第二版）教材進行教學，著重強調水質在水產養殖中占據的核心戰略地位，在學生心里樹立“養魚就是養水”的觀念，理解水質調控是保障水產養殖成功的關鍵。針對水產養殖專業學科的特點，我們著重對養殖水體中的理化因子進行詳細講解，這些理化因子主要分為以下幾類：①主要陰陽離子，包括四個陽離子（鈣、鎂、鈉、鉀）和四個陰離子（碳酸氫根、碳酸根、硫酸根、氯離子）。②溶解氣體，主要是溶解氧和二氧化碳。③pH，涉及的概念主要為堿度和酸度。④營養鹽，包括氮、磷的不同形態，如硝態氮、銨態氮、亞硝酸鹽氮、活性磷酸鹽等。⑤有機物，包括蛋白質、糖類、脂類等及它們的代謝中間產物。⑥ 污染物質，如重金屬、有機污染物、抗生素、塑料制品等。介紹這些水體理化因子時，遵循“是什么”——“為什么”——“怎么樣”的邏輯思路，闡明它們的定義，介紹它們的來源、存在形式、遷移轉化規律，并分析這些理化因子對水質及水產養殖活動的影響。

根據《養殖水環境化學》的教學大綱整理相關概念、重點內容，通過“雨課堂”在課前推送給學生，讓學生預習即將學習到的內容，主要包括：①課程的核心概念，如堿度的定義、溶解氧的作用等。推送的形式可簡可繁，如可簡單將課程中涉及的關鍵定義列舉成一張表，讓學生有一個基本的認識；也可以將幾個重點公式或是概念做成思維導圖，引導學生進行預習。②課程的背景知識，如未經處理養殖尾水的危害。介紹養殖尾水亂排放對水環境造成破壞的真實案例，并告知學生修復治理的成本巨大，讓學生對尾水的危害性有一個直觀的認識。③課程的實際意義，如養殖成本的控制以及水產品質量的保障。以真實的水產養殖案例作為切入點，讓學生了解水質調控對水產品生產的重要性，以及居民日常消費水產品健康的必要性。教師通過向學生提前推送這些課程相關的內容、背景及意義，既使學生對課程有一個較寬泛的認識，又使教師能夠掌握學生的興趣點，及時調整課堂編排。

2.教學過程

我們在《養殖水環境化學》的教學過程中，著重對學生的平時成績進行考核，利用“雨課堂”將平時成績的考核分為課堂考勤、課堂小測和課堂表現三部分。其中，課堂考勤包括上課的簽到以及課前預習，簽到可在課前通過學生掃二維碼的方式進行，課前預習也可在規定時間內要求學生完成推送PPT的瀏覽。課堂小測指在每次課的課前及課末發送2-3道選擇題（單選或多選），考查學生對上次課重點內容的復習以及本次課的掌握情況，并進行相應的記分。例如，在課堂中講述了養殖水體溶解氧的消耗，主要包括養殖生物呼吸、水呼吸和泥呼吸，在課堂結束時可進行限時測驗，讓學生選擇哪一種“呼吸”對溶氧消耗的貢獻最大。小測完成后，教師可利用“雨課堂”將學生的答題結果柱狀圖投射到幕布，讓同學直觀感受答題的分布，并幫助其分析易錯點和難點所在，教師還可詢問選擇錯誤學生的觀點，掌握教學進度和調整講解方式。課堂表現指學生在課堂上發送的彈幕意見，分組討論時發布的觀點等。教師可在講解完某些難點后，發起問題，并讓學生用彈幕表達觀點，根據彈幕內容評估學生對知識點的掌握情況。教師還可利用雨課堂對學生進行分組，并給學生獨立的話題進行討論。例如，在講到水環境中主要污染物質的時候，可針對污染物質的類型（重金屬、有機污染物、塑料污染等）將學生提前分組，并讓他們提前查閱資料，在討論時凝練成觀點，老師給予點評及升華，并引導學生對感興趣內容的深度探索。平時成績的宗旨是考核學生平時對課程的重視（是否及時復習）和參與（課堂表現如何）程度，因此每次課皆有分數分布，最終匯總為總分。平時成績以對學生的考查和鼓勵為主，不宜過低打擊學生積極性，鼓勵學生拿到滿分。“雨課堂”提供了這一評判的平臺，在我們實施《養殖水環境化學》教學過程中發揮了較好的效果。

3.教學評價

通過考查學生在課前預習、課堂學習、互動環節、小組合作等學習活動中的表現，教師對學生的學習效果做出公正客觀的評價。應用雨課堂的最大優勢在于，它能夠提供學生在整個學習過程中的全部基礎數據，包括課前預習、課堂同步學習、問答互動、限時測試以及在線考試，方便建立個人電子學習檔案。相較于傳統“一考定終身”的評價機制，這更能體現出學生在整個學習過程中所做的努力以及學習效果的評價，有利于激發學生的學習熱情和動力。雨課堂的大數據分析功能，相當于給教學的各個環節配備了精密的“儀表”，教師能夠及時、全面地獲取反映學生學習情況的數據，在課程進行過程當中就知道哪些學生在學習哪些內容時遇到了困難，可以進行有針對性的輔導，也利于實現基于大數據的教學反思。

在《養殖水環境化學》的實際教學過程中，我們利用“雨課堂”的優勢，在教學評價的過程中，增加過程性評價的比重、減少終結性評價的比重，從而對學生的學習質量做出更客觀、準確的評價。例如，課程的最終成績分為平時成績（50%）與期末閉卷考試（50%），由于期末考試是硬性要求，因此我們細化了對平時成績的考核過程：以百分制計算，學生的初始成績為50分，課堂考勤中遲到早退者一次扣3分，缺勤者一次扣5分；課堂小測中出的題目分值為2分，答對加分，答錯不扣分；課堂互動時綜合看學生的彈幕回答質量，每次課加分范圍為0-3分。每次課都利用雨課堂進行評分并實時反饋給學生，使其明確自身所處的位置，激發學生的學習興趣和動力。

四、“雨課堂”應用面臨的困難與挑戰

盡管“雨課堂”在《養殖水環境化學》的教學過程中發揮了眾多積極的作用，但我們也發現了一些困難：①應用“雨課堂”時，教師在課程PPT的制作、測試題目的編排、學生成績的實時反饋等方面花費的時間精力較多，而目前高校往往存在重科研輕教學的現象，致使教師缺乏教學積極性。②“雨課堂”教學過程中學生僅需要一部手機，部分學生會借助手機進行與課程無關的事情，如玩游戲、看視頻、聊天等，這讓老師難以在上課的同時兼顧到所有學生。③“雨課堂”的彈幕互動能增強老師和學生之間的交流，但如果控制不好也會降低老師在學生中的威嚴，部分同學的彈幕較活潑，引發哄堂大笑，或是發送與課堂無關的內容，都會打亂課堂計劃，影響教學質量。④“雨課堂”對于課后反饋還存在一定的短板，教師無法通過與學生進行即時的討論，平臺只能讓學生發表意見和課后感想，若將問題匯總在下次課時進行統一答復，勢必造成反饋不及時。以上這些困難和挑戰都是教師在使用“雨課堂”過程中所需要面對和克服的。

結語

“雨課堂”教學是學生課外學習和課堂教學的橋梁。教師通過推送預習內容，節省了部分上課時間，也增強了學生的自學能力，課堂上通過使用彈幕、發送題目等功能，能夠促進討論式、問題式、參與式等教學方法的有效實施。更重要的是，“雨課堂”能記錄學生在學習過程中的所有教學數據，將整個教學過程數據化、可視化，為教師改進自身教學質量提供數據支撐。在《養殖水環境化學》中利用“雨課堂”進行教學，有效提升了我校本科生的課程教學質量，增強了學生的總結和表達能力，激發了學生的學習熱情和興趣，創造了民主、融洽和諧的課堂氛圍，讓學生在互動中掌握知識，成為課堂的主人。