基于雨課堂的線上教學全流程設計改革探索

摘"要：依托廣東工業大學研究生現代分析測試技術課程，以雨課堂為載體，針對工科類研究生課程的特點與現狀進行分析。該文從課程開始前、課前預習、課堂教師直播、學生專題案例分析、課后拓展和課程考核等多個教學環節進行線上教學全流程設計的改革與探索，從而激發學生學習興趣，提高學生課堂參與度，培養學生獨立思考與創新性思維能力，有效提升課程教學效果。

關鍵詞：研究生教育;現代分析測試技術;課程建設;教學改革;雨課堂

中圖分類號：G642"""文獻標志碼：A"""""文章編號：2096-000X（2025）03-0138-04

Abstract：BasedonRainClassroominpostgraduatecourseteachingofModernAnalysisandTestingTechnologyofGuangdongUniversityofTechnology，thispaperanalyzesthecharacteristicandcurrentsituationofengineeringgraduatecurriculumsarefirstlystudied.Then，thefullprocessdesignofonlineteachingisreformedandexploredfromtheteachingstepsofbeginningofthecourse，preparationbeforeclass，classroomteacherteaching，specialcaseanalysisofstudents，after-classexpansion，andcourseassessment，soastostimulatestudents'interestinlearning，improvestudents'participationintheclassroom，cultivatestudents'independentandinnovativethinkingabilities，andeffectivelyimprovetheteachingeffectivenessofthecourse.

Keywords：postgraduateeducation;ModernAnalysisandTestingTechnology;courseconstruction;teachingreform;RainClassroom

雨課堂是2016年由學堂在線和清華大學合作研發推出的新型智慧教學平臺，其基于“學生為中心”的設計理念，利用信息技術和網絡技術作為媒介，把MicrosoftPowerpoint軟件工具、慕課教學模式和手機微信便捷性等有機融為一體，在教師和學生之間建立起一座互動溝通的橋梁，為課程教學環節全過程提供數據化和智能化的技術支持[1-2]。同時，雨課堂作為一個全新的智慧教學工具，能更好地契合“互聯網+教育”時代的學習需求，因為教師只需要一臺裝有MicrosoftPowerpoint軟件且可以上網的電腦，學生只需要有一部能使用微信的手機，即可將雨課堂作為工具嵌入教師的PPT教學課件中，再鏈接到學生的手機微信終端，將課前預習、課堂講授、師生交互、課后拓展和課程考核等整個教學環節有機結合起來，形成線上教學全流程的閉環圈[3-4]。而且，通過雨課堂平臺為所有教學過程提供的即時反饋數據，教師也可以及時了解學生對課程教學內容的掌握情況，不斷修正教學進度和改善教學手段，促進高校專業認證成果導向教育（OBE）理念的順利實施[5-6]。因此，在高校研究生課程建設中引入雨課堂智慧教學平臺，可以通過信息技術與研究生教育深度融合，為廣大學生提供新型的專業知識獲取渠道和互動交流學習模式，激發學生求知欲與探索欲，培養學生創新性學習的積極性。

一"現代分析測試技術課程的特點與現狀

研究生現代分析測試技術是高?；瘜W工程與技術、材料化學與化工、制藥工程和環境工程等多個工科類專業碩士研究生的基礎性主干課程。該課程主要內容涉及使用較復雜和精密的儀器設備，采用現代物理-化學新效應、新現象和新方法，力求從原子-分子層次精確測定材料的晶型結構、表觀形貌和價態變化等[5，7-8]。通過該課程的學習，要求研究生必須全面掌握材料研究中常用的現代分析測試儀器、技術和方法，對其后續開展科學研究和工程實踐都具有重要的輔助作用，是一門為研究生今后科研和工作打下基礎的重要課程[9-10]。

廣東工業大學研究生現代分析測試技術課程涉及本校輕工化工學院和生物醫藥學院的碩士研究生，是化學工程與技術專業和材料與化工專業的學術型碩士和專業型碩士共同的學位必修課，屬于多層次、廣范圍的基礎性主干課程。同時，由于本校化學工程與技術一級學科是廣東省“沖補強”重點建設學科，而且該學科依托廣東省教育廳清潔化學技術重點實驗室和廣東省植物資源生物煉制重點實驗室還建立了完備的大型儀器分析測試平臺，所以本課程在教學內容設置上更側重在功能材料和催化材料的表征分析方面，以期體現本課程在省內同類課程中的特色與影響。同時本課程在課程內容設置上，與后續現代催化技術和現代色譜分析等研究生選修課程相互聯動形成課程群，能夠加深學生對主干課程的學習，并拓展學生的知識面，以滿足不同專業研究生對不同層次知識掌握的需求。本課程前期一直不懈進行教學改革探索和精品課程建設工作，先后獲批了學校和廣東省研究生示范課程建設項目。

近年來，研究生現代分析測試技術課程作為化學工程與技術和材料與化工兩個專業、學術型和專業型兩類碩士研究生共同的學位必修課，隨著本校研究生教育規模的不斷增長，每年的授課對象已經增加到300名以上，而且由于不同專業與不同類型研究生對本課程教學內容的廣度與深度有不同的需求，這些都需要進一步提升本課程的互動交流渠道和即時評價反饋功能等。因此借助雨課堂或其他線上教學平臺，將課程專題內容修正、課前預習、課堂講授、課堂互動、專題研討、課后拓展和課程考核等整個教學環節整合起來，完成線上教學全流程的設計與實施，可以更有效地解決當前面對的問題[6]。

二"基于雨課堂的線上教學全流程設計與實施

（一）"課程開始前，借助網絡投票修正課程專題內容

由于現代分析測試技術課程涉及材料的成分分析、結構測定、形貌觀察和反應機理四個方面，具體包括波譜分析技術（紅外光譜、拉曼光譜、紫外光譜、核磁共振譜、質譜和熒光光譜等）、表面分析技術（X-射線光電子能譜、電鏡、俄歇電子能譜和原子力顯微鏡等）、微觀結構分析技術（X-射線衍射技術、電子自旋譜、熱重、差式掃描量熱分析、比表面積、粒徑分布和孔徑分布等）和反應機理分析技術（原位紅外等表征技術、活性比表面積、程序升溫脫附/還原/氧化技術等）等眾多儀器分析測試方法，因此需要首先根據各屆研究生的專業、類型和需求修正課程專題內容和授課模式等，即在課程開始前，先借助雨課堂的網絡投票功能統計本屆每個班級研究生對各種分析測試技術的前期知識儲備、熟悉程度、應用情況和后續科研預期使用頻率等，從而有針對性地調整本課程各專題內容的廣度與深度，以及相應的教學手段與方式等，方便學生在后續課程學習中更好地開展專題討論與互動交流，達到學以致用的目的，如圖1所示。

（二）"課前預習環節，推送專題學習任務

借助雨課堂教學平臺，首先教師會把與專題內容相關的課件、學情調研、精選資源等推送給學生，并通過發布公告的方式提醒學生及時完成閱讀、預習和作答等任務;同時也可根據雨課堂即時反饋統計結果，對學生進行重點提醒或警示，如圖2所示。特別是在每個具體分析測試專題開始前，都會借助雨課堂投票功能提前調研學生對將要講授的該專題內容的熟悉程度、前期應用情況和后續應用需求等信息，并根據統計結果發布該專題后續通過翻轉課堂進行學生專題案例分析環節時可供選擇的定制題目。

（三）"課堂教師直播環節，依托雨課堂進行師生互動與學習質量監控

首先，由主講教師借助雨課堂直播功能通過大班講授方式打通融合理論知識之間的關聯，教學內容上注意引入科學研究的真實案例和前沿動態，培養學生研究性學習和創新性意識。其次，學生在教師授課過程中對某頁PPT內容有疑問，可點擊“不懂”按鍵，師生借助“彈幕”功能進行即時課堂討論。然后，教師還可以通過向學生手機端推送單選題或多選題并要求限時作答的方式監控學生聽課質量，即借助雨課堂對學生答題結果的統計數據，教師可以第一時間了解學生對課程內容的掌握情況，及時對后續課堂講授內容和方式進行調整或修正。最后，教師可以依托雨課堂的隨機點名和彈幕頻次統計等功能監控學生聽課質量，并借助課堂“優秀學生”英雄榜和“預警學生”關注榜等督促學生競爭學習，從而有效提升課堂直播教學環節的授課與學習效果，如圖3所示。

（四）"學生專題案例分析環節，依托線上教學平臺進行翻轉課堂

在由主講教師大班講授某個分析測試專題的基礎知識、基礎理論和知識點間的融合關聯后，為了培養研究生的理論學習、實踐操作和研究創新的綜合能力，還會專門設置學生專題案例分析環節。在該教學環節，主要借助雨課堂和騰訊會議等線上教學平臺，通過翻轉課堂方式，讓研究生結合自己本科畢業論文或碩士研究課題，對某一種或幾種分析測試技術的應用進行實例說明并展開討論，促進研究生對課程基本原理、概念和技術的創新性應用，培養研究生在科研探究過程中進一步升華理論知識的能力，如圖4所示。

（五）"課后拓展環節，借助平臺加深專題內容的理解與掌握

在課堂授課結束后，一方面學生可借助雨課堂平臺反復觀看教師的PPT課件，并通過討論區等板塊與教師和其他學生進行問答與討論。另一方面，依托雨課堂課后作業或試卷功能，以及課程教學團隊成員建立的輔助在線資源平臺（如現代催化劑表征技術研究生課程網站等）提供在線自測、模擬考卷、專題研討和互動答疑等功能，學生在課后可根據各自的需求，進一步通過自主性學習、共享式學習或體驗式學習，拓展自己對專題內容更為深入與廣泛的理解和掌握，并強化學生在科研探究過程中深化理論知識的學習能力，如圖5和圖6所示。

（六）"課程考核環節，依托雨課堂平臺進行過程考核評價

本課程為了更好地培養研究生自主性、研究性和創新性學習，在課程教學上靈活應用大班講授、小組研討、課后自學、案例分析、專題研討、小組匯報、綜合性設計教學和線上與線下混合等多種形式相結合的立體化教學模式，這就導致本課程在考核環節中，除了期末考試項目外，還有考核形式與內容區別較大的眾多過程考核項目需要進行合理評價。因此，借助雨課堂平臺的大數據分析功能，可以更好地對線上教學過程中學生的學習效果進行評價：通過平臺對每位學生課前預習課件、課中師生互動和課后拓展學習情況等進行即時評價和匯總統計，這樣一方面有助于教師對整個教學活動進行實時了解，并及時調整教學內容與教學方法;另一方面也使對每位學生的評價做到有據可依，實現多元評價的定量化。

三"結束語

以廣東工業大學現代分析測試技術研究生課程為例，在分析工科類研究生課程特點與現狀的基礎上，重點介紹了本課程如何基于雨課堂智慧教學平臺，從線上教學全流程涉及的各個教學環節入手開展閉環設計的改革與探索。由此，強調通過課程開始前借助網絡投票修正課程專題內容、課前預習環節推送專題學習任務、課堂教師直播環節依托雨課堂進行師生互動與學習質量監控、學生專題案例分析環節依托線上教學平臺進行翻轉課堂、課后拓展環節借助平臺加深專題內容的理解與掌握，以及課程考核環節依托雨課堂平臺進行過程考核評價等具體舉措開展線上教學全流程設計，力求涵蓋課前、課中和課后教學的全過程，保證整個教學環節的完整與齊備，從而更好地激發學生學習興趣、提高學生課堂參與度、培養學生獨立思考與創新性思維能力和顯著提升課程教學效果。

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基金項目：2023年廣東省研究生教育創新計劃項目（研究生示范課程建設）“現代分析測試技術”（2023SFKC_026）;2022年廣東工業大學研究生示范課程建設項目“現代分析測試技術”（廣工大研字〔2022〕22號）

第一作者簡介：李永峰（1976-），男，漢族，河南許昌人，博士，教授，碩士研究生導師。研究方向為環境催化和電化學技術。