雨課堂在有機化學實驗的教學模式

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［摘要］互聯網＋教育背景下，利用線上線下混合式教學推進課程建設，已經成為教育改革的發展趨勢．將智慧教學工具雨課堂引入環境工程專業的課程教學，構建基于雨課堂的有機化學實驗教學模型，設計課前、課中和課后具體教學手段，分析實施對象和教學內容的基本情況．通過數據挖掘，從“雨課堂參與度”、“知識點掌握程度”和“雨課堂的問卷調查分析”3方面進行剖析．結果表明，雨課堂有助于提升環境工程專業學生對有機化學實驗課程學習的參與度，為教師精準教學提供科學的數據支撐．

［關鍵詞］雨課堂；環境工程；有機化學實驗；數據挖掘

信息化和數字化技術快速發展，對傳統課堂教學產生深刻影響，教師必須轉變教學理念，讓“互聯網＋教育”教學模式進課堂．雨課堂作為一款智慧教學工具，具有定制、便捷、立體和易用等特點［1］，將雨課堂和有機化學實驗教學相結合，提升課程教學的信息化程度．2018年6月的《中國互聯網絡發展狀況統計報告》顯示，中國網民規模超8億．信息時代下成長起來的大學生，使用QQ、微博、微信等社交媒體已經常態化，信息技術與教育相融合的混合式教學模式，將成為數字原住民可行的學習方式［2］．教師用各種即時通訊支持課堂教學，學生利用課外時間進行補充學習，已經成為當前學習的日常模式．雨課堂將微信和PPT整合，通過微信掃碼功能將PPT與學生手機聯系起來，形成師生學習共同體，實現線上線下實時互動．有機化學實驗課程是環境工程專業的基礎實驗課，傳統實驗教學要素包括教師、學生、教材、多媒體及實驗有關的儀器和試劑，教師的教和學生的學局限在實驗室，常規教學手段不易收集學習行為數據，無法滿足個性化教學需求．馮艷裴［3］以環乙烯的制備為例，介紹了課前、課后和課中運用雨課堂具體操作方法，問卷調查發現雨課堂的應用活躍了有機實驗課堂氛圍．鄭新［4］等人在乙酸正丁酯制備中應用雨課堂，將答題成績作為課程考核的一部分，促進了學生重視預習環節．雨課堂可以將學生學習情況以電子郵件、微信短文等數據形式反饋給教師，這些數據包括課前預習人數、測驗正誤率、課后作業完成率等，通過挖掘數據，教師可以了解學生對知識點的理解程度，調整教學方法，查漏補缺［5－6］．本課題經過環境工程專業有機化學實驗的課程實踐，依據雨課堂數據分析有機化學實驗的教學情況，促進教學活動由“經驗教學”向“數據驅動”過渡，有助于科學合理的教學改革，提高人才培養質量．

1實驗教學模型

根據有機化學實驗的課程目標，以雨課堂為橋梁，明確教師和學生各自任務，構建有機化學實驗教學模型，如圖1．雨課堂將課前、課中和課后教學活動與學生的課程學習緊密聯系在一起，教師由單一的知識傳遞者變為引導者和服務者［7－8］．課前，教師將實驗的教學大綱、教學視頻，通過“公告”至班級，推送語音信息．學生查看公告欄信息，下載預習材料，將預習中遇到的問題以“報告老師”的形式反饋給教師，教師統計學生閱讀數據，收集預習信息，掌握課前預習情況．課中，學生拿出手機掃描雨課堂二維碼，教師在PPT端了解學生簽到情況．多媒體投影與學生手機屏幕同步顯示課件，教師可以限時發送單項選擇、多項選擇或主觀題，以隨機點名的方式，抽查學生聽課效果，對一些容易混淆的問題，開啟彈幕互動，學生可看到其他人觀點，教師參與點評，糾正錯誤觀點，給出正確答案．課后，教師查閱電子郵件，下載發送的數據，通過挖掘行為數據，可以掌握學生的學習狀態，弄清知識的重難點，及時調整教學方式．

2學情分析

課程對象為環境工程專業本科生，總人數為41人，其中男生11人，女生30人．班級分成2個平行教學組，教學組中每2名學生自由組合成搭檔．該課程在環境工程專業人才培養方案中第一學年的第二學期開設，共18周．實驗教學進程由“緒論”、“物理常數的測定”、“合成實驗”和“復習考核”4部分構成，上課周數分別為1周、6周、10周和1周，具體教學內容見表1．教學對象為非化學專業本科生，他們對該課程的定位較為模糊，調查發現課堂上認真聽講和迫不得已去上課的學生比例分別為38．5％和8．5％［9］．因此，教師要在實驗教學過程中，應清晰地向學生傳遞該課程的教學目標，讓學生掌握基本的有機化學實驗操作技能，達到規范化操作目的。

3教學數據分析

3．1參與度分析

面對一種新型教學手段，學習者需要一個適應階段，在學習過程中逐步加深對雨課堂的理解．分別選取了第2周、第5周、第7周課堂數據進行對比，將課程答題次數量化為0－1之間的數值，兩組學生參與答題趨勢如圖2．結果表明，隨著實驗課程的深入，參與答題的活躍度增加，圖2a顯示第1組成員學習“熔點的測定”、“重結晶”、“薄層色譜”，參與答題的人數分別為7人、10人和19人，圖2b顯示第2組參與答題的人數分別為10人、13人和15人，說明在雨課堂教學模式引導下，積極思考的學生人數在增多，增強了獲取知識的主動性.

3．2知識點掌握程度分析

教學行為數據能夠還原教學過程，客觀反應教學現狀，判斷學習者對知識點的理解程度，輔助教師在后續教學中有意識的增加相關聯的知識點，為精準教學提供決策依據．應用雨課堂進行期中測試，共20道單項選擇題，每題回答錯誤的人數為分子，總人數為分母，計算答錯率．答錯率越低，說明學生對該知識點掌握程度越高，反之亦然，數據見表2．結果顯示，學生對“重結晶”、“蒸餾”、“溴丁烷合成”及“薄層色譜法”掌握較好，“萃取”掌握一般，“熔點測定”、“精餾”和“減壓抽濾”掌握較差，需要在后期教學活動中補充知識點．課程結束，教師可查看“優秀”學生，重點關注“預警”學生．下次授課，以“點名回答問題”方式，提醒學生．學生通過雨課堂學生端，掌握個人總分以及班級的平均成績、個人答題用時及班級平均答題用時，分析個人學習情況，調整學習狀態．以雨課堂顯示為優秀學生張建成為例，張建成在自己的手機端，查看成績為75分，班級平均分為62．3分，完成題目時間為11分鐘40秒，班級平均時間為12分28秒．基于此，教師能夠掌握學生的學習情況，完善教學進程；學生也可以知道哪些問題的理解存在疑惑，改進學習方法．

3．3問卷調查分析

經過一學期雨課堂在有機化學實驗中的實踐，以問卷形式進行調查，結果表明95．13％的學生對雨課堂教學模式表示滿意和非常滿意，可見學生對該教學模式認可度高，愿意配合老師使用雨課堂完成教學活動．為了解環境工程專業學生對有機化學關聯知識的興趣，通過雨課堂進行問卷，如圖3所示．學生在“有機化學事故”、“有機化學企業”、“不清楚”、“有機化學著名科學家”、“有機化學學科前沿”、“其他”需求比值分別為26．83％、24．39％、19．51％、17．07％、7．32％和4．88％，教師通過以上信息，針對性的推送關注度高的文章，如國內外化學化工企業重大安全事故的起因、過程和反思，以及著名化學企業的創業和發展史，激發學生的學習興趣.結語互聯網＋教育背景下應用雨課堂教學模式，收集教學過程數據，有助于教學質量的提升，為混合式教學的實施提供有效的途徑．數據挖掘表明，隨著課程的深入，參與答題的人數逐漸增多，對雨課堂教學模式滿意高，希望教師針對性推送有機化學相關的課外知識．教學數據的量化，使教師在教學中能更好的教，學生更容易學，促進教學相長．

［參考文獻］

［1］王帥國．雨課堂：移動互聯網與大數據背景下的智慧教學工具［J］．現代教育技術，2017，27（5）．

［2］張國培．論“互聯網＋”背景下的雨課堂與高校教學改革［J］．中國成人教育，2017，（19）．

［3］馮艷斐．雨課堂在有機化學實驗教學中的應用探究［J］．廣東化工，2018，45（7）．

［4］鄭新，肖朵朵．應用型人才培養背景下基于雨課堂的有機化學實驗教學改革的研究與實踐［J］．山東化工，2018，47（19）．

［5］楊芳，張歡瑞，張文霞．基于MOOC與雨課堂的混合式教學初探—以“生活英語聽說”MOOC與雨課堂的教學實踐為例［J］．現代教育技術，2017，27（5）．

［6］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）．

［7］肖安寶，謝儉，龔付強．雨課堂在高校思政課翻轉教學中的運用［J］．現代教育技術，2017，27（5）．

［8］戴亦軍，何偉，袁生，等．“互聯網＋”背景下“微生物學實驗”課程的改革與實踐［J］．微生物學通報，2018，45（3）．

［9］周鳳新．基于雨課堂智慧教學工具的課堂教學設計與實踐研究［D］．沈陽：沈陽師范大學，2018．5．

作者：周佳 周新 周向宇 單位：漢江師范學院 化學與環境工程學院