雨課堂在“材料科學(xué)基礎(chǔ)（Ⅰ-1）”課程中的應(yīng)用實踐

張春梅 程小偉 張進 李松霞

[摘 要] 材料科學(xué)基礎(chǔ)是材料科學(xué)與工程專業(yè)的專業(yè)基礎(chǔ)課程，根據(jù)西南石油大學(xué)材料科學(xué)基礎(chǔ)課程教學(xué)中存在的問題，將雨課堂互聯(lián)網(wǎng)式智慧教學(xué)工具應(yīng)用到材料科學(xué)基礎(chǔ)課程教學(xué)中。實踐表明，它不僅提高了學(xué)生自主學(xué)習(xí)的能力，激發(fā)了學(xué)生學(xué)習(xí)熱情，而且大大提升了課堂教學(xué)效率。

[關(guān)鍵詞] 雨課堂;材料科學(xué);自主學(xué)習(xí)

[基金項目] 西南石油大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)院“雙一流建設(shè)”本科課程教學(xué)改革研究項目資助（2018CLY-JG-009）;西南石油大學(xué)2018本科課程教學(xué)改革研究項目資助（X2018KZ025）;西南石油大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)院“雙一流建設(shè)”實踐基地建設(shè)項目資助（2019CLY-SJJD-004）

[作者簡介] 張春梅（1977—），女，四川自貢人，工學(xué)博士，西南石油大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)院講師，主要從事無機非金屬材料研究。

[中圖分類號] G642.0 ? ?[文獻標(biāo)識碼] A ? ?[文章編號] 1674-9324（2020）29-0135-02 ? ?[收稿日期] 2019-09-18

一、引言

“雨課堂”是基于PowerPoint軟件與微信平臺的一種新型智慧教學(xué)工具。該教學(xué)工具具備推送PPT課件、分享鏈接和微課視頻、掃碼簽到、發(fā)布作業(yè)、課堂測試、在線答疑、彈幕互動、數(shù)據(jù)采集等功效，能覆蓋課前、課中、課后的每一個教學(xué)環(huán)節(jié)，有效實現(xiàn)課堂互動永不下線的功能[1]?！坝暾n堂”軟件在高校課堂教學(xué)中的推廣應(yīng)用，正好符合《國家中長期教育改革和發(fā)展規(guī)劃綱要（2010—2020）》中提出的“提高教師應(yīng)用信息技術(shù)水平，更新教學(xué)觀念，改進教學(xué)方法，提高教學(xué)效果。鼓勵學(xué)生利用信息主動學(xué)習(xí)、自助學(xué)習(xí)，增強運用信息技術(shù)分析解決問題的能力?！盵2]本文論述了雨課堂軟件在我?！安牧峡茖W(xué)基礎(chǔ)（I-1）”課程中的應(yīng)用實踐情況。

二、我?！安牧峡茖W(xué)基礎(chǔ)”課程的教學(xué)現(xiàn)狀

我?！安牧峡茖W(xué)基礎(chǔ)”課程是材料科學(xué)與工程專業(yè)的專業(yè)核心課程，在整個大學(xué)四年材料專業(yè)知識的學(xué)習(xí)中起承上啟下的作用。該課程共96學(xué)時，分為“材料科學(xué)基礎(chǔ)（Ⅰ-1）”和“材料科學(xué)基礎(chǔ)（Ⅰ-2）”。其中“材料科學(xué)基礎(chǔ)（Ⅰ-1）”有48學(xué)時，為理論教學(xué)課程，教學(xué)內(nèi)容包括：原子結(jié)構(gòu)與結(jié)合鍵、材料的結(jié)構(gòu)、晶體結(jié)構(gòu)缺陷、晶態(tài)固體中的擴散、相平衡與相圖。本課程的任務(wù)是使學(xué)生了解和掌握金屬材料、無機非金屬材料、高分子材料的晶體結(jié)構(gòu)，晶體結(jié)構(gòu)的不完整性及晶體缺陷，掌握晶態(tài)固體物質(zhì)的傳質(zhì)原理，掌握二元相圖的基本規(guī)律、鐵碳相圖以及簡單的三元相圖;通過本課程的學(xué)習(xí)，使學(xué)生初步掌握材料科學(xué)的基本研究方法，初步具備正確選擇材料和研究材料的能力，并為進一步設(shè)計和制備新型材料打下良好的基礎(chǔ)。該門課程的教學(xué)中，存在以下問題：（1）課程內(nèi)容理論性強，概念和專業(yè)術(shù)語多，僅在第二章和第三章中就涉及二十多個專業(yè)術(shù)語，比如晶胞、空間點陣、點陣常數(shù)、晶面間距、配位數(shù)、硅酸鹽結(jié)構(gòu)、肖克萊不全位錯、弗蘭克不全位錯，等等。這兩章也涉及了大量微觀結(jié)構(gòu)的內(nèi)容，內(nèi)容抽象，比如常見金屬晶體結(jié)構(gòu)、晶面指數(shù)、晶向指數(shù)、位錯的結(jié)構(gòu)等，學(xué)生要在短時間內(nèi)理解和記憶比較困難。（2）該門課程的教學(xué)采用傳統(tǒng)的PPT加板書授課，學(xué)生上課的熱情和主動性不高。（3）傳統(tǒng)課堂教學(xué)要受到地點和時間的限制，不方便師生及時的溝通和交流。（4）采用大班授課模式，師生互動程度較低，授課進度難以兼顧不同層次學(xué)生的學(xué)習(xí)需求，授課效果欠佳，因此進行教學(xué)方法的改革勢在必行。

針對“材料科學(xué)基礎(chǔ)（I-1）”課程教學(xué)中存在的問題，將“雨課堂”這種新的信息化教學(xué)手段用于“材料科學(xué)基礎(chǔ)（I-1）”課程教學(xué)中，以期提高該門課程的教學(xué)質(zhì)量，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)主動性和學(xué)習(xí)熱情。

三、雨課堂在“材料科學(xué)基礎(chǔ)（I-1）”課程中的應(yīng)用

1.線上課堂?！坝暾n堂”是一種新型的信息化教學(xué)手段，實現(xiàn)了PPT與微信的有效結(jié)合。首先在課程PPT上裝上“雨課堂”增強插件，然后教師在微信中關(guān)注“雨課堂”，創(chuàng)建“材料科學(xué)基礎(chǔ)（I-1）”課程和教學(xué)班級。給學(xué)生上課的時候，將邀請二維碼投影到屏幕上，學(xué)生通過手機微信掃描二維碼加入課堂。

學(xué)生掃碼進入“雨課堂”，就會自動生成考勤記錄，比傳統(tǒng)課堂點名方式的考勤效率高很多，而且實現(xiàn)了每次課考勤的目的。教師上課的課程PPT會同步到學(xué)生手機微信端，學(xué)生在聽講過程中，既可以看屏幕也可以看手機。“雨課堂”教學(xué)輕易將影響上課聽課效果的手機轉(zhuǎn)變成了學(xué)生的學(xué)習(xí)工具[3]。課程結(jié)束后，每一頁PPT內(nèi)容能自動保存在學(xué)生微信端，便于學(xué)生課后復(fù)習(xí)。在聽老師講解的過程中，學(xué)生遇到有不懂的內(nèi)容，可以通過匿名發(fā)彈幕或點擊“不懂”反饋給老師。以第二章為例來說，在講解這一章的過程中共收到課堂彈幕69條，課堂投稿6條，其中有兩頁幻燈片，分別有一名同學(xué)點擊“不懂”。針對學(xué)生的彈幕內(nèi)容和不懂的內(nèi)容及時進行了解答，并對點擊“不懂”的PPT內(nèi)容進行了針對性的講解，且在課后推送了幫助學(xué)生強化課堂內(nèi)容的學(xué)習(xí)資料和視頻?！坝暾n堂”設(shè)置的彈幕功能，讓學(xué)生都能參與課堂討論，將自己的疑問和想法及時反饋給老師，實現(xiàn)了師生的有效互動。“雨課堂”的彈幕功能和隨機點名回答問題的功能，受到學(xué)生們的喜愛，激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和學(xué)習(xí)熱情，提高了教學(xué)效果。

上課過程中，為了動態(tài)掌握學(xué)生的學(xué)習(xí)情況，檢驗學(xué)習(xí)效果，對學(xué)生進行了隨堂測試。在課前，預(yù)先通過雨課堂軟件在PPT中插入選擇題和判斷題等，并設(shè)定好答題時間。上課過程中，根據(jù)教學(xué)設(shè)計，實時推送，完成課堂在線測試。雨課堂軟件能實時采集答題數(shù)據(jù)。教師通過學(xué)生答題情況，可以判斷學(xué)生對知識的掌握程度，及時做出教學(xué)進度調(diào)整，改變教學(xué)策略。

2.線下課堂。針對“材料科學(xué)基礎(chǔ)（I-1）”這門課程的教學(xué)特征，為了取得良好的教學(xué)效果，線下課堂起著比較重要的作用。線下課堂包括課前預(yù)習(xí)、課后復(fù)習(xí)、課后答疑和課后作業(yè)。為了學(xué)生課前預(yù)習(xí)，教師在上課前通過“雨課堂”軟件，將上課內(nèi)容相關(guān)的小視頻、語音或通知等推送到學(xué)生手機，學(xué)生通過“雨課堂”完成推送的課前預(yù)習(xí)任務(wù)。對“材料科學(xué)基礎(chǔ)（I-1）”課程，在講第二章晶體結(jié)構(gòu)內(nèi)容之前，分別向?qū)W生推送了“晶體學(xué)基礎(chǔ)”“固溶體的晶體結(jié)構(gòu)”和“金屬間化合物的晶體結(jié)構(gòu)”章節(jié)的PPT，并在雨課堂通告中發(fā)布讓學(xué)生預(yù)習(xí)的通知。在講第三章晶體結(jié)構(gòu)缺陷之前，由于位錯部分的內(nèi)容理論性強，為了幫助學(xué)生理解，在上課的前一天，向?qū)W生推送了“位錯的發(fā)現(xiàn)”微課視頻，讓學(xué)生提前了解位錯的產(chǎn)生、位錯理論的發(fā)展史、位錯與晶體塑性變形的關(guān)系。有了對位錯的基本認(rèn)識，上課的時候，學(xué)生對三種類型的位錯的定義、各自的特征、各類型位錯的異同點的理解和認(rèn)識就更到位了，而且教師可以根據(jù)學(xué)生預(yù)習(xí)數(shù)據(jù)的分析，對上課進度進行調(diào)整。

課后，教師可以通過“雨課堂”實時采集的數(shù)據(jù)，動態(tài)掌握學(xué)生的學(xué)習(xí)情況，及時調(diào)整教學(xué)手段、方法和內(nèi)容。在下次上課的時候，可對缺勤的學(xué)生和“預(yù)警學(xué)生”給予提醒，對優(yōu)秀的學(xué)生加以表揚，并折算成平時成績分，以此激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情。

課后，學(xué)生可以進入雨課堂平臺，查看老師上課PPT，結(jié)合老師推送的微信小視頻，進行復(fù)習(xí)、做習(xí)題和課后知識的擴展學(xué)習(xí)，幫助學(xué)生掌握課程的重要知識內(nèi)容，并拓寬學(xué)生的知識面。學(xué)生對老師布置的課后思考題或?qū)λ鶎W(xué)內(nèi)容有任何疑問的時候，可以以投稿的方式與老師交流和討論。

四、結(jié)論

將“雨課堂”輔助教學(xué)手段應(yīng)用于“材料科學(xué)基礎(chǔ)（I-1）”課程中，使得單一的課堂教學(xué)模式變成了線上線下課堂混合模式，使學(xué)生的主觀能動性得到很好的發(fā)揮，實現(xiàn)了師生的良好互動，激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情，實現(xiàn)了課堂教學(xué)的延伸，提高了教學(xué)效果。教師通過對“雨課堂”學(xué)生學(xué)習(xí)數(shù)據(jù)的采集分析，優(yōu)化教學(xué)設(shè)計，調(diào)整教學(xué)進度和教學(xué)策略，實現(xiàn)個別指導(dǎo)，有效彌補了“材料科學(xué)基礎(chǔ)（I-1）”課程教學(xué)中存在的大班授課師生互動程度不夠、難以兼顧不同層次學(xué)生需求的缺點。

參考文獻

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