“互联网+”时代下把雨课堂融入材料物理与性能教学改革

董福元，秦 春

(北方民族大学 材料科学与工程学院，宁夏 银川 750021)

近年来，人工智能、云计算、大数据及物联网等新兴技术给当今社会生产生活带来重大变革。当代在校大学生更加倾向于使用微信等移动即时通讯应用程序，实现高时效、高精准、多样化的信息交流通讯。“雨课堂”将教学工具巧妙融入PowerPoint与微信全景式采集数据，推动混合式教学，形成过程性评价，形成师生多通道互动[1]。基于雨课堂的智慧教学模式已成为当前高校教学改革的研究热点[2-4]。

《材料物理与性能》作为材料科学的一门专业课程，需要运用材料科学的基础知识来了解材料物理性能的一般规律和影响因素。《材料物理与性质》课程是材料科学基础课程的衍生和发展，其教学内容与《材料科学基础》《材料力学》《材料物理》等课程有很多重合之处[5-7]。因此，《材料物理与性能》是非常全面的，导致了内容的广泛性，难以理解，难以学习。在课堂教学中，我们始终把培养学生的科学思维作为一个重要环节，使学生能够科学合理地解决在今后本专业的研究和应用工作中遇到的问题。

1 当前我校材料物理与性能教学现状

1.1 个体差异性大

北方民族大学是民委所属六所民族高校之一，当前少数民族学生占在校学生总人数的65%以上。由于受教育程度的不同，学生的基础知识差异很大。对于来自教育水平较高省份的学生来说，他们具有良好的基础知识和快速接受知识的能力。而落后的省市学生的基础水平相对较弱，接受知识的能力低于其他省市的学生。《材料物理与性能》具有非常强的综合性，不同教育背景和专业背景(金属、非金属、高分子、新能源等)对该课程的要点有不同的理解,所以不同的专业需要根据自己的学科背景调整课程的重点。

1.2 学生对预习、记笔记和复习等不重视

教师上课前虽然反复强调课前预习的重要性，但能真正做到认真预习的学生寥寥无几，不认真的预习往往会导致上课的思路跟不上。大部分学生不记笔记，课上学生记笔记时只是将书本上的概念及定义、分类、机理、应用等内容机械地抄一遍，并没有去详细分析和深入理解教学内容。课上存在低头玩手机甚至睡觉现象。课后作业不认真，存在大量作业抄袭现象。

1.3 教学方法单一

在传统教学中，教师将材料物理性能概念、微观本质、影响因素和测试标准等内容依次讲解，只是一味地给学生灌输知识，学生也只是按照PPT内容机械地记忆，缺乏师生互动，学生的主观能动性被忽略，学生学习材料物理与性能的积极性也因此而下降。

1.4 考核方式简单

在传统教学中，对物理和材料性能的评价主要是基于平时成绩+考试成绩，平时成绩主要是基于学生的出勤率和作业。课后大部分作业都是通过网上抄袭或同学间相互抄袭完成的，作业相似性的概率很高。传统评估方法不仅没有区分度，使真正成绩好的同学不能突显出来，也忽略了评价学生的知识掌握情况等其他方面,不符合当前面向应用我学校人才培养。

2 雨课堂在材料物理与性能课程中的应用

2.1 雨课堂进行课前预习

目前，“材料物理与性能”在材料成型及控制工程专业大学二年级第二学期开设．此前，学生已经学习了或正在学习“材料科学基础”、“电子电工学”、“工程力学”和“金属热处理学”等课程，这些课程为本课程的学习提供了材料学专业背景知识。因此，在每章节授课前须增加相关的背景知识来引入课程的讲授内容。可以使用雨课堂科学轻松制作“预习课件”并将预习材料直接发送给班内学生手机端，教师可对每页课件添加多条语音讲解。教师可随时查看学生预习完成情况，并对提交的主观题进行批改及打分。随时了解学生对课题知识点的了解情况，如果觉得大部分学生对知识点易于理解和掌握，可以根据情况进行翻转课题的教学。

2.2 雨课堂进行授课

在课堂上，教师将教学内容依次讲解后，可以进行课上限时答题。主观题可以发布至小组或个人作答，学生可以以文字或图片形式提交答案，教师可直接给学生答案进行打分，展示学生答案至大屏幕，并可使用红包功能对学生进行奖励。课题过程中，可以随机点名，还可以开启投稿和弹幕功能。上课时在学生手机端，每页PPT下方都有[不懂]按钮，学生可点击此按钮。不懂的情况会实时反馈到老师手机端，方便老师实时了解学生的掌握情况。这样课题就并非一味地给学生灌输知识，师生之间互动增加，学生的主观能动性得到调动，学生学习材料物理与性能的积极性也将提高。

2.3 雨课堂进行课后作业及教学数据分析

雨课堂支持将word格式的习题集一键导入雨课堂，生产雨课堂试卷，并发送至班级。教师可实时查看学生答题情况。所有雨课堂创建的教学活动，都会记录学生的学习数据，进入雨课堂的教学日志，就能查看习题、试卷、课件推送数据等所有教学数据。还可以使用雨课堂课后小结评判优秀及预警学生。

3 雨课堂在专业课程分层教学改革中的应用

雨课堂信息化平台的引入可以实现师生在教学中的双向互动。可以帮助教师更自由、更方便地了解和研究学生。通过匿名对话和在线问卷调查，更客观地了解学生的知识掌握情况、学习兴趣、学习模式和思维模式。这种层次分类方法具有隐蔽性和动态性，可以对教学目标、教学内容、教学手段、练习和作业进行分层评估和评价[8]。

为了提高教学效率，学习的最小单位不再是学生，而是小组。雨课堂推出分组功能，创建小组后，使用时直接选取即可，不受创建方式影响，同时所有组别一经创建，都会保留在班级中，供老师随时复用。通过小组合作学习的方式激发每位成员自主学习的主动性，提高学生小组协作能力。老师使用分组功能前，需要在相应班级创建好对应的组别。

课前准备阶段，学生进行预习。教师通过雨课堂的信息平台发布资源和练习任务，教师根据学生自身情况对学生进行隐性分层，充分利用校园无线网络、电脑、手机、平板电脑等新媒体在线观看和学习资源。教师将根据学生的测试情况，再次在信息平台上发布课堂讨论和问卷调查，及时了解学生对课堂练习任务的心理态度，掌握学生学习成绩参差不齐的主观原因。为不同类别的学生制定对应的学习目标和学习任务。

表1 学生分层一览表

4 雨课堂在课程考核中的应用

4.1 丰富平时成绩考核内容

课程成绩由平时成绩和考试成绩组成，传统授课课堂的平时成绩主要基于出勤率和学生课堂表现情况来评定。随机点名是雨课堂中用于随机抽取当前已进入班级学生的功能，随机点名开启后，全部学生的头像会在电脑屏幕上进行滚动，并在点击按钮后随机选出一位学生。通过随机点名，老师可以在提问时方便的找到提问对象，让每一个到场的学生都有机会参与到课堂的互动中来。

雨课堂后可以推送课堂计时答题，根据学生的答题情况增加平时成绩的评定内容，专业可以充分了解每个学生的参与情况及学习积极性，有效加强学习效果。可以使用雨课堂课后小结评判优秀及预警学生：优秀学生是指每次授课中作答老师发布的所有随堂习题得分最高且总用时最短的三位学生；预警学生是每次授课中作答老师发布的所有随堂习题得分最低且总用时最长的三位学生。根据雨课堂以上功能，材料物理与性能过程评价指标体系见图1。

图1 材料物理与性能过程评价改革考核体系

4.2 丰富作业题型及规范作业及实验报告

雨课堂完善的作业题型包括主客观题、投票题，可以实现附件作答、拍照上传、语音回复，满足不同作业需求。完成统一标准的课后作业和实验报告，可以有效提高老师评阅效率和降低老师工作量，课程老师了解学生掌握课题知识情况的一项重要工作。虽然教师已经说明了相关的要求和标准，但不是所有学生都能够按照要求完成作业和实验报告。使用雨课程后，教师可以将相关要求或照片样例电子发送到班级，实现标准化作业和实验报告。

5 结语

本文针对民族院校工科专业课程的教学现状，以材料物理与性能课程为例，把雨课堂融入到该课程的教学过程中。雨课堂作为一种新型的混合教学模式充分发挥了以学生为主体的自主性，提升了学生的探索能力与创造力，雨课堂在专业课程分层教学改革中及课程考核改革中取得了良好的教学效果，值得在教学中大力推广。