雨课堂在“材料科学基础（Ⅰ-1）”课程中的应用实践

张春梅 程小伟 张进 李松霞

[摘 要] 材料科学基础是材料科学与工程专业的专业基础课程，根据西南石油大学材料科学基础课程教学中存在的问题，将雨课堂互联网式智慧教学工具应用到材料科学基础课程教学中。实践表明，它不仅提高了学生自主学习的能力，激发了学生学习热情，而且大大提升了课堂教学效率。

[关键词] 雨课堂;材料科学;自主学习

[基金项目] 西南石油大学材料科学与工程学院“双一流建设”本科课程教学改革研究项目资助（2018CLY-JG-009）;西南石油大学2018本科课程教学改革研究项目资助（X2018KZ025）;西南石油大学材料科学与工程学院“双一流建设”实践基地建设项目资助（2019CLY-SJJD-004）

[作者简介] 张春梅（1977—），女，四川自贡人，工学博士，西南石油大学材料科学与工程学院讲师，主要从事无机非金属材料研究。

[中图分类号] G642.0    [文献标识码] A    [文章编号] 1674-9324（2020）29-0135-02    [收稿日期] 2019-09-18

一、引言

“雨课堂”是基于PowerPoint软件与微信平台的一种新型智慧教学工具。该教学工具具备推送PPT课件、分享链接和微课视频、扫码签到、发布作业、课堂测试、在线答疑、弹幕互动、数据采集等功效，能覆盖课前、课中、课后的每一个教学环节，有效实现课堂互动永不下线的功能[1]。“雨课堂”软件在高校课堂教学中的推广应用，正好符合《国家中长期教育改革和发展规划纲要（2010—2020）》中提出的“提高教师应用信息技术水平，更新教学观念，改进教学方法，提高教学效果。鼓励学生利用信息主动学习、自助学习，增強运用信息技术分析解决问题的能力。”[2]本文论述了雨课堂软件在我校“材料科学基础（I-1）”课程中的应用实践情况。

二、我校“材料科学基础”课程的教学现状

我校“材料科学基础”课程是材料科学与工程专业的专业核心课程，在整个大学四年材料专业知识的学习中起承上启下的作用。该课程共96学时，分为“材料科学基础（Ⅰ-1）”和“材料科学基础（Ⅰ-2）”。其中“材料科学基础（Ⅰ-1）”有48学时，为理论教学课程，教学内容包括：原子结构与结合键、材料的结构、晶体结构缺陷、晶态固体中的扩散、相平衡与相图。本课程的任务是使学生了解和掌握金属材料、无机非金属材料、高分子材料的晶体结构，晶体结构的不完整性及晶体缺陷，掌握晶态固体物质的传质原理，掌握二元相图的基本规律、铁碳相图以及简单的三元相图;通过本课程的学习，使学生初步掌握材料科学的基本研究方法，初步具备正确选择材料和研究材料的能力，并为进一步设计和制备新型材料打下良好的基础。该门课程的教学中，存在以下问题：（1）课程内容理论性强，概念和专业术语多，仅在第二章和第三章中就涉及二十多个专业术语，比如晶胞、空间点阵、点阵常数、晶面间距、配位数、硅酸盐结构、肖克莱不全位错、弗兰克不全位错，等等。这两章也涉及了大量微观结构的内容，内容抽象，比如常见金属晶体结构、晶面指数、晶向指数、位错的结构等，学生要在短时间内理解和记忆比较困难。（2）该门课程的教学采用传统的PPT加板书授课，学生上课的热情和主动性不高。（3）传统课堂教学要受到地点和时间的限制，不方便师生及时的沟通和交流。（4）采用大班授课模式，师生互动程度较低，授课进度难以兼顾不同层次学生的学习需求，授课效果欠佳，因此进行教学方法的改革势在必行。

针对“材料科学基础（I-1）”课程教学中存在的问题，将“雨课堂”这种新的信息化教学手段用于“材料科学基础（I-1）”课程教学中，以期提高该门课程的教学质量，激发学生的学习主动性和学习热情。

三、雨课堂在“材料科学基础（I-1）”课程中的应用

1.线上课堂。“雨课堂”是一种新型的信息化教学手段，实现了PPT与微信的有效结合。首先在课程PPT上装上“雨课堂”增强插件，然后教师在微信中关注“雨课堂”，创建“材料科学基础（I-1）”课程和教学班级。给学生上课的时候，将邀请二维码投影到屏幕上，学生通过手机微信扫描二维码加入课堂。

学生扫码进入“雨课堂”，就会自动生成考勤记录，比传统课堂点名方式的考勤效率高很多，而且实现了每次课考勤的目的。教师上课的课程PPT会同步到学生手机微信端，学生在听讲过程中，既可以看屏幕也可以看手机。“雨课堂”教学轻易将影响上课听课效果的手机转变成了学生的学习工具[3]。课程结束后，每一页PPT内容能自动保存在学生微信端，便于学生课后复习。在听老师讲解的过程中，学生遇到有不懂的内容，可以通过匿名发弹幕或点击“不懂”反馈给老师。以第二章为例来说，在讲解这一章的过程中共收到课堂弹幕69条，课堂投稿6条，其中有两页幻灯片，分别有一名同学点击“不懂”。针对学生的弹幕内容和不懂的内容及时进行了解答，并对点击“不懂”的PPT内容进行了针对性的讲解，且在课后推送了帮助学生强化课堂内容的学习资料和视频。“雨课堂”设置的弹幕功能，让学生都能参与课堂讨论，将自己的疑问和想法及时反馈给老师，实现了师生的有效互动。“雨课堂”的弹幕功能和随机点名回答问题的功能，受到学生们的喜爱，激发了学生的学习兴趣和学习热情，提高了教学效果。

上课过程中，为了动态掌握学生的学习情况，检验学习效果，对学生进行了随堂测试。在课前，预先通过雨课堂软件在PPT中插入选择题和判断题等，并设定好答题时间。上课过程中，根据教学设计，实时推送，完成课堂在线测试。雨课堂软件能实时采集答题数据。教师通过学生答题情况，可以判断学生对知识的掌握程度，及时做出教学进度调整，改变教学策略。

2.线下课堂。针对“材料科学基础（I-1）”这门课程的教学特征，为了取得良好的教学效果，线下课堂起着比较重要的作用。线下课堂包括课前预习、课后复习、课后答疑和课后作业。为了学生课前预习，教师在上课前通过“雨课堂”软件，将上课内容相关的小视频、语音或通知等推送到学生手机，学生通过“雨课堂”完成推送的课前预习任务。对“材料科学基础（I-1）”课程，在讲第二章晶体结构内容之前，分别向学生推送了“晶体学基础”“固溶体的晶体结构”和“金属间化合物的晶体结构”章节的PPT，并在雨课堂通告中发布让学生预习的通知。在讲第三章晶体结构缺陷之前，由于位错部分的内容理论性强，为了帮助学生理解，在上课的前一天，向学生推送了“位错的发现”微课视频，让学生提前了解位错的产生、位错理论的发展史、位错与晶体塑性变形的关系。有了对位错的基本认识，上课的时候，学生对三种类型的位错的定义、各自的特征、各类型位错的异同点的理解和认识就更到位了，而且教师可以根据学生预习数据的分析，对上课进度进行调整。

课后，教师可以通过“雨课堂”实时采集的数据，动态掌握学生的学习情况，及时调整教学手段、方法和内容。在下次上课的时候，可对缺勤的学生和“预警学生”给予提醒，对优秀的学生加以表扬，并折算成平时成绩分，以此激发学生的学习热情。

课后，学生可以进入雨课堂平台，查看老师上课PPT，结合老师推送的微信小视频，进行复习、做习题和课后知识的扩展学习，帮助学生掌握课程的重要知识内容，并拓宽学生的知识面。学生对老师布置的课后思考题或对所学内容有任何疑问的时候，可以以投稿的方式与老师交流和讨论。

四、结论

将“雨课堂”辅助教学手段应用于“材料科学基础（I-1）”课程中，使得单一的课堂教学模式变成了线上线下课堂混合模式，使学生的主观能动性得到很好的发挥，实现了师生的良好互动，激发了学生的学习热情，实现了课堂教学的延伸，提高了教学效果。教师通过对“雨课堂”学生学习数据的采集分析，优化教学设计，调整教学进度和教学策略，实现个别指导，有效弥补了“材料科学基础（I-1）”课程教学中存在的大班授课师生互动程度不够、难以兼顾不同层次学生需求的缺点。

参考文献

[1]姚洁，王伟力.微信雨课堂混合学习模式应用于高校教学的实证研究[J].高教探索，2017（9）：50-54.

[2]许如意，陈清华.关于数学教学有效使用信息技术的思考[J].数学通报，2015（5）：35-36.

[3]多依丽，付晓岩，海军.“雨课堂”与传统教学模式的比较研究[J].大学教育，2017（12）：153-155.