新工科背景下基于“雨课堂”的工科课程教学改革初探

梅雪梅　平建华　冷伟　苏向东

【摘要】高等工程教育在我国高等教育中占据重要地位。新工科是高等工程教育为应对全球形势、国内工程教育发展形势和服务国家战略而做出的符合中国特色的高等工程教育改革。在“互联网+”背景下，拟引入“雨课堂”模式探索新工科背景下工科课程的教学改革，以加强教师和学生的互动性，进而提高教学的针对性和有效性。

【关键词】高等教育  新工科  雨课堂  工科

【基金项目】校级教育教学改革研究与实践项目（2020zzuJXLX070，2019ZZUJGLX257）。

【中图分类号】G64 【文献标识码】A 【文章编号】2095-3089（2021）08-0176-02

1.引言

高等工程教育在我国高等教育中占有重要的地位。深化工程教育改革、建设工程教育强国，对服务和支撑我国经济转型升级意义重大。2016年6月，我国工程教育专业认证体系实现国际实质等效，为深化工程教育改革提供了良好契机。当前，国家推动创新驱动发展，实施“一带一路”“中国制造2025”“互联网+”等重大战略，以新技术、新业态、新模式、新产业为代表的新经济蓬勃发展，对工程科技人才提出了更高要求[1]。在2017年，“复旦共识”“天大行动”和“北京指南”提出了新工科发展的建设构想[2]。

新工科是在新时代、新环境、新形势的需求下，是高等工程教育改革的初步探索，更加注重培养人才的工程实践能力、跨学科能力、创新能力、智能化应用能力，为了让学生掌握适应时代需求的能力[3]。虽然新工科在高校已经开始推行，但基本处于起步阶段，在实施过程中仍存在一些问题，使得教学成效不明显、满意度不高。新工科背景下工科课程的教学改革仍需不断探索，形成一套完善的教学改革体系[4-6]。

“雨课堂”模式是“互联網+”背景下衍生的新形势教学平台[7-8]，诸如此类的还有学习通、腾讯会议、MOOC平台[9-11]。由于现阶段大力推广远程教育以达到优化教育资源的目的，再加上2020年春季新冠病毒暴发以来，“雨课堂”模式如雨后春笋，迅速推广开来，为停学不停课提供了一种有效手段。而工科课程由于具有专业性相对明显、理论知识面涉及相对广泛，且应用性强的特点，对“雨课堂”模式教学提出了更高的要求。因此，深度融合现代网络技术和课程教学方法，深化教学模式改革，已成为各高校教学一线教师研究课探讨的重要问题。

2.传统工科课程的教学现状

2.1教学内容与现阶段发展不相适应

设立工科课程的目的是培养在相应的工程领域从事规划、勘探、设计、施工、原材料的选择研究和管理等方面工作的高级工程技术人才。由此看来，工科课程教学不仅要注重理论学习，更应重视实践和应用，服务实际。但是传统的教学模式明显违背了这一初衷，缺乏对学生运用知识能力的锻炼。尤其是在新工科“互联网+”背景下，教学模式和教学方法被动发生改变，对教学内容也造成了一定的冲击。停留在课本的教学内容与现阶段的发展不相适应，大大降低了学生的学习兴趣。因此，新工科对教学内容提出了新的需求，要求教师要与时俱进地设计教学内容和课程体系，建设适应产业发展需求的课程资源[12]。

2.2 教学方法单一

在传统的教学模式中，很多教师普遍延续着一成不变的教学方法，即课前预习、课堂讲解、课后练习。整个教学过程中，教师是主体，主要以讲授课件为主，学生是被动的学习者，无法真正调动其学习的积极性和兴趣性。教学方法的过时导致出现了大量的无用课，学生难以真正地掌握和消化知识，无法调动学生学习的积极性。学生只是接收了教师输出的知识，却无法真正地参与到课程中，其思维能力和运用知识的能力更无法得到锻炼。这明显违背了新工科对工科学生的培养要求。因此，新工科和互联网技术迫切要求教师及时地更新教学理念和教学方法，开拓新的授课方式，增强与学生互动，提高教学的有效性和互动性。

2.3 评价方式单一

目前终结性评价方式仍是很多线下大学课程教学的主要评价方式[13]。很多学校受到场地、师资和教学资源等因素的限制，没有条件组织多元化的教学方式，因而形成了仅通过考勤和笔试成绩相结合的评价方式。这给学生形成一种只要按时考勤，熟练掌握书本知识就行的错觉。其实相对于对书本知识点的死记硬背，具备工程实践能力、跨学科能力、创新能力、智能化应用能力则更为重要。

3.新工科背景下基于“雨课堂”模式的工科课程教学改革新思路

3.1 教学内容与专业特色相结合

工科课程本身具有极其鲜明的专业特点。即便是同一门课程，在不同的专业领域，对教学内容的侧重也存在较大差异。在新工科背景下，对工科课程的教学内容在与专业特色相结合的基础上提出更高层次的要求[14]。因此，在教学过程中，教师应注重教学内容与专业特色相结合，然后阶段性地引入本专业的经典案例，使课程教学与生产实践得以有效结合，丰富学生对专业知识的认识，调动其学习积极性[15]。同时，在教学过程中，引入本专业经典模型，利用现有数据培养学生对专业模型的学习与运用，提高其专业技能。

3.2 以学生为中心，改革线上教学方法

受疫情的影响，2020年春季教学全面采用线上授课方式。随着互联网的渗透，线上教学将占据越来越重要的地位。由于线上教学无法实现对学生的有效监督，为了有效调动学生学习的主观能动性，在线上教学时应以学生为中心，不断改革线上教学方法，强化学生的学习能力、学习方法和习惯改进[16]。

“雨课堂”模式是线上教学的方式之一，教师不仅可以利用“雨课堂”完成传统授课内容，而且在课程中随时发布相关题目，检测学生对知识点的掌握程度。利用雨课堂线上（弹幕）线下（微信）交流模式，及时发布预习、作业、上课信息提醒等及时消息，实现教学课堂课后的联结共享[17-18]。在教学过程中，在提高学生参与积极性及趣味性的基础上，达到教师与学生实时沟通的目的，以学生为中心，并根据学生的反馈意见，及时对后面的课程安排作出调整[19]。

3.3 引入虚拟仿真实验教学

工科课程实践性较强，新工科背景下对其创新实践能力提出了更高的要求。“雨课堂”以在线教学的形式可以很好的在线传授知识，但在实验教学方面存在一定的局限性。开展虚拟仿真实验教学可以轻松构建出逼真的实验教学环境，推进了现代信息化技术融入实验教学项目，拓展了实验教学内容广度和深度，提升了实验教学的质量和水平[20]。

虚拟仿真实验教学的建立，可以真实地模拟野外实验教学环境，利于学生有效地掌握实验的各个环节。通过虚拟仿真实验教学，可以有效地将学生的理论知识和实践技能相结合，并极大地提高了学生的学习兴趣和学习效率。

3.4考核方式的多元化

新工科背景下，工科课程的考核方式不宜单一地以考试成绩来定，应该更全面地反映学生掌握和运用理论知识的综合能力。針对新工科背景下对本科工科课程建设的新要求，对学生的学习效果检验应该进行全面的提升，例如试卷内容的改进应注重考查学生对知识的灵活运用，减少传统试卷中对工科概念和原理的考查比例。同时，在教学过程中应着重增加对实践和学生汇报展示的考核比例，积极组织学生参加专业相关实践活动，增强实践技能，利用汇报的形式调动学生的参与度，提高学生积极主动思考的能力，更好地完成教学任务，帮助学生在实践中查漏补缺。

“雨课堂”模式的引入，也为考核方式的多元化提供了很好的途径，学生的总评成绩除了包括传统的考勤、答疑、作业和期末考试，还可以加入线上学习、项目汇报、在线论坛开放问题讨论、在线答疑等内容的考核。

4.结束语

在新工科背景下，在教学活动中引入基于“雨课堂”的教学模式，满足疫情期间特殊的在线教学需求。同时，针对传统工科课程存在的教学问题，如教学内容与现阶段的发展不相适应、教学方法单一、评价方法单一等问题，要求教师学习新的教学理念，更新教学内容，探索以学生为主体，改革教学方法，分阶段的组织专题讨论，采用学生报告+讨论的形式进行，充分激发学生的学习积极性，创新教学模式。在考核阶段采用多元的考核方式，全面反映学生掌握和运用理论知识的综合能力。

在新工科教学改革的实践中，要明确“雨课堂”只是一种教学手段，真正提高学生的学习积极性，关键在于利用“雨课堂”平台，合理地设计教学环节，丰富教学内容，生动有趣的教学方法，才能有力地推进工科课程的教学改革，提升教学质量。

参考文献：

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作者简介：

梅雪梅（1992年1月-），女，汉族，河南商丘人，郑州大学讲师，博士，主要研究生态水文。