雨课堂在无机及分析化学实验教学改革中的应用

王 磊，张艳鸽，王宏胜

(许昌学院 化学化工学院，河南 许昌 461000)

实验教学作为高等教育的重要教学形式，是培养专业应用型人才的有效途径。《国家中长期教育改革和发展规划纲要(2010～2020年)》明确指出：“牢固确立人才培养在高校工作中的中心地位，着力培养信念执著、品德优良、知识丰富、本领过硬的高素质专门人才和拔尖创新人才。深化教学改革，支持学生参与科学研究，强化实践教学环节”。[1]无机及分析化学实验是我校制药工程、化学工程与工艺、食品科学与工程、食品安全与检验等专业一门重要的必修基础课程，是大一新生进入本科阶段学习接触到的第一门化学类实践课程。通过该课程的学习，使学生掌握化学实验操作的基本技能；正确使用无机及分析化学实验中的各种仪器；学会测定实验数据并加以正确的处理和表达；培养严谨的科学态度和求实的工作作风；以及独立思考、分析问题和解决问题的能力；初步掌握科学的研究方法；为后续课程的学习打下坚实的基础。因此，无机及分析化学实验是应用型人才培养的一个关键环节。

1 无机及分析化学实验教学中存在的问题

虽然无机及分析化学实验在应用型人才的培养中发挥着重要作用，但目前的教学现状却不容乐观。存在的主要问题是：(1)课前预习不充分，学生对实验的预习停留在文字和图片，缺乏对实验过程和仪器的直观认识。(2)在实验教学中，教师一般直接讲授实验原理、方法、操作等内容。由于实验课的即时性、讲解一过性，学生很难在短时间内学会并熟练掌握一系列实验操作，并将整个实验流程和现象牢记于心。(3)实验室缺少多媒体设备，教师只能借助板书简单讲解实验过程。在仪器使用的演示环节，由于学生人数较多且有试剂架的阻挡学生很难看清教师的操作。导致实验教学的实际效果差强人意，学生在实验环节经常出错。(4)在实验课后，教师仅凭学生实验报告的文字描述很难对学生实验做出准确的评价，学生在实验过程存在的疑虑和问题缺少与老师和同学探讨的有效渠道。

2 使用“雨课堂”作为智慧教学工具进行实验教学改革

如何解决这些问题，从而使实验教学质量更上一层楼是我们进行无机及分析化学实验教学改革的原动力。随着“互联网+教育”的发展，互联网不断为教育赋能，开展“线上+线下”的混合式教学是解决这些问题的最佳途径。

“雨课堂”是清华大学在线教育办公室和学堂在线共同研发的一款智慧教学软件。雨课堂将互联网信息技术与PPT及微信平台巧妙地结合起来，将教学过程中的预习、授课、复习、测验的每一个环节都给予全新的体验，真正实现了课前、课上、课后之间的相互沟通。正因为雨课堂具备强大的后台功能、对反馈的及时响应、方便快捷的进行测验，被许多高校作为混合式教学工具的首选，在学生和教师之间搭起了一座智慧的桥梁[2-6]。因此，在开展无机及分析化学实验"线上+线下"的混合式教学时我们选择雨课堂作为智慧教学工具来开展教学改革。

3 雨课堂在无机及分析化学实验教学改革中的应用

3.1 课前预习

3.1.1 创建课程

关注“雨课堂”微信公众号，打开“我的课程”，根据提示按流程操作创建课程和班级。创建成功后，系统自动生成二维码及邀请码，教师将生成的二维码及邀请码发给学生，学生扫描二维码或输入邀请码加入课程班级。

3.1.2 推送预习课件

为方便学生手机端观看，“雨课堂”设置了手机课件，教师可以根据提供的模板方便地进行手机课件的制作，还可以为课件添加语音讲解。按照实验目的、实验原理、实验流程和实验操作四个模块，制作预习课件，布置推送给学生。实验原理模块与教材相比增加了图片和动画，帮助学生理解；实验流程模块通过一张流程图使学生对实验的整个过程了然于胸；实验操作模块重点让学生预习实验所涉及的仪器使用和基本操作，我们把事先收集和录制的视频上传到优酷中，在预习课件中插入视频的链接，方便学生观看视频，通过视频的观看使学生有更直观的了解。教师可通过教师端了解学生的预习情况，提醒学生做好预习工作。

3.2 课堂教学

3.2.1 课堂授课

由于实验室缺少多媒体设备，教师在实验前的授课环节只能在白板上进行手写板书，受到白板空间的限制板书的信息量不可能太大，且板书会消耗大量的时间。采用“雨课堂”授课，上课时教师开启雨课堂授课模式，学生端能同步收看教师端的PPT，摆脱了多媒体设备的限制。在授课过程中，学生可以利用“不懂”按钮对不理解的知识点予以标记，教师根据匿名反馈的情况及时调整授课内容，对被标记为“不懂”的知识点做重点讲解。

3.2.2 课堂讨论

在授课过程中，学生可以通过“弹幕”功能参与课堂讨论，发表自己的观点与见解，由于在“弹幕”中不会出现学生的名字，学生参与课堂讨论的积极性非常高，活跃了课堂气氛，教师也能够及时了解学生的想法并做出反馈。

3.2.3 课堂练习

教师可以在授课PPT中插入练习题同时预设正确答案，“雨课堂”提供了单选题、多选题、填空题和主观题等多种题型，还可以进行投票。在授课过程中，教师可以发送预设的练习题到学生端，限时回答问题。答题时间结束后，可以即时查看答题的结果。教师根据统计结果可以及时了解学生的掌握情况，针对错误率较高的知识点进行重点讲解。实时练习不仅可以使教师及时掌握学生的学习情况，还有助于提高学生的课堂注意力，帮助学生更加透彻的理解所学的知识点。

3.3 课后反馈

3.3.1 课堂情况反馈

课后，“雨课堂”呈现本次授课的课堂报告，报告中提供了课堂人数、学生数据、习题数据、课件数据和教学设计与备忘。在课堂人数中教师可以查看参与课堂学习的有那些同学，了解学生的到课情况。学生数据中按照得分高低和用时长短评出三位优秀学生和三位预警学生。习题数据中给出了每道课堂练习题的正确率，教师可以查看那些同学作对了那些同学做错了。课件数据中教师可以查看有那些PPT学生不懂以及不懂的人数。最后还有教学设计和备忘，教师可以在这里记录自己的教学设计和心得体会，为今后的教学改革提供依据。

3.3.2 实验报告批改

原有的纸质实验报告都是学生手写的，很多实验信息和结果教师只能通过文字进行推测。采用雨课堂后，教师提供实验报告模板，学生按照模板填写实验报告，与纸质实验报告不同的是雨课堂支持图片和语音，学生可以把实验细节用手机拍照上传图片，还可以上传语音。教师通过学生上传的图片可以更直观的了解学生的实验细节和实验结果，对学生的实验成绩做出更客观的评价。同时，雨课堂根据教师的评判自动生成本次实验的成绩单方便教师统计实验的平时成绩。

4 雨课堂在无机及分析化学实验教学中的应用效果

在无机及分析化学实验教学中采用“雨课堂”作为辅助工具，教师可以非常方便的开展“线上+线下”的混合式教学。在预习环节通过雨课堂推送给学生多媒体预习课件，帮助学生进行充分的预习。在课堂授课环节雨课堂的签到模块，帮助教师节省点名的时间；学生端同步收看教师端课件，摆脱了缺少多媒体设备的束缚；弹幕功能解决了传统课堂上学生不愿主动开口的问题，有效增加了师生互动；练习题功能方便教师及时了解学生的学习情况，帮助学生深入透彻的理解知识点。在课后环节，雨课堂为学生的实验报告提供直观的展示，能够让教师对学生的实验报告做出客观的评价。对教师而言，雨课堂不仅是一个很好的教学辅助工具，更是一个优秀的教学助手，

5 使用雨课堂教学需要改进的地方

5.1 雨课堂需要增加视频上传功能

雨课堂3.0版仅支持插入慕课视频和网络视频，不支持插入本地视频。教师自己录制的仪器的使用、实验基本操作等视频内容不能直接插入到雨课堂的课件中，学生拍摄的实验过程和实验现象也不能直接发给老师，使用起来很不方便。在最新发布的雨课堂4.0版中增加了插入本地视频功能，将能够很好的解决这一问题。

5.2 雨课堂弹幕功能的使用

在课堂的讨论环节，学生使用弹幕功能参与课堂讨论时，会有部分学生乱发弹幕干扰课堂讨论，教师必须反应迅速，制止这种行为。因此如何组织高效的课堂讨论是今后需要进一步深入研究的问题。

5.3 雨课堂试题库的建立

使用雨课堂授课，在课堂上可以随时发布试题让学生限时作答，来了解学生对知识点的掌握情况。为了达到良好的教学效果，试题即要难易适度又要重难点突出，因此建立优质的试题库资源是非常重要的。我们建立起了自己的无机及分析化学实验试题库，但仍存在试题偏少的问题，今后我们要不断完善试题库资源。

5.4 雨课堂统计数据的使用

雨课堂拥有非常完善的各类数据统计功能，能够对整个教学过程进行详细的记录。统计的数据虽然很全面，但教师要从统计数据中发现问题需要进行大量的数据分析工作，希望雨课堂在今后新的版本中能够优化数据统计功能，帮助教师更高效的发现教学中存在的问题，以便有针对性的进行教学改革。

6 结语

我们尝试把雨课堂应用到无机及分析化学实验的教学中，实现了“线上+线下”的混合式教学。从课前预习到课堂授课，再到课后评价，开启了一种全新的教学模式，并且实现了对整个教学过程的全记录和数据化，帮助教师找出教学薄弱环节从而进行有针对性的教学改革。教学实践证明，使用雨课堂教学虽然存在一些不足之处，但仍是一种深受教师和学生喜爱的教学方式。随着5G时代的来临，传统的教学模式将面临巨大的挑战，“线上+线下”的混合式教学将会得到飞速的发展，今后如何运用智慧教学工具进行教学改革将是研究的主要方向。