基于雨课堂的“电力电子技术”课程的混合教学模式实践

张彦迪　陈江宁

摘 要：为“加快教育现代化，办好人民满意的教育”，通过对所授课程两届学生的现状分析，提出具体研究和改革内容、目标和拟解决的关键问题。采取雨课堂实施在线教学和传统教学的优势结合的混合式教学模式改革，实现了高效互动的课堂效果。全过程多元化的学习评价体系。丰富和发展了课堂的理论和实践，推动了电力电子技术的课堂变革创新;解决了“三率”问题;有效地提高了教师素养。

关键词：雨课堂 电力电子技术 混合教学模式 实践

党的十九大报告指出：“建设教育强国是中华民族伟大复兴的基础工程，必须把教育事业放在优先位置，加快教育现代化，办好人民满意的教育。”在教育全球化和信息化的时代背景下，“雨课堂”的教学实践可以用信息技术推动课堂教学改革。在互联网技术飞速发展的今天，课堂绝不仅仅是三尺讲台，而是一方连接世界的舞台，课堂是带领学生一起寻找知识灵感、体验学习乐趣、创造崭新未来的起点。雨课堂的出现将使得这一切变成现实。

自2018年到2020年两年期间，对2017级和2018级电气工程及其自动化的学生采取在线教学和传统教学的优势结合起来的一种“线上”+“线下”的混合式教学模式。利用学校安装的由清华大学引进的雨课堂平台，通过两种教学组织形式的有机结合，把学生的学习由浅入深地引向深度学习。在课前、课中和课后的教学设计中，利用雨课堂将复杂的信息技术手段融入到PowerPoint（PPT）和微信之中，课前推送课外预习课件，课中进行雨课堂授课，课后布置作业，打破了时空限制，建立沟通桥梁，让课堂师生互动永远在线。

1 通过课题建设，实现了以下现实意义和价值

（1）实现了个性化且高效互动的课堂效果。雨课堂基于师生最常用的两个软件PPT和微信，不需要过多的硬件投入，易操作。在使用雨课堂进行混合教学模式授课时，教师将预习习题、相关MOOC视频、录制语音等课前预习资料做好手机适配课件，推送到学生的手机。将PPT推送至手机微信后，教师通过增加语音等进行针对性的提醒或指导，让师生零距离交流。教师收到学生对预习情况的反馈后，实时掌握学生对新课程的学习情况。通过设置预习推送截止时间节点，提醒没有预习的学生，实现较好地远程督促学生学习的效果。

通过微信和雨课堂后台师生实现随时沟通互动。在理论授课过程中可以通过雨课堂进行实时答题、弹幕互动，甚至红包奖励等，填补了传统的填鸭式枯燥教学模式。课前预习的课件中可以插入讲义、学堂在线上的MOOC视频和优酷、土豆、腾讯视频等，教师可以自由组合教学设计方案，充分制定符合自己的教学风格、符合学生特点的教学设计。

（2）实现了全过程多元化的学习评价体系。在进行电力电子技术课程讲授过程中，基于雨课堂支持下的混合学习的理念，实现了应用“云+端”设备，将手机与教学深度融合，直接、动态、即时的采集全过程学习数据，详实记录课前-课中-课后教学的全过程。在解决上课控制学生玩手机的老大难问题的基础上，还实现了整个教学过程的教学数据的采集。通过对课前预习+实时课堂+课后考卷全程活动的数据采集，从经验统计到数据准确采集，以全周期全程量化数据分析，对学生的学习情况进行分析，及时调整教学进度和教学节奏，做到教学过程有效可控，使用线下活动和翻转课堂，通过项目实验使师生教学融合更紧密，教学相长。

通过转换为改进教学的决策依据，使教师的教学决策从以经验驱动转变为以数据驱动，可以实现教师基于学习数据分析的教学机制，更好地实现“以学生为中心的教学”模式。

通過两年的雨课堂混合教学模式的改革，通过电力电子技术课程的课前—课中—课后的每一个教学环节的完整立体的数据的采集分析，形成了个性化报表。同时可以设置自动任务提醒，使教与学更清晰明了。

（3）丰富和发展了课堂的理论和实践，推动了电力电子技术的课堂变革创新。智能手机的普及，让老师和学生之间的课堂距离无形拉大。雨课堂的出现成功地将课堂上的手机转变为学习工具。在教学过程中借助雨课堂教学，实时推送课堂答题，随堂测试时，答案一旦提交，学生即可得知结果，可以将答题最佳的同学进行投屏，极大的刺激学生的好胜心，促使学生之间展开良性竞争。与此同时，也可以在学生聚精会神地听讲时发送弹幕，由于弹幕的匿名功能，使得学生发表意见时没有顾忌，课堂的参与度很高。而弹幕又成了台下学生目光的聚焦点，颠覆“我讲、你听”的传统授课模式。积极调动学生学习的主动性，使课堂彻底告别“低头族”，全面提高了学习效率。这对于调动学生课堂积极性、实现大班教学中的互动、提高学生学习效率等方面十分有效，两次考核效果明显优于往年。

（4）雨课堂解决了到课率、抬头率、入脑率——“三率”问题。每次授课通过课上扫码签到、实时推送课堂联系、弹幕互动、数据采集，明显地增强了师生互动效果，有效地提高了课堂教学质量。同时，雨课堂教学模式融自主学习、协作学习和探究学习于一体，培养了学生独立探究、合作沟通和创新能力，实现了课堂内外多渠道的交流互动，充分调动学生的积极性，从而提高课堂教学效率，促进教学效果。所改革的电气工程及其自动化专业的两级学生的上课效果均得到了师生的一致好评。

利用“雨课堂”可以使学生在课前、课中及课后的每一个学习环节都有全新的体验，激发学生的学习热情，最大限度的释放教与学的能量。针对我校学生普遍对于学习存在不同程度的自卑感的问题，由于匿名互动，使一些从不敢课堂发言且注意力不集中的同学，重返课堂，实现教师与学生全方位互动，焕发课堂活力，有效地提升了教学效果。对于几乎全体同学“手机控”的问题，通过课前推送预习课件，引导学生利用“玩”手机的时间进行课前预习，开展线上自主学习;课中，学生交流，分享预习成果，讨论课前学习所遇到的疑难问题或困惑，师生弹幕互动，教师实时答疑、适时对重难点知识进行讲解;课后，学生根据系统自动推送的数据进行学习反思，并接受新的学习任务。随时随地将老师与学生通过一部手机轻松连接互动，增强学生的学习主动性，实现由被动、机械到自主、灵动学习的转变。促进了单一知识的学习到思维发展、能力提升的转变。雨课堂混合式教学带来满足感和责任感。解决了传统“三率”不高的难题。目前已彻底改观了电力电子课程课堂授课效果，学生们的学习从“要我学”转变为“我要学”。

（5）雨课堂使课堂更开放，有效地提高了教师素养。通过两学期电力电子技术雨课堂的授课，打破时空局限，实现Anyone+Anytime +Anywhere 的“3A”式学习，使混合式教学模式更完善。“教学相长”，学生们用心学时，可以反馈出不同角度的不同认知，促使自己以工匠精神打造精品课件，极大地提升教师的教学素养。

2 雨课堂实施的现状分析

第一，电力电子技术课程是电气类专业非常重要的专业核心基础课程，课程涉及人数众多，覆盖面广。2014级我校电气工程及其自动化、智能电网信息工程两个本科专业共7个班级，2015级、2016级包括自动化专业共三个专业，5个班，仅2017级我校就有440人开设电力电子技术课程，根据学校现状只能采取大班进行授课。新修订教学计划理论学时仅48学时，实验学时12学时，课堂时间非常有限。课外辅导答疑时间少，每周集中辅导答疑一次，由于一个教师可能同时教授3～4个自然班级，辅导时师生比例太低，由于各种原因有效时间也很少，直接影响了学生的疑难解答和师生互动的效果。

第二，传统电力电子技术课程教学效果不理想，学习主动性不高，上课“手机控”很严重，学校虽采取了手机上墙（每个教室在墙面上加装手机布袋，上课时要求学生将手机装入袋中）措施，学生自觉性不高，管控较难，且听课时心不在焉的居多。经常因为手机墙面震动、响铃、不愿上墙、拿错、忘带走等引发了新的问题，手机影响上课的问题未能从根本上得以解决。

第三，电力电子技术课程电路种类繁多、波形图复杂，课程讲授的重点和难点便是对电路原理图的分析。仅第三章到第六章就有130多幅波形图，传统的上课黑板绘图根本无法满足课堂教学，课堂上利用PPT讲解，教师引导时，学生感觉听懂了，可是下课后又忘记一部分，学习工具仅限于教材和教参书，学习灵活度欠佳，严重影响了学生对该门课程的学习兴趣和积极性。陷入“学不懂—不愿学—更不懂”的恶性循环，上课被动参与，听课变成了一件“苦差事”，心不在学，无事则生非，使得学生管理也异常艰巨。

第四，目前一大半学生还是在用传统模式学习，新型的慕课，虽然“在天上飘得挺好”，但其实应该可以被应用得更好。完全翻转课堂效果非常好，但是师生投入均比较大，生师比要求高。对于我校目前师资力量和大班授课情况，几乎无法实施，学生的学习灵活性差。雨课堂的实施，课堂内更能“抓”学生（提升学生课堂关注度）从而实现大班部分翻转。

第五，目前为止，全球10000所以上的学校都在用“雨课堂”教学，平台成熟。学生只要扫二维码进入课堂，微信里就可以看到老师适时推送的PPT、习题、视频、语音等学习资料，避免上课手机拍照的“麻烦”，还可以备注不懂的PPT，老师可以及时发现学生的“不懂”和发送的弹幕，及时答疑和调整自己授课节奏。同时，学生也可以选择匿名或实名的方式，给老师提建议。“雨课堂”可以更好地管理课堂的气氛和学生的反馈，使得教师对自己上课的效果有个更直观的了解，极大程度地拓宽了教学趣味性和教学实用性。

第六，学校智慧校园的建设，学校无线网全面覆盖。无论是教室的硬件设施还是供学生随时随地上网的网络条件都为“雨课堂”的实践奠定了实施基础。

基于以上问题，本课题提出的“雨课堂的‘电力电子技术课程的混合教学模式实践”可以很好地利用“雨课堂”平台将学生手机微信从课堂的敌人变成好朋友。真正意义上实现以学生为中心的教与学，符合教育部、教育厅和学校提出的OBE教学理念。可以“化云为雨”，将优质的慕课资源更好地利用来改善大班授课质量。

3 具体研究或改革内容、目标和拟解决的关键问题

3.1 进行雨课堂支持下的课堂构建，实现个性化、高效互动的课堂

3.1.1 课前环节

利用雨课堂将复杂的信息技术手段融入到PPT和微信中。授课教师制作MOOC、微课及PPT，并可配语音推送到每一个学生的手机，学生可以预习、做题，测试等，在课外预习与课堂教学间建立沟通桥梁。预设教学目标和内容，发布预习资料和预习反馈，优化教学设计。

课外PPT让学生实现轻松预习和复习。在不太影响学生听课的前提下，重点采集习题成绩和思考题弹幕答案。在大数据时代背景下，传统课堂教学面临新的挑战和机遇，利用学习数据分析来改进教學行为是变革传统课堂的有效手段。为以后的教学提高提供强有力的数据支持。让学生的学习回归“方便学习—爱上学习—学好习—好学习”的良性循环。

3.1.2 课中环节

（1）开启授课，进入课堂;

（2）课程导入，分享与展示;

（3）精讲与拓展;

（4）实时测评和反馈，将线上学习按一定比例计入总分，促进“雨课堂”线上学习常态化;

（5）总结点评。

3.1.3 课后环节

对于课上没有听懂的学生，老师下课后可以打开PPT，制作幻灯片，配上讲解语音推送给平台。同学就可以继续在雨课堂平台解决课上没有理解的问题。与此同时，也建立了师生之间便捷的沟通渠道，让学习可以不受时间和空间的限制。

双管齐下，让教与学进入高效的时代，达到最高效的课堂监控及课后数据采集及反馈。使用雨课堂，学生可以在期末找到以前的错题，并可以随时查看以前讲座收藏的幻灯片，可以快速开始温习之前学到的知识点，可以快速通过相关的设备和系统，并重温整个教学课程等等。忠实记录课前、课上每一个环节，所有教学过程，都通过智能手机很好记录下来，可以忠实的反映教学全貌。采集到实时大数据，为以后的教学评价、分析、总结提供科学的支撑。

3.2 通过实践雨课堂，解决的问题

（1）通过雨课堂的实践，让学生爱上学习，随时随地进行学习，把“手机”角色改变变成学生学习的强有力的工具和助手。

（2）能够进行实时数据的采集，实现全过程多元化的学习评价体系。

（3）有效推动课堂变革和创新并解决学生完课率、抬头率、入脑率，“三率”低的问题。

（4）实现大课堂的翻转。

（5）实现开放课堂，让更多的学习者受益。

4 项目实施方法及步骤

4.1 具体实施步骤

（1）2018年9月～2019年7月，首先对2016级电气工程及其自动化和智能电网信息工程专业，五个班级，共计155人采用雨课堂授课模式。利用雨课堂调动学生课堂积极性、实现大班教学中的互动、提高学生学习效率。

使用雨课堂，课题组教师制作并购买MOOC视频、编写习题、录制语音等制作课前预习PPT课件。根据学生所有的学习行为数据的采集，量化了解学生学习效果以及把握学生学习轨迹。

（2）2019年9月～2020年1月，在2016级雨课堂实践的基础上，对2017级电气工程及其自动化和智能电网信息工程专业，六个班级，共计214人采用雨课堂授课模式。让雨课堂科学地覆盖课前-课上-课后的每一个教学环节，为师生提供完整立体的数据支持。同时雨课堂平台的应用，可以更好地渗透OBE教学理念，实现“以学生为中心”的教与学。

（3）2020年3月～2021年3月，总结经验逐步推向全校电力电子课程乃至全校其他课程授课。克服课堂授课的单向性，解决老师以某一确定进度来完成知识的传授与课堂中学生的认知速度不同之间的矛盾。归纳总结，统计数据，分析雨课堂实践效果，更好地指导教学。

4.2 项目预期研究成果和实践效果

4.2.1 实现个性化、高效互动的课堂。

（1）提高学生课内学习注意力。

（2）提高学生主动参与课堂意识，时刻吸引学生回归课堂。

（3）教师角色的改变，教师由知识的传递者，转变为学习任务的设计者、学习的引导者和促进者。学习评价的跟进更加及时。

（4）全线贯穿OBE教学理念，实现另一个层面的“以学生为中心的教与学”。

（5）实现慕课资源的全覆盖应用，即使在大容量班级中，也可以进行密切、高效率的师生交互。

4.2.2 实现全过程多元化的学习评价体系

（1）以学生为中心的教与学，以学生的学习成效为中心，以学生的学习需求为中心，学生真心买账，教师找到课堂信心！

（2）实时掌握每个学生的预习和复习情况（每页课前/课后PPT的停留时间，学生练习的正确率和留言）和学生用弹幕回答问题的情况，及时跟踪，实时反馈，有效提高课堂教学效果，有效进行评价总结。

（3）可以通过系统查看本课堂所有数据，可以系统高效地采集掌握各种数据，有利于及時分析学生的学习状况。手机上保留了老师的PPT课件，将学习条件随机化，有效保障学习时间。

4.2.3 丰富和发展雨课堂的理论和实践，推动电力电子技术课程课堂变革和创新

（1）克服学生对传统教学模式的依赖，在雨课堂中嵌入“网络视频”、“慕课视频”等优质资源，有效发挥雨课堂的便捷性和优质资源的作用，随着互联网+教育的发展，培养学生搜集和查阅优秀资源的能力。

（2）总结经验并推广教学，并以论文形式发表教改成果。

4.2.4 解决“三率”问题，有效提高学生学习积极性和学习效果

4.2.5 实现开放课堂

总之，通过电力电子技术课程实施雨课堂混合模式的教学改革后，学生的学习积极性普遍得到了提高，同时也建设了课程资源，为以后的教学提供了较为完备的教学资源和借鉴经验。

宁夏自治区级教学改革资助项目-基于雨课堂的“电力电子技术”课程的混合教学模式实践。