基于“雨课堂”的医学生高等数学课程教学改革与实践

蔡洁　陈家益　陈凤霞

摘  要：高等数学是我校大部分医学专业学生的必修基础理论课程。由于其抽象性和严密的逻辑性，学生学习有一定的难度，从而导致出现课堂不活跃、消极怠学的情况。为活跃课堂气氛，了解学生学习行为，改变传统单一的考核方法，提供更多师生沟通渠道和课后给予学生学习帮助，基于微信的“雨课堂”被引入高等数学课程的线上-线下教学活动中，取得初步成效，并为下一步课程教学改革提供实证数据支持。

关键词：雨课堂;教学改革;教学实践;高等数学

中圖分类号：G642       文献标志码：A          文章编号：2096-000X（2022）05-0130-04

Abstract： Advanced Mathematics is a compulsory course for most medical students in our university. Due to its abstraction and rigorous logic， students have difficulty in learning， which leads to inactive classrooms and passive learning. In order to activate the classroom atmosphere， understand students' learning behaviors， change the traditional single assessment method， provide more communication channels between teachers and students and help students learn after class， the WeChat-based "Rain Classroom" was introduced into the online-offline teaching activity in Advanced Mathematics. Preliminary teaching effectiveness was achieved， and real and reliable teaching data was got. All these data were a strong support for the teaching reform in next stage.

Keywords： Rain Classroom; teaching reform; teaching practice; Advanced Mathematics

高等数学课程是我校临床医学、医学影像等专业的一门重要公共基础理论课程，是后续物理、信息技术、大数据分析和图像处理等各门课程的前导课程。但是数学给人留下的刻板印象往往是枯燥乏味的定理推导和教师写满黑板的板书，老师一个人在讲台上讲，学生在讲台下拼命记笔记。随着信息技术的发展和实时通讯软件的广泛应用，这种传统的、沉闷的课堂教学模式需要进行改变，尤其是在大学数学的教学中，不可能做到像中学时代一样的大量习题累积和随时面对面的答疑，因此我们需要更大胆地应用新的教育技术，让课堂变得更生动，让课上和课下有效联动，更好地为学生服务。因此，我们将“雨课堂”引入了高等数学课程的教学中，对课程的教学内容和教学方法改革进行探索。

一、高等数学课程教学现状与问题

在我校，高等数学课程一般是4-6个自然班合班进行大班教学，上课人数在130-190人。授课方式主要是PPT课件与板书相结合，教学课程中对于学生给予一些问题提问、点名回答等，课程考评形式为平时作业与期末笔试相结合。根据直接教授高等数学课程的教师总结，我们发现整个课程过程中存在以下问题和难点：

1. 授课条件受到限制：由于大班大教室授课，必然存在着后排学生无法看清课件和黑板的问题。

2. 授课内容的客观限制：由于课程内容相对抽象，前后连贯性非常强，每年都有学生因为前序内容不理解而跟不上后续教学内容，从而产生消极怠学，上课时间玩手机或者去做其他的事情甚至发生逃课行为，平时作业也有抄袭或者错误连篇甚至空白的现象发生。

3. 缺乏师生间的沟通互动：课堂上与学生的互动主要限于教师设问，但是回答和参与的同学往往总是最前排的几人，或者大家互相张望看别人反应，很难主动参与课堂互动，教师也无法记录互动结果;课下虽然教师在不断强调大家有什么疑难问题可以通过各班学习委员收集反馈给教师，但是实际上真正参与到的同学非常少，教师只能通过经验去估计学生的学习情况，课下有没有继续复习或者主要的疑难点都只能靠教师凭经验猜测;在与教师的沟通上，往往也是各班学习委员，大部分情况下咨询问题往往是在考试前夕，学生平时的学习情况无法评估，作业的反馈数据很明显并不完全真实。

4. 课程的考核评价形式传统且单一：高等数学课程一直都是通过平时作业和期末考试成绩相结合的形貌进行评定，但是有可能发生有些同学认真做作业但是能力所限导致正确率不高，另外一些同学不认真甚至抄袭却拿了差不多的分数甚至高分，这样的平时成绩明显公平率低，影响最终的成绩结果。

二、“雨课堂”在教学中的优势

2020年下半年，虽然恢复了正常的线下教学，但是出于疫情防控常态化的需求，线上线下混合教学的探索与实践获得了更多的发展空间。由于疫情期间我们使用的很多应用软件主要是为了进行线上教学，提供了线上学习或者直播课的方式，但是在线下教学中无法使用或者很难开展。“雨课堂”集中了线上线下的各种功能，尤其在线下的实时课堂教学中，可以很好地进行师生互动和学生的课堂行为记录，因此在学校要求的线上平台之外，我们同时选择了“雨课堂”进行线上和线下的课程建设，并且在2020级临床医学和医学影像专业中使用“雨课堂”进行线下授课。通过完整的授课过程，我们发现“雨课堂”能够比较好地解决我们之前课程教学中遇到的几个问题。

1. “雨课堂”实现课程内容视频、音频、课件资料的推送，让每一个学生都可以实时获取各种文档资料，不会存在视力看不清影响听课的问题。

2. “雨课堂”可以实现课堂上实时推送问题、设置回答时限并及时收取和分析学生的回答结果，而且学生从微信端就可以上传选项、图片等各种回答方式，不存在从众心理的干扰。教师与学生可以实时看到问题的回答分析情况，比如多少人答对、大家的解答方法等，有效地解决课上师生互动问题。同时，教师也可以在课后登陆雨课堂网页版回看学生的答题情况，为后续问题设置的难度、方向等提供一些参考信息，如图1所示。同时，学生还可以随时标记不明白的课件页面、弹幕问题，这样老师也可以更明晰重难点核心讲解。另外，课下学生可以通过微信端继续学习浏览每一页课件，并能完成提交作业，通过关键词检索相关内容，私信与教师沟通互动，这些都提供了更多更广阔的渠道加强师生联系，也让课堂变得更生动。

3. “雨课堂”能记录学生日常学习数据（比如课堂的参与程度、课下的作业完成情况和老师发送资料的浏览与完成情况等），这些数据可以以Excel文件形式导出，用来作为成绩的评定内容，这样我们可以更全面地看待学生的学习行为，避免了之前完全分数评价的局限性和不公平性。

4. 每堂课程结束，“雨课堂”的总结还会提示优秀学生和预警学生，如图2所示，可以追踪几次的课堂表现，发掘出表现相对优异的学生和相对基础薄弱的学生，协助他们组成学习小组或者以教师重点扶助的形式，尽量让所有学生都能积极地参与到学习过程中。

在后续对学生的调查反馈中，学生也明确表示更倾向于用“雨课堂”来进行学习。

三、基于“雨课堂”的教学改革过程

由于学科专业的特殊性，医学生很难有较多的时间和精力用在非医学类基础课的学习上，往往是依靠课堂和课后的小部分时间甚至是期末复习的时间来学习高等数学课程，所以学生往往觉得学习高等数学更加的困难，这就对我们的课堂教学和课后辅导提出了更高的要求。我们在2019级的学生中已经选取了部分教学班开展了“雨课堂”教学，通过整个教学过程的实施和学生的调查反馈，也结合2020年的实际情况，我们在2020级学生中对教学内容和方法进行了较大的调整。

1. 在课堂问题的设置上，我们针对不同的章节进行了删减、修改和完善。比如，我们在课堂上去掉一些相对拔高有难度的问题，并把这些问题留作课后思考，额外提供解答，有兴趣的同学可以自行观看讲解视频或者来和老师进行讨论。我们也增加了一些概念性的问题，并且在各章中尽量保持问题的一致性和连贯性，让学生更清楚问题之间的关联和前后因果。同时，我们也发现学生对于主观题的问答明显更有兴趣，每次上课看到不同同学的解答都会有比较热烈的讨论，有助于活跃课堂气氛，也可以让学生更明确不同错误类型或者不同思路的可能性，因此我們也特意选择了一些内容作为主观题设置给学生强化理解。

2. 学生往往觉得数学枯燥无趣，而且和医学专业没有什么关系。因此，我们特别在课程的开篇给学生介绍专业的一些热门研究领域，简单说明其中数学的作用。在教学过程中，我们也会选择部分教学内容来进行额外的拓展，为后续课程的学习做一个铺垫，也可以提高一下学生的学习兴趣。比如，医学影像专业在讲到线性代数部分时，我们就举例说明一下矩阵与图像表达的关系，还以增加图片对比度等方式进行画质改善说明矩阵变换和运算问题。再比如，临床专业在讲到多元函数空间解析几何时，关于空间距离表达的问题，我们在二维平面、三维空间距离的基础上引导学生自己推导出高维空间距离的类似表达，解释其在数据挖掘中高维度数据的处理方式，比如聚类分析的距离表达。我们在课堂中发现学生对这些补充内容表现出更多兴趣，尤其是高维空间推导过程的反映效果非常好，连带在后续多元函数从二元到多元的问题推导中也都比较容易领悟，有一种“一理通百里明”的感觉。

3. 我们尽量给学生提供一些课后学习的帮助，弥补课堂学时不足所带来的影响。除了正常回复学生私信提出的问题，我们针对学生不容易理解的内容、重要知识点以及各章内容总结，录制一些小视频，方便学生在课下学习需要时观看。同时，由于课时少，在课堂上很难专门设置习题课对课后练习进行讲解，学生也反馈说习题不够，希望能多点习题讲解，因此我们也为学生提供了课后问题的详细解答过程，方便学生的课后学习。另外，在学生作业之后，我们也及时反馈，抽取部分优秀作业进行展示，让学生可以自己进行互动学习。我们把这些资料上传到“雨课堂”，也获得了学生的认可，超过80%的同学反馈说这些内容对自己的学习很有帮助。

四、应用效果与反馈

2020级学生在2020年上半年经历了线上教学的各种平台，也对线上和线下教学有了深刻的印象和对比。因此，他们对于线上线下教学的评价对后续教学设计会更有参考价值和指导意义。因此，我们针对“雨课堂”的使用体会和对课程评价反馈基于“问卷星”平台对学生进行了问卷调查。

（一）学生的体验与评价

通过我们的问卷，97%以上的学生认为雨课堂能够显示和保存教学课件，有助于复习学习内容;88%左右的学生认为用手机看课件还是比较方便的;99%以上的学生都会在课堂上积极完成测试，但是有15%左右的学生认为会有时间不够完成不了的问题，这也是我们下一步要考虑课堂设置的问题;95%以上的学生认为“雨课堂”能加强师生的沟通与互动;98%以上的同学认为“雨课堂”的使用比较灵活，是一个有效的学习工具，同时也是对于传统教学的有益补充;学生对于“雨课堂”的使用主要集中在“不懂”、收藏、实时课堂测试、课后复习、下载教学资料和给老师私信问问题几个功能。虽然有20%左右的同学认为接收课后资料有点打扰到私人生活，但是还是有97%左右的同学是愿意用“雨课堂”上课的。总体而言，学生对基于“雨课堂”的教学模式是持支持态度的，给出了很多赞扬。“坐在远处可以看ppt内容”“这个平台能保存老师上课的课件，对我们的学习有很大的帮助，提供了很大的便利”“雨课堂可以随时观看到老师的课件，在课后自己总结的时候很方便”“真的很好呢，不用每节课下课总是急着去找老师拿课件，而且有的老师可能会因为某些原因不给课件。有了雨课堂，课后就可以回顾上课内容，还可以补记笔记”“在我做完老师布置的作业之后，我可以在雨课堂查看标准答案，看看优秀的同学是怎么做的，有利于我的改进。”

（二）教师的感受与评价

学生出勤率变高了，因为微信扫码进课堂，所以很少有学生缺课了。其次，学生在课堂中的参与度明显变高了，上课的热情和配合度也更高了，而且课堂中偶尔地抛出一个问题，也有助于学生精神的集中。与学生的互动沟通更好了，以前总是会有学生在下课时要微信或者电话，现在有了一个更便利安全且不侵犯到大家隐私的环境进行沟通，感觉会更好。另外，就学生的响应速度而言，其他线上学习软件往往需要独立安装APP，在恢复线下教学后，学生很少再去打开APP或者允许后台接收消息，发送的消息或者布置的作业总会有不少同学忽略;但是“雨课堂”嵌入在微信中使用，这是所有人都每天在使用的通讯软件，所以有消息推送学生的响应速度就会很快，如果利用课间时间发通知，几分钟时间就可以有70%左右学生能够浏览到，更为的方便快捷。

五、存在的问题与展望

我们通过学生反馈和学生学习的数据发现了一些教学设置中存在的问题。

1. 现在的学生生活在各种短视频的冲击中，更加习惯和适应相对碎片化的知识学习方式。在我们录制的学习视频中，一些短小精炼的视频，学生的浏览率会更高，而且都能浏览完整。但是时长长一点的视频比如5分钟以上，甚至十几分钟的视频，如果不是强制作为知识点，大家的浏览率就会比较低，往往很难完整地播放完。这对我们之后知识点的拆分提出了要求，需要做到知识点更加细化，适应学生的学习习惯和需求。

2. 线上和线下的内容界限需要更加明确。除了课件和对难点的讲解，学生对于线下课堂中出现的其他问题在线上重复出現兴趣并不大。因此，如何能够合理地选择线上和线下主题，让两者更有效地相互补充，也是我们在后续教学改革中需要注意和解决的问题。

总之，“雨课堂”的教学过程让我们更了解学生，也让学生可以有机会无负担地与老师沟通，我们也仍然需要继续努力创造更多更广的沟通渠道，让更多的同学愿意参与到课程学习中。我们把信息技术引入课堂，在更好地完善课堂教学过程的同时，进一步加强课下学习资料和内容的完善和补充，把线上和线下内容尽量设置得更明确，更有助于学生的整个学习过程。

参考文献：

[1]李传涛，王海英.高等数学和大学物理实验课“微信平台”辅助教学模式的教学实践[J].菏泽学院学报，2020，42（5）：134-136.

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[3]黄文宁，李群兰.“互联网+”教育下地方高校非数学专业高等数学教学改革思考[J].教育教学论坛，2020（51）：171-174.

[4]刘葵，黎华琴.基于“雨课堂”的高等数学教学策略[J].西部素质教育，2019（14）：191+193.

[5]黄丽琼，王园园.基于微课和雨课堂的线性代数课程改革初探[J].高教学刊，2018（22）：127-128+131.

[6]孙斌，薛建春，左匡天，等.基于雨课堂的混合式教学改革与实践——以面向对象程序设计课程为例[J].高教学刊，2020（16）：127-129+132.

基金项目：2018年广东省高等教育教学研究和改革项目“大数据背景下基于‘雨课堂’的学生学习行为研究——以《高等数学》课程为例”（2018268）

作者简介：蔡洁（1981-），女，汉族，湖北襄阳人，硕士，副教授，研究方向为图像处理与数据挖掘。