“互聯(lián)網(wǎng)+”時代下把雨課堂融入材料物理與性能教學(xué)改革

董福元，秦 春

(北方民族大學(xué) 材料科學(xué)與工程學(xué)院，寧夏 銀川 750021)

近年來，人工智能、云計算、大數(shù)據(jù)及物聯(lián)網(wǎng)等新興技術(shù)給當今社會生產(chǎn)生活帶來重大變革。當代在校大學(xué)生更加傾向于使用微信等移動即時通訊應(yīng)用程序，實現(xiàn)高時效、高精準、多樣化的信息交流通訊。“雨課堂”將教學(xué)工具巧妙融入PowerPoint與微信全景式采集數(shù)據(jù)，推動混合式教學(xué)，形成過程性評價，形成師生多通道互動[1]?；谟暾n堂的智慧教學(xué)模式已成為當前高校教學(xué)改革的研究熱點[2-4]。

《材料物理與性能》作為材料科學(xué)的一門專業(yè)課程，需要運用材料科學(xué)的基礎(chǔ)知識來了解材料物理性能的一般規(guī)律和影響因素?！恫牧衔锢砼c性質(zhì)》課程是材料科學(xué)基礎(chǔ)課程的衍生和發(fā)展，其教學(xué)內(nèi)容與《材料科學(xué)基礎(chǔ)》《材料力學(xué)》《材料物理》等課程有很多重合之處[5-7]。因此，《材料物理與性能》是非常全面的，導(dǎo)致了內(nèi)容的廣泛性，難以理解，難以學(xué)習(xí)。在課堂教學(xué)中，我們始終把培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)思維作為一個重要環(huán)節(jié)，使學(xué)生能夠科學(xué)合理地解決在今后本專業(yè)的研究和應(yīng)用工作中遇到的問題。

1 當前我校材料物理與性能教學(xué)現(xiàn)狀

1.1 個體差異性大

北方民族大學(xué)是民委所屬六所民族高校之一，當前少數(shù)民族學(xué)生占在校學(xué)生總?cè)藬?shù)的65%以上。由于受教育程度的不同，學(xué)生的基礎(chǔ)知識差異很大。對于來自教育水平較高省份的學(xué)生來說，他們具有良好的基礎(chǔ)知識和快速接受知識的能力。而落后的省市學(xué)生的基礎(chǔ)水平相對較弱，接受知識的能力低于其他省市的學(xué)生。《材料物理與性能》具有非常強的綜合性，不同教育背景和專業(yè)背景(金屬、非金屬、高分子、新能源等)對該課程的要點有不同的理解,所以不同的專業(yè)需要根據(jù)自己的學(xué)科背景調(diào)整課程的重點。

1.2 學(xué)生對預(yù)習(xí)、記筆記和復(fù)習(xí)等不重視

教師上課前雖然反復(fù)強調(diào)課前預(yù)習(xí)的重要性，但能真正做到認真預(yù)習(xí)的學(xué)生寥寥無幾，不認真的預(yù)習(xí)往往會導(dǎo)致上課的思路跟不上。大部分學(xué)生不記筆記，課上學(xué)生記筆記時只是將書本上的概念及定義、分類、機理、應(yīng)用等內(nèi)容機械地抄一遍，并沒有去詳細分析和深入理解教學(xué)內(nèi)容。課上存在低頭玩手機甚至睡覺現(xiàn)象。課后作業(yè)不認真，存在大量作業(yè)抄襲現(xiàn)象。

1.3 教學(xué)方法單一

在傳統(tǒng)教學(xué)中，教師將材料物理性能概念、微觀本質(zhì)、影響因素和測試標準等內(nèi)容依次講解，只是一味地給學(xué)生灌輸知識，學(xué)生也只是按照PPT內(nèi)容機械地記憶，缺乏師生互動，學(xué)生的主觀能動性被忽略，學(xué)生學(xué)習(xí)材料物理與性能的積極性也因此而下降。

1.4 考核方式簡單

在傳統(tǒng)教學(xué)中，對物理和材料性能的評價主要是基于平時成績+考試成績，平時成績主要是基于學(xué)生的出勤率和作業(yè)。課后大部分作業(yè)都是通過網(wǎng)上抄襲或同學(xué)間相互抄襲完成的，作業(yè)相似性的概率很高。傳統(tǒng)評估方法不僅沒有區(qū)分度，使真正成績好的同學(xué)不能突顯出來，也忽略了評價學(xué)生的知識掌握情況等其他方面,不符合當前面向應(yīng)用我學(xué)校人才培養(yǎng)。

2 雨課堂在材料物理與性能課程中的應(yīng)用

2.1 雨課堂進行課前預(yù)習(xí)

目前，“材料物理與性能”在材料成型及控制工程專業(yè)大學(xué)二年級第二學(xué)期開設(shè)．此前，學(xué)生已經(jīng)學(xué)習(xí)了或正在學(xué)習(xí)“材料科學(xué)基礎(chǔ)”、“電子電工學(xué)”、“工程力學(xué)”和“金屬熱處理學(xué)”等課程，這些課程為本課程的學(xué)習(xí)提供了材料學(xué)專業(yè)背景知識。因此，在每章節(jié)授課前須增加相關(guān)的背景知識來引入課程的講授內(nèi)容。可以使用雨課堂科學(xué)輕松制作“預(yù)習(xí)課件”并將預(yù)習(xí)材料直接發(fā)送給班內(nèi)學(xué)生手機端，教師可對每頁課件添加多條語音講解。教師可隨時查看學(xué)生預(yù)習(xí)完成情況，并對提交的主觀題進行批改及打分。隨時了解學(xué)生對課題知識點的了解情況，如果覺得大部分學(xué)生對知識點易于理解和掌握，可以根據(jù)情況進行翻轉(zhuǎn)課題的教學(xué)。

2.2 雨課堂進行授課

在課堂上，教師將教學(xué)內(nèi)容依次講解后，可以進行課上限時答題。主觀題可以發(fā)布至小組或個人作答，學(xué)生可以以文字或圖片形式提交答案，教師可直接給學(xué)生答案進行打分，展示學(xué)生答案至大屏幕，并可使用紅包功能對學(xué)生進行獎勵。課題過程中，可以隨機點名，還可以開啟投稿和彈幕功能。上課時在學(xué)生手機端，每頁PPT下方都有[不懂]按鈕，學(xué)生可點擊此按鈕。不懂的情況會實時反饋到老師手機端，方便老師實時了解學(xué)生的掌握情況。這樣課題就并非一味地給學(xué)生灌輸知識，師生之間互動增加，學(xué)生的主觀能動性得到調(diào)動，學(xué)生學(xué)習(xí)材料物理與性能的積極性也將提高。

2.3 雨課堂進行課后作業(yè)及教學(xué)數(shù)據(jù)分析

雨課堂支持將word格式的習(xí)題集一鍵導(dǎo)入雨課堂，生產(chǎn)雨課堂試卷，并發(fā)送至班級。教師可實時查看學(xué)生答題情況。所有雨課堂創(chuàng)建的教學(xué)活動，都會記錄學(xué)生的學(xué)習(xí)數(shù)據(jù)，進入雨課堂的教學(xué)日志，就能查看習(xí)題、試卷、課件推送數(shù)據(jù)等所有教學(xué)數(shù)據(jù)。還可以使用雨課堂課后小結(jié)評判優(yōu)秀及預(yù)警學(xué)生。

3 雨課堂在專業(yè)課程分層教學(xué)改革中的應(yīng)用

雨課堂信息化平臺的引入可以實現(xiàn)師生在教學(xué)中的雙向互動。可以幫助教師更自由、更方便地了解和研究學(xué)生。通過匿名對話和在線問卷調(diào)查，更客觀地了解學(xué)生的知識掌握情況、學(xué)習(xí)興趣、學(xué)習(xí)模式和思維模式。這種層次分類方法具有隱蔽性和動態(tài)性，可以對教學(xué)目標、教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)手段、練習(xí)和作業(yè)進行分層評估和評價[8]。

為了提高教學(xué)效率，學(xué)習(xí)的最小單位不再是學(xué)生，而是小組。雨課堂推出分組功能，創(chuàng)建小組后，使用時直接選取即可，不受創(chuàng)建方式影響，同時所有組別一經(jīng)創(chuàng)建，都會保留在班級中，供老師隨時復(fù)用。通過小組合作學(xué)習(xí)的方式激發(fā)每位成員自主學(xué)習(xí)的主動性，提高學(xué)生小組協(xié)作能力。老師使用分組功能前，需要在相應(yīng)班級創(chuàng)建好對應(yīng)的組別。

課前準備階段，學(xué)生進行預(yù)習(xí)。教師通過雨課堂的信息平臺發(fā)布資源和練習(xí)任務(wù)，教師根據(jù)學(xué)生自身情況對學(xué)生進行隱性分層，充分利用校園無線網(wǎng)絡(luò)、電腦、手機、平板電腦等新媒體在線觀看和學(xué)習(xí)資源。教師將根據(jù)學(xué)生的測試情況，再次在信息平臺上發(fā)布課堂討論和問卷調(diào)查，及時了解學(xué)生對課堂練習(xí)任務(wù)的心理態(tài)度，掌握學(xué)生學(xué)習(xí)成績參差不齊的主觀原因。為不同類別的學(xué)生制定對應(yīng)的學(xué)習(xí)目標和學(xué)習(xí)任務(wù)。

表1 學(xué)生分層一覽表

4 雨課堂在課程考核中的應(yīng)用

4.1 豐富平時成績考核內(nèi)容

課程成績由平時成績和考試成績組成，傳統(tǒng)授課課堂的平時成績主要基于出勤率和學(xué)生課堂表現(xiàn)情況來評定。隨機點名是雨課堂中用于隨機抽取當前已進入班級學(xué)生的功能，隨機點名開啟后，全部學(xué)生的頭像會在電腦屏幕上進行滾動，并在點擊按鈕后隨機選出一位學(xué)生。通過隨機點名，老師可以在提問時方便的找到提問對象，讓每一個到場的學(xué)生都有機會參與到課堂的互動中來。

雨課堂后可以推送課堂計時答題，根據(jù)學(xué)生的答題情況增加平時成績的評定內(nèi)容，專業(yè)可以充分了解每個學(xué)生的參與情況及學(xué)習(xí)積極性，有效加強學(xué)習(xí)效果?？梢允褂糜暾n堂課后小結(jié)評判優(yōu)秀及預(yù)警學(xué)生：優(yōu)秀學(xué)生是指每次授課中作答老師發(fā)布的所有隨堂習(xí)題得分最高且總用時最短的三位學(xué)生；預(yù)警學(xué)生是每次授課中作答老師發(fā)布的所有隨堂習(xí)題得分最低且總用時最長的三位學(xué)生。根據(jù)雨課堂以上功能，材料物理與性能過程評價指標體系見圖1。

圖1 材料物理與性能過程評價改革考核體系

4.2 豐富作業(yè)題型及規(guī)范作業(yè)及實驗報告

雨課堂完善的作業(yè)題型包括主客觀題、投票題，可以實現(xiàn)附件作答、拍照上傳、語音回復(fù)，滿足不同作業(yè)需求。完成統(tǒng)一標準的課后作業(yè)和實驗報告，可以有效提高老師評閱效率和降低老師工作量，課程老師了解學(xué)生掌握課題知識情況的一項重要工作。雖然教師已經(jīng)說明了相關(guān)的要求和標準，但不是所有學(xué)生都能夠按照要求完成作業(yè)和實驗報告。使用雨課程后，教師可以將相關(guān)要求或照片樣例電子發(fā)送到班級，實現(xiàn)標準化作業(yè)和實驗報告。

5 結(jié)語

本文針對民族院校工科專業(yè)課程的教學(xué)現(xiàn)狀，以材料物理與性能課程為例，把雨課堂融入到該課程的教學(xué)過程中。雨課堂作為一種新型的混合教學(xué)模式充分發(fā)揮了以學(xué)生為主體的自主性，提升了學(xué)生的探索能力與創(chuàng)造力，雨課堂在專業(yè)課程分層教學(xué)改革中及課程考核改革中取得了良好的教學(xué)效果，值得在教學(xué)中大力推廣。