基于雨課堂的《船舶建造及檢驗》課程個性化教學實踐研究

謝芳，桂洪斌，魯國春，宮曉博

（哈爾濱工業(yè)大學（威海） 海洋工程學院，山東 威海）

一 引言

傳統(tǒng)教學模式是基本以教師主動施教為核心，學生被動吸收知識，缺少主動思考，因此其教學效果往往停留在對知識的記憶上。針對傳統(tǒng)教學的弊端，智慧教學應(yīng)運而生，出現(xiàn)了諸如雨課堂等新型教學工具[1-4]。借助雨課堂工具，實現(xiàn)師生交互式課堂教學，提升學生學習效率，促進學生核心素養(yǎng)的養(yǎng)成。目前雨課堂已經(jīng)走進了眾多高校，與多門學科融合形成新型教學方式[5-7]。本文以《船舶建造及檢驗》為例，對基于雨課堂的混合式教學模式進行研究與實踐，通過對課堂環(huán)節(jié)和課程考核的改革，充分調(diào)動和發(fā)揮學生主動運用知識的能力，從而達到對知識更深的內(nèi)化與順應(yīng)，有效提高學生學習的主動性。

二 《船舶建造及檢驗》課程教學現(xiàn)狀分析

《船舶建造及檢驗》是研究船舶與海洋工程結(jié)構(gòu)的制造方法與工藝過程的一門應(yīng)用學科，主要難點是如何把設(shè)計階段經(jīng)過試驗和計算并按照規(guī)范而設(shè)計繪制的船舶圖樣轉(zhuǎn)變成實船，同時在正常技術(shù)指標的控制下能夠確保船舶的使用性能。要求學生了解國內(nèi)外造船新工藝研究和應(yīng)用動態(tài)，掌握船舶建造的基本理論、工藝原則、工藝裝備、工藝方法和基本操作技能，具備初步的船體生產(chǎn)設(shè)計和解決船舶建造實際工藝問題的能力，為今后從事船舶建造技術(shù)和管理工作奠定基礎(chǔ)。該課程具有實踐性強、知識點多而雜、靈活性強等特點。

通過傳統(tǒng)的教授型教學方法，《船舶建造及檢驗》課程的教學存在難以調(diào)動學生學習興趣、知識點掌握不牢固等問題。因此，為了改變這種現(xiàn)狀，加深學生對知識點的理解、提高學生學習興趣、課堂參與積極性，并最終達到提高課堂學習效果的目的，本文通過引入雨課堂，構(gòu)建以“雨點式”課堂互動和累加式考核為主要載體的多媒體教學平臺，對《船舶建造及檢驗》這門課程進行個性化教學實踐，旨在進一步提升教學質(zhì)量。

三 基于雨課堂的《船舶建造及檢驗》教學方案設(shè)計

雨課堂是學堂在線與清華大學在線教育辦公室共同研發(fā)的智慧教學工具，是教育部在線教育研究中心的研究成果[4]。雨課堂在原有的教學模式基礎(chǔ)上提出新的思路，賦予課前-課上-課后一種全新的體驗。老師通過PPT和微信端進行操作使用，學生通過微信小程序進入課堂，輕松實現(xiàn)師生多元化實時互動，并及時反饋。雨課堂具體功能如圖1所示。

在基于雨課堂的《船舶建造及檢驗》個性化課程設(shè)計中，為了有機整合教學內(nèi)容，有效增加課程教學內(nèi)容的信息量，使學生掌握完整的課程內(nèi)容鏈，對教學方案進行了系統(tǒng)改革。具體進行了如下三個方面的研究：

（一） 基于雨課堂的課堂互動環(huán)節(jié)的設(shè)置

根據(jù)具體的章節(jié)內(nèi)容設(shè)置投稿、投票、隨機點名、學生互評等形式的課堂互動提高學生的教學環(huán)節(jié)參與度和參與率。例如在講授《船舶建造概論》中“船舶產(chǎn)品的特點”這一知識點時，在學生中發(fā)起投稿活動：“你認為船舶產(chǎn)品有哪些特點？”學生通過雨課堂進行即時回復(fù)，并通過大屏幕展示學生的投稿，一方面提高了學生的參與性，另一方面可以快速掌握學生對知識點的接受程度。

為了讓學生更專注課堂學習，適當增加彈幕互動環(huán)節(jié)，活躍班級氣氛，如在講船舶建造概論時讓大家討論交流船舶設(shè)計的要求，并在彈幕中給出自己的答案，最終大家踴躍參與，給出如“使用周期長”“安全舒適”“成本低”“節(jié)能環(huán)保”“智能”等答案，帶動了課堂氛圍。同時，在彈幕上，學生可以實時提出自己的課堂學習時遇到的疑惑，老師進行實時解答。如學生不方便提問，可以選擇匿名方式進行提問。

（二） 基于雨課堂的隨堂測試內(nèi)容的制定

為了讓學生專注上課內(nèi)容，對《船舶建造及檢驗》的全部章節(jié)內(nèi)容采用反復(fù)式考核，在建立系統(tǒng)題庫的前提下，依據(jù)章節(jié)內(nèi)容發(fā)放隨堂測試題目，對所講授的知識點進行即時考核（講完隨即考核）和復(fù)習式考核（章節(jié)測驗或期末考試）。例如在講授“拋物線型梁拱曲線”這一作圖方法之后，為了鞏固學生對知識點的掌握，即時發(fā)放類似的考題給每位學生，限時答題，并在答題結(jié)束后立即進行投屏講解或?qū)W生互評，實現(xiàn)了學生知識點掌握情況的及時反饋；同時，同類型的題目還可以在課后作業(yè)和期末考試中再次出現(xiàn)，以最終考核學生的掌握程度。另一方面，設(shè)計部分題目采用限時答題的方式，提高學生的緊迫感和注意力。針對錯誤率比較高的題目，當堂進行講解，強化學生對知識點的理解。

（三） 基于雨課堂的新教學方案的編寫

在完成上述兩項個性化課程設(shè)計的同時，完成《船舶建造及檢驗》課程在這種新的教學模式下的系統(tǒng)性教案的編寫，細化每個課堂互動環(huán)節(jié)、章節(jié)測試環(huán)節(jié)等所需的時間和可能出現(xiàn)的課堂現(xiàn)象，提出相應(yīng)預(yù)案。課程整個教學方案包含利用PPT軟件制作的船舶建造過程動畫68個，網(wǎng)上搜集和船廠實拍視頻86個，課堂、課后習題57道，內(nèi)容涉及船體放樣與號料、船體鋼料加工、部件裝配、分段裝配、總裝及下水的各個章節(jié)。

四 基于雨課堂的《船舶建造及檢驗》教學實踐及效果

作者在2019年3月-2019年7月的春季學期完成了課堂互動環(huán)節(jié)的初步設(shè)立和課堂實踐，并在教學過程結(jié)束后根據(jù)教學效果對已設(shè)置的互動環(huán)節(jié)進行系統(tǒng)完善。在2019年9月-2020年7月學年分別完成了隨堂測試內(nèi)容的制定和新教學方案的編寫，形成了系統(tǒng)化的教學體系，為進行系統(tǒng)化教學實踐的開展提供了保障。最終于2020年9月-2021年1月完成了一個學期的教學實踐。

具體地，采用小班化教學，針對2018級船舶與海洋工程專業(yè)17名學生開展教學實踐。設(shè)計基于雨課堂的貫穿課前、課上、課后全過程的教學活動（如圖2所示），同時通過雨課堂實現(xiàn)多樣式累加式考核，把平時隨堂測試、作業(yè)、討論、考勤等方面的數(shù)據(jù)直接導入到課程考核評價體系中，督促學生重視平時學習，有助于養(yǎng)成良好的學習習慣。

課前，通過雨課堂向?qū)W生推送《船舶建造及檢驗》課前預(yù)習材料，如PPT課件、教學視頻、動畫及案例等學習材料，同時通過提出討論問題等方式引導學生課前思考。學生在預(yù)習課程內(nèi)容時可以實時提出自己的疑惑，教師端線上解答或收集后集中課上解答；在授課過程中，PPT同步到學生端，學生免去了課堂拍照抄寫，更好地專注聽課思考，同時針對聽不懂的知識點，可以在相應(yīng)的PPT頁面點擊不懂，或者進行評論，教師端收到反饋進行實時解答；課后，學生可以在雨課堂上有針對性地進行復(fù)習。同時教師通過雨課堂推送作業(yè)，在保持一定量的客觀題情況下，適當添加主觀題，進一步引導學生的發(fā)散性思維，促進知識點內(nèi)化。如在船體鋼材料加工一章課后布置的作業(yè)，設(shè)置主觀題：什么是旁彎變形以及如何消除旁彎變形？這類主觀題一般不給出標準答案，只要學生言之成理即可得分。學生可通過廣泛查閱資料，一方面鞏固學生對所講授知識的理解和內(nèi)化，另一方面，加強學生收集整理信息的能力。另外，本次教學實踐中，學生和教師在課后的信息互通也是很重要的一個環(huán)節(jié)。學生通過雨課堂隨時與教師保持聯(lián)系，達到答疑和知識鞏固的目的。教師通過雨課堂調(diào)取學生學習的綜合數(shù)據(jù)、學生表現(xiàn)、隨堂小測等方面的數(shù)據(jù)，及時有效地掌握學生學習情況，并為下一次授課和整體教學規(guī)劃提供參考，更好地調(diào)整與優(yōu)化授課方式，提高課堂效率。

如圖3、圖4的統(tǒng)計數(shù)據(jù)顯示，在此次教學實踐過程中，通過系統(tǒng)自動統(tǒng)計的學生整體到課率達到98.0%，師生互動人次達到568次，平均33.4次/生，真正實現(xiàn)了“雨點式”互動，學生的課堂參與率得到了極大地提高。具體教學實踐過程中，題目采用微信雨課堂隨堂發(fā)放，客觀題由系統(tǒng)自動批改（圖5），主觀題采用學生互評或教師在網(wǎng)頁端在線批改的方式（圖6），節(jié)省了試卷印刷、發(fā)放和收取的時間，同時，學生能夠在手機上隨時看到老師的批改情況，從知識的學習到考查再到鞏固，環(huán)環(huán)相扣，學習成效大大提高?？己朔绞讲捎梅植荚诿看握n上進行的隨堂測試和累加式的作業(yè)，其中課堂測試占比50%，大作業(yè)（單元測試）占比50%，最終班級平均分為89.1，考試成績較好地反映了學生的學習效果，也充分體現(xiàn)了該智慧教學模式比較適合小班化教學，在提升學生課堂參與度和學習成效方面具有明顯的優(yōu)勢。

圖3 教學實踐案例——課堂互動數(shù)據(jù)統(tǒng)計

圖4 教學實踐案例——學習成績統(tǒng)計

圖5 客觀題系統(tǒng)實時批改——師生信息互通

圖6 主觀題隨堂發(fā)放及其在線批改模式

五 結(jié)語

本文以提高學生在《船舶建造及檢驗》這門課程中的參與度和學習成效為目標開展個性化教學實踐研究，將現(xiàn)代多媒體技術(shù)與經(jīng)典教學手段有機結(jié)合，揚長避短，搭建了一個基于“雨課堂”智慧教室的、以“雨點式”課堂互動和累加式考核為主要載體的多媒體教學平臺，形成了一套適用于本門課程的教學方法。采用分布在每次課上進行的隨堂測試和作業(yè)進行累加式的考核，較大程度地提高了學生的課堂參與度。由于雨課堂平臺可以實現(xiàn)師生信息互通，使得學生的疑問得到及時答復(fù)，教師也能夠及時掌握學生對知識點的理解程度。教學實踐表明，該教學模式尤其適用于小班化教學，“雨點式”的互動使學生進一步成為課程的主體，課堂積極性大大提高，使得知識點迅速內(nèi)化。最終課程考核成績顯示，采用這種教學模式對提升學生的學習效果作用顯著，學生整體成績較傳統(tǒng)教學方法有明顯的提高。