基于“雨課堂”的醫(yī)學(xué)生高等數(shù)學(xué)課程教學(xué)改革與實(shí)踐

蔡潔　陳家益　陳鳳霞

摘? 要：高等數(shù)學(xué)是我校大部分醫(yī)學(xué)專(zhuān)業(yè)學(xué)生的必修基礎(chǔ)理論課程。由于其抽象性和嚴(yán)密的邏輯性，學(xué)生學(xué)習(xí)有一定的難度，從而導(dǎo)致出現(xiàn)課堂不活躍、消極怠學(xué)的情況。為活躍課堂氣氛，了解學(xué)生學(xué)習(xí)行為，改變傳統(tǒng)單一的考核方法，提供更多師生溝通渠道和課后給予學(xué)生學(xué)習(xí)幫助，基于微信的“雨課堂”被引入高等數(shù)學(xué)課程的線上-線下教學(xué)活動(dòng)中，取得初步成效，并為下一步課程教學(xué)改革提供實(shí)證數(shù)據(jù)支持。

關(guān)鍵詞：雨課堂;教學(xué)改革;教學(xué)實(shí)踐;高等數(shù)學(xué)

中圖分類(lèi)號(hào)：G642? ? ? ?文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A? ? ? ? ? 文章編號(hào)：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

高等數(shù)學(xué)課程是我校臨床醫(yī)學(xué)、醫(yī)學(xué)影像等專(zhuān)業(yè)的一門(mén)重要公共基礎(chǔ)理論課程，是后續(xù)物理、信息技術(shù)、大數(shù)據(jù)分析和圖像處理等各門(mén)課程的前導(dǎo)課程。但是數(shù)學(xué)給人留下的刻板印象往往是枯燥乏味的定理推導(dǎo)和教師寫(xiě)滿黑板的板書(shū)，老師一個(gè)人在講臺(tái)上講，學(xué)生在講臺(tái)下拼命記筆記。隨著信息技術(shù)的發(fā)展和實(shí)時(shí)通訊軟件的廣泛應(yīng)用，這種傳統(tǒng)的、沉悶的課堂教學(xué)模式需要進(jìn)行改變，尤其是在大學(xué)數(shù)學(xué)的教學(xué)中，不可能做到像中學(xué)時(shí)代一樣的大量習(xí)題累積和隨時(shí)面對(duì)面的答疑，因此我們需要更大膽地應(yīng)用新的教育技術(shù)，讓課堂變得更生動(dòng)，讓課上和課下有效聯(lián)動(dòng)，更好地為學(xué)生服務(wù)。因此，我們將“雨課堂”引入了高等數(shù)學(xué)課程的教學(xué)中，對(duì)課程的教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)方法改革進(jìn)行探索。

一、高等數(shù)學(xué)課程教學(xué)現(xiàn)狀與問(wèn)題

在我校，高等數(shù)學(xué)課程一般是4-6個(gè)自然班合班進(jìn)行大班教學(xué)，上課人數(shù)在130-190人。授課方式主要是PPT課件與板書(shū)相結(jié)合，教學(xué)課程中對(duì)于學(xué)生給予一些問(wèn)題提問(wèn)、點(diǎn)名回答等，課程考評(píng)形式為平時(shí)作業(yè)與期末筆試相結(jié)合。根據(jù)直接教授高等數(shù)學(xué)課程的教師總結(jié)，我們發(fā)現(xiàn)整個(gè)課程過(guò)程中存在以下問(wèn)題和難點(diǎn)：

1. 授課條件受到限制：由于大班大教室授課，必然存在著后排學(xué)生無(wú)法看清課件和黑板的問(wèn)題。

2. 授課內(nèi)容的客觀限制：由于課程內(nèi)容相對(duì)抽象，前后連貫性非常強(qiáng)，每年都有學(xué)生因?yàn)榍靶騼?nèi)容不理解而跟不上后續(xù)教學(xué)內(nèi)容，從而產(chǎn)生消極怠學(xué)，上課時(shí)間玩手機(jī)或者去做其他的事情甚至發(fā)生逃課行為，平時(shí)作業(yè)也有抄襲或者錯(cuò)誤連篇甚至空白的現(xiàn)象發(fā)生。

3. 缺乏師生間的溝通互動(dòng)：課堂上與學(xué)生的互動(dòng)主要限于教師設(shè)問(wèn)，但是回答和參與的同學(xué)往往總是最前排的幾人，或者大家互相張望看別人反應(yīng)，很難主動(dòng)參與課堂互動(dòng)，教師也無(wú)法記錄互動(dòng)結(jié)果;課下雖然教師在不斷強(qiáng)調(diào)大家有什么疑難問(wèn)題可以通過(guò)各班學(xué)習(xí)委員收集反饋給教師，但是實(shí)際上真正參與到的同學(xué)非常少，教師只能通過(guò)經(jīng)驗(yàn)去估計(jì)學(xué)生的學(xué)習(xí)情況，課下有沒(méi)有繼續(xù)復(fù)習(xí)或者主要的疑難點(diǎn)都只能靠教師憑經(jīng)驗(yàn)猜測(cè);在與教師的溝通上，往往也是各班學(xué)習(xí)委員，大部分情況下咨詢(xún)問(wèn)題往往是在考試前夕，學(xué)生平時(shí)的學(xué)習(xí)情況無(wú)法評(píng)估，作業(yè)的反饋數(shù)據(jù)很明顯并不完全真實(shí)。

4. 課程的考核評(píng)價(jià)形式傳統(tǒng)且單一：高等數(shù)學(xué)課程一直都是通過(guò)平時(shí)作業(yè)和期末考試成績(jī)相結(jié)合的形貌進(jìn)行評(píng)定，但是有可能發(fā)生有些同學(xué)認(rèn)真做作業(yè)但是能力所限導(dǎo)致正確率不高，另外一些同學(xué)不認(rèn)真甚至抄襲卻拿了差不多的分?jǐn)?shù)甚至高分，這樣的平時(shí)成績(jī)明顯公平率低，影響最終的成績(jī)結(jié)果。

二、“雨課堂”在教學(xué)中的優(yōu)勢(shì)

2020年下半年，雖然恢復(fù)了正常的線下教學(xué)，但是出于疫情防控常態(tài)化的需求，線上線下混合教學(xué)的探索與實(shí)踐獲得了更多的發(fā)展空間。由于疫情期間我們使用的很多應(yīng)用軟件主要是為了進(jìn)行線上教學(xué)，提供了線上學(xué)習(xí)或者直播課的方式，但是在線下教學(xué)中無(wú)法使用或者很難開(kāi)展?！坝暾n堂”集中了線上線下的各種功能，尤其在線下的實(shí)時(shí)課堂教學(xué)中，可以很好地進(jìn)行師生互動(dòng)和學(xué)生的課堂行為記錄，因此在學(xué)校要求的線上平臺(tái)之外，我們同時(shí)選擇了“雨課堂”進(jìn)行線上和線下的課程建設(shè)，并且在2020級(jí)臨床醫(yī)學(xué)和醫(yī)學(xué)影像專(zhuān)業(yè)中使用“雨課堂”進(jìn)行線下授課。通過(guò)完整的授課過(guò)程，我們發(fā)現(xiàn)“雨課堂”能夠比較好地解決我們之前課程教學(xué)中遇到的幾個(gè)問(wèn)題。

1. “雨課堂”實(shí)現(xiàn)課程內(nèi)容視頻、音頻、課件資料的推送，讓每一個(gè)學(xué)生都可以實(shí)時(shí)獲取各種文檔資料，不會(huì)存在視力看不清影響聽(tīng)課的問(wèn)題。

2. “雨課堂”可以實(shí)現(xiàn)課堂上實(shí)時(shí)推送問(wèn)題、設(shè)置回答時(shí)限并及時(shí)收取和分析學(xué)生的回答結(jié)果，而且學(xué)生從微信端就可以上傳選項(xiàng)、圖片等各種回答方式，不存在從眾心理的干擾。教師與學(xué)生可以實(shí)時(shí)看到問(wèn)題的回答分析情況，比如多少人答對(duì)、大家的解答方法等，有效地解決課上師生互動(dòng)問(wèn)題。同時(shí)，教師也可以在課后登陸雨課堂網(wǎng)頁(yè)版回看學(xué)生的答題情況，為后續(xù)問(wèn)題設(shè)置的難度、方向等提供一些參考信息，如圖1所示。同時(shí)，學(xué)生還可以隨時(shí)標(biāo)記不明白的課件頁(yè)面、彈幕問(wèn)題，這樣老師也可以更明晰重難點(diǎn)核心講解。另外，課下學(xué)生可以通過(guò)微信端繼續(xù)學(xué)習(xí)瀏覽每一頁(yè)課件，并能完成提交作業(yè)，通過(guò)關(guān)鍵詞檢索相關(guān)內(nèi)容，私信與教師溝通互動(dòng)，這些都提供了更多更廣闊的渠道加強(qiáng)師生聯(lián)系，也讓課堂變得更生動(dòng)。

3. “雨課堂”能記錄學(xué)生日常學(xué)習(xí)數(shù)據(jù)（比如課堂的參與程度、課下的作業(yè)完成情況和老師發(fā)送資料的瀏覽與完成情況等），這些數(shù)據(jù)可以以Excel文件形式導(dǎo)出，用來(lái)作為成績(jī)的評(píng)定內(nèi)容，這樣我們可以更全面地看待學(xué)生的學(xué)習(xí)行為，避免了之前完全分?jǐn)?shù)評(píng)價(jià)的局限性和不公平性。

4. 每堂課程結(jié)束，“雨課堂”的總結(jié)還會(huì)提示優(yōu)秀學(xué)生和預(yù)警學(xué)生，如圖2所示，可以追蹤幾次的課堂表現(xiàn)，發(fā)掘出表現(xiàn)相對(duì)優(yōu)異的學(xué)生和相對(duì)基礎(chǔ)薄弱的學(xué)生，協(xié)助他們組成學(xué)習(xí)小組或者以教師重點(diǎn)扶助的形式，盡量讓所有學(xué)生都能積極地參與到學(xué)習(xí)過(guò)程中。

在后續(xù)對(duì)學(xué)生的調(diào)查反饋中，學(xué)生也明確表示更傾向于用“雨課堂”來(lái)進(jìn)行學(xué)習(xí)。

三、基于“雨課堂”的教學(xué)改革過(guò)程

由于學(xué)科專(zhuān)業(yè)的特殊性，醫(yī)學(xué)生很難有較多的時(shí)間和精力用在非醫(yī)學(xué)類(lèi)基礎(chǔ)課的學(xué)習(xí)上，往往是依靠課堂和課后的小部分時(shí)間甚至是期末復(fù)習(xí)的時(shí)間來(lái)學(xué)習(xí)高等數(shù)學(xué)課程，所以學(xué)生往往覺(jué)得學(xué)習(xí)高等數(shù)學(xué)更加的困難，這就對(duì)我們的課堂教學(xué)和課后輔導(dǎo)提出了更高的要求。我們?cè)?019級(jí)的學(xué)生中已經(jīng)選取了部分教學(xué)班開(kāi)展了“雨課堂”教學(xué)，通過(guò)整個(gè)教學(xué)過(guò)程的實(shí)施和學(xué)生的調(diào)查反饋，也結(jié)合2020年的實(shí)際情況，我們?cè)?020級(jí)學(xué)生中對(duì)教學(xué)內(nèi)容和方法進(jìn)行了較大的調(diào)整。

1. 在課堂問(wèn)題的設(shè)置上，我們針對(duì)不同的章節(jié)進(jìn)行了刪減、修改和完善。比如，我們?cè)谡n堂上去掉一些相對(duì)拔高有難度的問(wèn)題，并把這些問(wèn)題留作課后思考，額外提供解答，有興趣的同學(xué)可以自行觀看講解視頻或者來(lái)和老師進(jìn)行討論。我們也增加了一些概念性的問(wèn)題，并且在各章中盡量保持問(wèn)題的一致性和連貫性，讓學(xué)生更清楚問(wèn)題之間的關(guān)聯(lián)和前后因果。同時(shí)，我們也發(fā)現(xiàn)學(xué)生對(duì)于主觀題的問(wèn)答明顯更有興趣，每次上課看到不同同學(xué)的解答都會(huì)有比較熱烈的討論，有助于活躍課堂氣氛，也可以讓學(xué)生更明確不同錯(cuò)誤類(lèi)型或者不同思路的可能性，因此我們也特意選擇了一些內(nèi)容作為主觀題設(shè)置給學(xué)生強(qiáng)化理解。

2. 學(xué)生往往覺(jué)得數(shù)學(xué)枯燥無(wú)趣，而且和醫(yī)學(xué)專(zhuān)業(yè)沒(méi)有什么關(guān)系。因此，我們特別在課程的開(kāi)篇給學(xué)生介紹專(zhuān)業(yè)的一些熱門(mén)研究領(lǐng)域，簡(jiǎn)單說(shuō)明其中數(shù)學(xué)的作用。在教學(xué)過(guò)程中，我們也會(huì)選擇部分教學(xué)內(nèi)容來(lái)進(jìn)行額外的拓展，為后續(xù)課程的學(xué)習(xí)做一個(gè)鋪墊，也可以提高一下學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。比如，醫(yī)學(xué)影像專(zhuān)業(yè)在講到線性代數(shù)部分時(shí)，我們就舉例說(shuō)明一下矩陣與圖像表達(dá)的關(guān)系，還以增加圖片對(duì)比度等方式進(jìn)行畫(huà)質(zhì)改善說(shuō)明矩陣變換和運(yùn)算問(wèn)題。再比如，臨床專(zhuān)業(yè)在講到多元函數(shù)空間解析幾何時(shí)，關(guān)于空間距離表達(dá)的問(wèn)題，我們?cè)诙S平面、三維空間距離的基礎(chǔ)上引導(dǎo)學(xué)生自己推導(dǎo)出高維空間距離的類(lèi)似表達(dá)，解釋其在數(shù)據(jù)挖掘中高維度數(shù)據(jù)的處理方式，比如聚類(lèi)分析的距離表達(dá)。我們?cè)谡n堂中發(fā)現(xiàn)學(xué)生對(duì)這些補(bǔ)充內(nèi)容表現(xiàn)出更多興趣，尤其是高維空間推導(dǎo)過(guò)程的反映效果非常好，連帶在后續(xù)多元函數(shù)從二元到多元的問(wèn)題推導(dǎo)中也都比較容易領(lǐng)悟，有一種“一理通百里明”的感覺(jué)。

3. 我們盡量給學(xué)生提供一些課后學(xué)習(xí)的幫助，彌補(bǔ)課堂學(xué)時(shí)不足所帶來(lái)的影響。除了正常回復(fù)學(xué)生私信提出的問(wèn)題，我們針對(duì)學(xué)生不容易理解的內(nèi)容、重要知識(shí)點(diǎn)以及各章內(nèi)容總結(jié)，錄制一些小視頻，方便學(xué)生在課下學(xué)習(xí)需要時(shí)觀看。同時(shí)，由于課時(shí)少，在課堂上很難專(zhuān)門(mén)設(shè)置習(xí)題課對(duì)課后練習(xí)進(jìn)行講解，學(xué)生也反饋說(shuō)習(xí)題不夠，希望能多點(diǎn)習(xí)題講解，因此我們也為學(xué)生提供了課后問(wèn)題的詳細(xì)解答過(guò)程，方便學(xué)生的課后學(xué)習(xí)。另外，在學(xué)生作業(yè)之后，我們也及時(shí)反饋，抽取部分優(yōu)秀作業(yè)進(jìn)行展示，讓學(xué)生可以自己進(jìn)行互動(dòng)學(xué)習(xí)。我們把這些資料上傳到“雨課堂”，也獲得了學(xué)生的認(rèn)可，超過(guò)80%的同學(xué)反饋說(shuō)這些內(nèi)容對(duì)自己的學(xué)習(xí)很有幫助。

四、應(yīng)用效果與反饋

2020級(jí)學(xué)生在2020年上半年經(jīng)歷了線上教學(xué)的各種平臺(tái)，也對(duì)線上和線下教學(xué)有了深刻的印象和對(duì)比。因此，他們對(duì)于線上線下教學(xué)的評(píng)價(jià)對(duì)后續(xù)教學(xué)設(shè)計(jì)會(huì)更有參考價(jià)值和指導(dǎo)意義。因此，我們針對(duì)“雨課堂”的使用體會(huì)和對(duì)課程評(píng)價(jià)反饋基于“問(wèn)卷星”平臺(tái)對(duì)學(xué)生進(jìn)行了問(wèn)卷調(diào)查。

（一）學(xué)生的體驗(yàn)與評(píng)價(jià)

通過(guò)我們的問(wèn)卷，97%以上的學(xué)生認(rèn)為雨課堂能夠顯示和保存教學(xué)課件，有助于復(fù)習(xí)學(xué)習(xí)內(nèi)容;88%左右的學(xué)生認(rèn)為用手機(jī)看課件還是比較方便的;99%以上的學(xué)生都會(huì)在課堂上積極完成測(cè)試，但是有15%左右的學(xué)生認(rèn)為會(huì)有時(shí)間不夠完成不了的問(wèn)題，這也是我們下一步要考慮課堂設(shè)置的問(wèn)題;95%以上的學(xué)生認(rèn)為“雨課堂”能加強(qiáng)師生的溝通與互動(dòng);98%以上的同學(xué)認(rèn)為“雨課堂”的使用比較靈活，是一個(gè)有效的學(xué)習(xí)工具，同時(shí)也是對(duì)于傳統(tǒng)教學(xué)的有益補(bǔ)充;學(xué)生對(duì)于“雨課堂”的使用主要集中在“不懂”、收藏、實(shí)時(shí)課堂測(cè)試、課后復(fù)習(xí)、下載教學(xué)資料和給老師私信問(wèn)問(wèn)題幾個(gè)功能。雖然有20%左右的同學(xué)認(rèn)為接收課后資料有點(diǎn)打擾到私人生活，但是還是有97%左右的同學(xué)是愿意用“雨課堂”上課的?？傮w而言，學(xué)生對(duì)基于“雨課堂”的教學(xué)模式是持支持態(tài)度的，給出了很多贊揚(yáng)?！白谶h(yuǎn)處可以看ppt內(nèi)容”“這個(gè)平臺(tái)能保存老師上課的課件，對(duì)我們的學(xué)習(xí)有很大的幫助，提供了很大的便利”“雨課堂可以隨時(shí)觀看到老師的課件，在課后自己總結(jié)的時(shí)候很方便”“真的很好呢，不用每節(jié)課下課總是急著去找老師拿課件，而且有的老師可能會(huì)因?yàn)槟承┰虿唤o課件。有了雨課堂，課后就可以回顧上課內(nèi)容，還可以補(bǔ)記筆記”“在我做完老師布置的作業(yè)之后，我可以在雨課堂查看標(biāo)準(zhǔn)答案，看看優(yōu)秀的同學(xué)是怎么做的，有利于我的改進(jìn)。”

（二）教師的感受與評(píng)價(jià)

學(xué)生出勤率變高了，因?yàn)槲⑿艗叽a進(jìn)課堂，所以很少有學(xué)生缺課了。其次，學(xué)生在課堂中的參與度明顯變高了，上課的熱情和配合度也更高了，而且課堂中偶爾地拋出一個(gè)問(wèn)題，也有助于學(xué)生精神的集中。與學(xué)生的互動(dòng)溝通更好了，以前總是會(huì)有學(xué)生在下課時(shí)要微信或者電話，現(xiàn)在有了一個(gè)更便利安全且不侵犯到大家隱私的環(huán)境進(jìn)行溝通，感覺(jué)會(huì)更好。另外，就學(xué)生的響應(yīng)速度而言，其他線上學(xué)習(xí)軟件往往需要獨(dú)立安裝APP，在恢復(fù)線下教學(xué)后，學(xué)生很少再去打開(kāi)APP或者允許后臺(tái)接收消息，發(fā)送的消息或者布置的作業(yè)總會(huì)有不少同學(xué)忽略;但是“雨課堂”嵌入在微信中使用，這是所有人都每天在使用的通訊軟件，所以有消息推送學(xué)生的響應(yīng)速度就會(huì)很快，如果利用課間時(shí)間發(fā)通知，幾分鐘時(shí)間就可以有70%左右學(xué)生能夠?yàn)g覽到，更為的方便快捷。

五、存在的問(wèn)題與展望

我們通過(guò)學(xué)生反饋和學(xué)生學(xué)習(xí)的數(shù)據(jù)發(fā)現(xiàn)了一些教學(xué)設(shè)置中存在的問(wèn)題。

1. 現(xiàn)在的學(xué)生生活在各種短視頻的沖擊中，更加習(xí)慣和適應(yīng)相對(duì)碎片化的知識(shí)學(xué)習(xí)方式。在我們錄制的學(xué)習(xí)視頻中，一些短小精煉的視頻，學(xué)生的瀏覽率會(huì)更高，而且都能瀏覽完整。但是時(shí)長(zhǎng)長(zhǎng)一點(diǎn)的視頻比如5分鐘以上，甚至十幾分鐘的視頻，如果不是強(qiáng)制作為知識(shí)點(diǎn)，大家的瀏覽率就會(huì)比較低，往往很難完整地播放完。這對(duì)我們之后知識(shí)點(diǎn)的拆分提出了要求，需要做到知識(shí)點(diǎn)更加細(xì)化，適應(yīng)學(xué)生的學(xué)習(xí)習(xí)慣和需求。

2. 線上和線下的內(nèi)容界限需要更加明確。除了課件和對(duì)難點(diǎn)的講解，學(xué)生對(duì)于線下課堂中出現(xiàn)的其他問(wèn)題在線上重復(fù)出現(xiàn)興趣并不大。因此，如何能夠合理地選擇線上和線下主題，讓兩者更有效地相互補(bǔ)充，也是我們?cè)诤罄m(xù)教學(xué)改革中需要注意和解決的問(wèn)題。

總之，“雨課堂”的教學(xué)過(guò)程讓我們更了解學(xué)生，也讓學(xué)生可以有機(jī)會(huì)無(wú)負(fù)擔(dān)地與老師溝通，我們也仍然需要繼續(xù)努力創(chuàng)造更多更廣的溝通渠道，讓更多的同學(xué)愿意參與到課程學(xué)習(xí)中。我們把信息技術(shù)引入課堂，在更好地完善課堂教學(xué)過(guò)程的同時(shí)，進(jìn)一步加強(qiáng)課下學(xué)習(xí)資料和內(nèi)容的完善和補(bǔ)充，把線上和線下內(nèi)容盡量設(shè)置得更明確，更有助于學(xué)生的整個(gè)學(xué)習(xí)過(guò)程。

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基金項(xiàng)目：2018年廣東省高等教育教學(xué)研究和改革項(xiàng)目“大數(shù)據(jù)背景下基于‘雨課堂’的學(xué)生學(xué)習(xí)行為研究——以《高等數(shù)學(xué)》課程為例”（2018268）

作者簡(jiǎn)介：蔡潔（1981-），女，漢族，湖北襄陽(yáng)人，碩士，副教授，研究方向?yàn)閳D像處理與數(shù)據(jù)挖掘。