基于雨課堂的“電力電子技術(shù)”課程的混合教學(xué)模式實踐

張彥迪　陳江寧

摘 要：為“加快教育現(xiàn)代化，辦好人民滿意的教育”，通過對所授課程兩屆學(xué)生的現(xiàn)狀分析，提出具體研究和改革內(nèi)容、目標和擬解決的關(guān)鍵問題。采取雨課堂實施在線教學(xué)和傳統(tǒng)教學(xué)的優(yōu)勢結(jié)合的混合式教學(xué)模式改革，實現(xiàn)了高效互動的課堂效果。全過程多元化的學(xué)習(xí)評價體系。豐富和發(fā)展了課堂的理論和實踐，推動了電力電子技術(shù)的課堂變革創(chuàng)新;解決了“三率”問題;有效地提高了教師素養(yǎng)。

關(guān)鍵詞：雨課堂 電力電子技術(shù) 混合教學(xué)模式 實踐

黨的十九大報告指出：“建設(shè)教育強國是中華民族偉大復(fù)興的基礎(chǔ)工程，必須把教育事業(yè)放在優(yōu)先位置，加快教育現(xiàn)代化，辦好人民滿意的教育?！痹诮逃蚧托畔⒒臅r代背景下，“雨課堂”的教學(xué)實踐可以用信息技術(shù)推動課堂教學(xué)改革。在互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)飛速發(fā)展的今天，課堂絕不僅僅是三尺講臺，而是一方連接世界的舞臺，課堂是帶領(lǐng)學(xué)生一起尋找知識靈感、體驗學(xué)習(xí)樂趣、創(chuàng)造嶄新未來的起點。雨課堂的出現(xiàn)將使得這一切變成現(xiàn)實。

自2018年到2020年兩年期間，對2017級和2018級電氣工程及其自動化的學(xué)生采取在線教學(xué)和傳統(tǒng)教學(xué)的優(yōu)勢結(jié)合起來的一種“線上”+“線下”的混合式教學(xué)模式。利用學(xué)校安裝的由清華大學(xué)引進的雨課堂平臺，通過兩種教學(xué)組織形式的有機結(jié)合，把學(xué)生的學(xué)習(xí)由淺入深地引向深度學(xué)習(xí)。在課前、課中和課后的教學(xué)設(shè)計中，利用雨課堂將復(fù)雜的信息技術(shù)手段融入到PowerPoint（PPT）和微信之中，課前推送課外預(yù)習(xí)課件，課中進行雨課堂授課，課后布置作業(yè)，打破了時空限制，建立溝通橋梁，讓課堂師生互動永遠在線。

1 通過課題建設(shè)，實現(xiàn)了以下現(xiàn)實意義和價值

（1）實現(xiàn)了個性化且高效互動的課堂效果。雨課堂基于師生最常用的兩個軟件PPT和微信，不需要過多的硬件投入，易操作。在使用雨課堂進行混合教學(xué)模式授課時，教師將預(yù)習(xí)習(xí)題、相關(guān)MOOC視頻、錄制語音等課前預(yù)習(xí)資料做好手機適配課件，推送到學(xué)生的手機。將PPT推送至手機微信后，教師通過增加語音等進行針對性的提醒或指導(dǎo)，讓師生零距離交流。教師收到學(xué)生對預(yù)習(xí)情況的反饋后，實時掌握學(xué)生對新課程的學(xué)習(xí)情況。通過設(shè)置預(yù)習(xí)推送截止時間節(jié)點，提醒沒有預(yù)習(xí)的學(xué)生，實現(xiàn)較好地遠程督促學(xué)生學(xué)習(xí)的效果。

通過微信和雨課堂后臺師生實現(xiàn)隨時溝通互動。在理論授課過程中可以通過雨課堂進行實時答題、彈幕互動，甚至紅包獎勵等，填補了傳統(tǒng)的填鴨式枯燥教學(xué)模式。課前預(yù)習(xí)的課件中可以插入講義、學(xué)堂在線上的MOOC視頻和優(yōu)酷、土豆、騰訊視頻等，教師可以自由組合教學(xué)設(shè)計方案，充分制定符合自己的教學(xué)風(fēng)格、符合學(xué)生特點的教學(xué)設(shè)計。

（2）實現(xiàn)了全過程多元化的學(xué)習(xí)評價體系。在進行電力電子技術(shù)課程講授過程中，基于雨課堂支持下的混合學(xué)習(xí)的理念，實現(xiàn)了應(yīng)用“云+端”設(shè)備，將手機與教學(xué)深度融合，直接、動態(tài)、即時的采集全過程學(xué)習(xí)數(shù)據(jù)，詳實記錄課前-課中-課后教學(xué)的全過程。在解決上課控制學(xué)生玩手機的老大難問題的基礎(chǔ)上，還實現(xiàn)了整個教學(xué)過程的教學(xué)數(shù)據(jù)的采集。通過對課前預(yù)習(xí)+實時課堂+課后考卷全程活動的數(shù)據(jù)采集，從經(jīng)驗統(tǒng)計到數(shù)據(jù)準確采集，以全周期全程量化數(shù)據(jù)分析，對學(xué)生的學(xué)習(xí)情況進行分析，及時調(diào)整教學(xué)進度和教學(xué)節(jié)奏，做到教學(xué)過程有效可控，使用線下活動和翻轉(zhuǎn)課堂，通過項目實驗使師生教學(xué)融合更緊密，教學(xué)相長。

通過轉(zhuǎn)換為改進教學(xué)的決策依據(jù)，使教師的教學(xué)決策從以經(jīng)驗驅(qū)動轉(zhuǎn)變?yōu)橐詳?shù)據(jù)驅(qū)動，可以實現(xiàn)教師基于學(xué)習(xí)數(shù)據(jù)分析的教學(xué)機制，更好地實現(xiàn)“以學(xué)生為中心的教學(xué)”模式。

通過兩年的雨課堂混合教學(xué)模式的改革，通過電力電子技術(shù)課程的課前—課中—課后的每一個教學(xué)環(huán)節(jié)的完整立體的數(shù)據(jù)的采集分析，形成了個性化報表。同時可以設(shè)置自動任務(wù)提醒，使教與學(xué)更清晰明了。

（3）豐富和發(fā)展了課堂的理論和實踐，推動了電力電子技術(shù)的課堂變革創(chuàng)新。智能手機的普及，讓老師和學(xué)生之間的課堂距離無形拉大。雨課堂的出現(xiàn)成功地將課堂上的手機轉(zhuǎn)變?yōu)閷W(xué)習(xí)工具。在教學(xué)過程中借助雨課堂教學(xué)，實時推送課堂答題，隨堂測試時，答案一旦提交，學(xué)生即可得知結(jié)果，可以將答題最佳的同學(xué)進行投屏，極大的刺激學(xué)生的好勝心，促使學(xué)生之間展開良性競爭。與此同時，也可以在學(xué)生聚精會神地聽講時發(fā)送彈幕，由于彈幕的匿名功能，使得學(xué)生發(fā)表意見時沒有顧忌，課堂的參與度很高。而彈幕又成了臺下學(xué)生目光的聚焦點，顛覆“我講、你聽”的傳統(tǒng)授課模式。積極調(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)的主動性，使課堂徹底告別“低頭族”，全面提高了學(xué)習(xí)效率。這對于調(diào)動學(xué)生課堂積極性、實現(xiàn)大班教學(xué)中的互動、提高學(xué)生學(xué)習(xí)效率等方面十分有效，兩次考核效果明顯優(yōu)于往年。

（4）雨課堂解決了到課率、抬頭率、入腦率——“三率”問題。每次授課通過課上掃碼簽到、實時推送課堂聯(lián)系、彈幕互動、數(shù)據(jù)采集，明顯地增強了師生互動效果，有效地提高了課堂教學(xué)質(zhì)量。同時，雨課堂教學(xué)模式融自主學(xué)習(xí)、協(xié)作學(xué)習(xí)和探究學(xué)習(xí)于一體，培養(yǎng)了學(xué)生獨立探究、合作溝通和創(chuàng)新能力，實現(xiàn)了課堂內(nèi)外多渠道的交流互動，充分調(diào)動學(xué)生的積極性，從而提高課堂教學(xué)效率，促進教學(xué)效果。所改革的電氣工程及其自動化專業(yè)的兩級學(xué)生的上課效果均得到了師生的一致好評。

利用“雨課堂”可以使學(xué)生在課前、課中及課后的每一個學(xué)習(xí)環(huán)節(jié)都有全新的體驗，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情，最大限度的釋放教與學(xué)的能量。針對我校學(xué)生普遍對于學(xué)習(xí)存在不同程度的自卑感的問題，由于匿名互動，使一些從不敢課堂發(fā)言且注意力不集中的同學(xué)，重返課堂，實現(xiàn)教師與學(xué)生全方位互動，煥發(fā)課堂活力，有效地提升了教學(xué)效果。對于幾乎全體同學(xué)“手機控”的問題，通過課前推送預(yù)習(xí)課件，引導(dǎo)學(xué)生利用“玩”手機的時間進行課前預(yù)習(xí)，開展線上自主學(xué)習(xí);課中，學(xué)生交流，分享預(yù)習(xí)成果，討論課前學(xué)習(xí)所遇到的疑難問題或困惑，師生彈幕互動，教師實時答疑、適時對重難點知識進行講解;課后，學(xué)生根據(jù)系統(tǒng)自動推送的數(shù)據(jù)進行學(xué)習(xí)反思，并接受新的學(xué)習(xí)任務(wù)。隨時隨地將老師與學(xué)生通過一部手機輕松連接互動，增強學(xué)生的學(xué)習(xí)主動性，實現(xiàn)由被動、機械到自主、靈動學(xué)習(xí)的轉(zhuǎn)變。促進了單一知識的學(xué)習(xí)到思維發(fā)展、能力提升的轉(zhuǎn)變。雨課堂混合式教學(xué)帶來滿足感和責任感。解決了傳統(tǒng)“三率”不高的難題。目前已徹底改觀了電力電子課程課堂授課效果，學(xué)生們的學(xué)習(xí)從“要我學(xué)”轉(zhuǎn)變?yōu)椤拔乙獙W(xué)”。

（5）雨課堂使課堂更開放，有效地提高了教師素養(yǎng)。通過兩學(xué)期電力電子技術(shù)雨課堂的授課，打破時空局限，實現(xiàn)Anyone+Anytime +Anywhere 的“3A”式學(xué)習(xí)，使混合式教學(xué)模式更完善?！敖虒W(xué)相長”，學(xué)生們用心學(xué)時，可以反饋出不同角度的不同認知，促使自己以工匠精神打造精品課件，極大地提升教師的教學(xué)素養(yǎng)。

2 雨課堂實施的現(xiàn)狀分析

第一，電力電子技術(shù)課程是電氣類專業(yè)非常重要的專業(yè)核心基礎(chǔ)課程，課程涉及人數(shù)眾多，覆蓋面廣。2014級我校電氣工程及其自動化、智能電網(wǎng)信息工程兩個本科專業(yè)共7個班級，2015級、2016級包括自動化專業(yè)共三個專業(yè)，5個班，僅2017級我校就有440人開設(shè)電力電子技術(shù)課程，根據(jù)學(xué)?，F(xiàn)狀只能采取大班進行授課。新修訂教學(xué)計劃理論學(xué)時僅48學(xué)時，實驗學(xué)時12學(xué)時，課堂時間非常有限。課外輔導(dǎo)答疑時間少，每周集中輔導(dǎo)答疑一次，由于一個教師可能同時教授3～4個自然班級，輔導(dǎo)時師生比例太低，由于各種原因有效時間也很少，直接影響了學(xué)生的疑難解答和師生互動的效果。

第二，傳統(tǒng)電力電子技術(shù)課程教學(xué)效果不理想，學(xué)習(xí)主動性不高，上課“手機控”很嚴重，學(xué)校雖采取了手機上墻（每個教室在墻面上加裝手機布袋，上課時要求學(xué)生將手機裝入袋中）措施，學(xué)生自覺性不高，管控較難，且聽課時心不在焉的居多。經(jīng)常因為手機墻面震動、響鈴、不愿上墻、拿錯、忘帶走等引發(fā)了新的問題，手機影響上課的問題未能從根本上得以解決。

第三，電力電子技術(shù)課程電路種類繁多、波形圖復(fù)雜，課程講授的重點和難點便是對電路原理圖的分析。僅第三章到第六章就有130多幅波形圖，傳統(tǒng)的上課黑板繪圖根本無法滿足課堂教學(xué)，課堂上利用PPT講解，教師引導(dǎo)時，學(xué)生感覺聽懂了，可是下課后又忘記一部分，學(xué)習(xí)工具僅限于教材和教參書，學(xué)習(xí)靈活度欠佳，嚴重影響了學(xué)生對該門課程的學(xué)習(xí)興趣和積極性。陷入“學(xué)不懂—不愿學(xué)—更不懂”的惡性循環(huán)，上課被動參與，聽課變成了一件“苦差事”，心不在學(xué)，無事則生非，使得學(xué)生管理也異常艱巨。

第四，目前一大半學(xué)生還是在用傳統(tǒng)模式學(xué)習(xí)，新型的慕課，雖然“在天上飄得挺好”，但其實應(yīng)該可以被應(yīng)用得更好。完全翻轉(zhuǎn)課堂效果非常好，但是師生投入均比較大，生師比要求高。對于我校目前師資力量和大班授課情況，幾乎無法實施，學(xué)生的學(xué)習(xí)靈活性差。雨課堂的實施，課堂內(nèi)更能“抓”學(xué)生（提升學(xué)生課堂關(guān)注度）從而實現(xiàn)大班部分翻轉(zhuǎn)。

第五，目前為止，全球10000所以上的學(xué)校都在用“雨課堂”教學(xué)，平臺成熟。學(xué)生只要掃二維碼進入課堂，微信里就可以看到老師適時推送的PPT、習(xí)題、視頻、語音等學(xué)習(xí)資料，避免上課手機拍照的“麻煩”，還可以備注不懂的PPT，老師可以及時發(fā)現(xiàn)學(xué)生的“不懂”和發(fā)送的彈幕，及時答疑和調(diào)整自己授課節(jié)奏。同時，學(xué)生也可以選擇匿名或?qū)嵜姆绞?，給老師提建議?！坝暾n堂”可以更好地管理課堂的氣氛和學(xué)生的反饋，使得教師對自己上課的效果有個更直觀的了解，極大程度地拓寬了教學(xué)趣味性和教學(xué)實用性。

第六，學(xué)校智慧校園的建設(shè)，學(xué)校無線網(wǎng)全面覆蓋。無論是教室的硬件設(shè)施還是供學(xué)生隨時隨地上網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)條件都為“雨課堂”的實踐奠定了實施基礎(chǔ)。

基于以上問題，本課題提出的“雨課堂的‘電力電子技術(shù)課程的混合教學(xué)模式實踐”可以很好地利用“雨課堂”平臺將學(xué)生手機微信從課堂的敵人變成好朋友。真正意義上實現(xiàn)以學(xué)生為中心的教與學(xué)，符合教育部、教育廳和學(xué)校提出的OBE教學(xué)理念?？梢浴盎茷橛辍?，將優(yōu)質(zhì)的慕課資源更好地利用來改善大班授課質(zhì)量。

3 具體研究或改革內(nèi)容、目標和擬解決的關(guān)鍵問題

3.1 進行雨課堂支持下的課堂構(gòu)建，實現(xiàn)個性化、高效互動的課堂

3.1.1 課前環(huán)節(jié)

利用雨課堂將復(fù)雜的信息技術(shù)手段融入到PPT和微信中。授課教師制作MOOC、微課及PPT，并可配語音推送到每一個學(xué)生的手機，學(xué)生可以預(yù)習(xí)、做題，測試等，在課外預(yù)習(xí)與課堂教學(xué)間建立溝通橋梁。預(yù)設(shè)教學(xué)目標和內(nèi)容，發(fā)布預(yù)習(xí)資料和預(yù)習(xí)反饋，優(yōu)化教學(xué)設(shè)計。

課外PPT讓學(xué)生實現(xiàn)輕松預(yù)習(xí)和復(fù)習(xí)。在不太影響學(xué)生聽課的前提下，重點采集習(xí)題成績和思考題彈幕答案。在大數(shù)據(jù)時代背景下，傳統(tǒng)課堂教學(xué)面臨新的挑戰(zhàn)和機遇，利用學(xué)習(xí)數(shù)據(jù)分析來改進教學(xué)行為是變革傳統(tǒng)課堂的有效手段。為以后的教學(xué)提高提供強有力的數(shù)據(jù)支持。讓學(xué)生的學(xué)習(xí)回歸“方便學(xué)習(xí)—愛上學(xué)習(xí)—學(xué)好習(xí)—好學(xué)習(xí)”的良性循環(huán)。

3.1.2 課中環(huán)節(jié)

（1）開啟授課，進入課堂;

（2）課程導(dǎo)入，分享與展示;

（3）精講與拓展;

（4）實時測評和反饋，將線上學(xué)習(xí)按一定比例計入總分，促進“雨課堂”線上學(xué)習(xí)常態(tài)化;

（5）總結(jié)點評。

3.1.3 課后環(huán)節(jié)

對于課上沒有聽懂的學(xué)生，老師下課后可以打開PPT，制作幻燈片，配上講解語音推送給平臺。同學(xué)就可以繼續(xù)在雨課堂平臺解決課上沒有理解的問題。與此同時，也建立了師生之間便捷的溝通渠道，讓學(xué)習(xí)可以不受時間和空間的限制。

雙管齊下，讓教與學(xué)進入高效的時代，達到最高效的課堂監(jiān)控及課后數(shù)據(jù)采集及反饋。使用雨課堂，學(xué)生可以在期末找到以前的錯題，并可以隨時查看以前講座收藏的幻燈片，可以快速開始溫習(xí)之前學(xué)到的知識點，可以快速通過相關(guān)的設(shè)備和系統(tǒng)，并重溫整個教學(xué)課程等等。忠實記錄課前、課上每一個環(huán)節(jié)，所有教學(xué)過程，都通過智能手機很好記錄下來，可以忠實的反映教學(xué)全貌。采集到實時大數(shù)據(jù)，為以后的教學(xué)評價、分析、總結(jié)提供科學(xué)的支撐。

3.2 通過實踐雨課堂，解決的問題

（1）通過雨課堂的實踐，讓學(xué)生愛上學(xué)習(xí)，隨時隨地進行學(xué)習(xí)，把“手機”角色改變變成學(xué)生學(xué)習(xí)的強有力的工具和助手。

（2）能夠進行實時數(shù)據(jù)的采集，實現(xiàn)全過程多元化的學(xué)習(xí)評價體系。

（3）有效推動課堂變革和創(chuàng)新并解決學(xué)生完課率、抬頭率、入腦率，“三率”低的問題。

（4）實現(xiàn)大課堂的翻轉(zhuǎn)。

（5）實現(xiàn)開放課堂，讓更多的學(xué)習(xí)者受益。

4 項目實施方法及步驟

4.1 具體實施步驟

（1）2018年9月～2019年7月，首先對2016級電氣工程及其自動化和智能電網(wǎng)信息工程專業(yè)，五個班級，共計155人采用雨課堂授課模式。利用雨課堂調(diào)動學(xué)生課堂積極性、實現(xiàn)大班教學(xué)中的互動、提高學(xué)生學(xué)習(xí)效率。

使用雨課堂，課題組教師制作并購買MOOC視頻、編寫習(xí)題、錄制語音等制作課前預(yù)習(xí)PPT課件。根據(jù)學(xué)生所有的學(xué)習(xí)行為數(shù)據(jù)的采集，量化了解學(xué)生學(xué)習(xí)效果以及把握學(xué)生學(xué)習(xí)軌跡。

（2）2019年9月～2020年1月，在2016級雨課堂實踐的基礎(chǔ)上，對2017級電氣工程及其自動化和智能電網(wǎng)信息工程專業(yè)，六個班級，共計214人采用雨課堂授課模式。讓雨課堂科學(xué)地覆蓋課前-課上-課后的每一個教學(xué)環(huán)節(jié)，為師生提供完整立體的數(shù)據(jù)支持。同時雨課堂平臺的應(yīng)用，可以更好地滲透OBE教學(xué)理念，實現(xiàn)“以學(xué)生為中心”的教與學(xué)。

（3）2020年3月～2021年3月，總結(jié)經(jīng)驗逐步推向全校電力電子課程乃至全校其他課程授課?？朔n堂授課的單向性，解決老師以某一確定進度來完成知識的傳授與課堂中學(xué)生的認知速度不同之間的矛盾。歸納總結(jié)，統(tǒng)計數(shù)據(jù)，分析雨課堂實踐效果，更好地指導(dǎo)教學(xué)。

4.2 項目預(yù)期研究成果和實踐效果

4.2.1 實現(xiàn)個性化、高效互動的課堂。

（1）提高學(xué)生課內(nèi)學(xué)習(xí)注意力。

（2）提高學(xué)生主動參與課堂意識，時刻吸引學(xué)生回歸課堂。

（3）教師角色的改變，教師由知識的傳遞者，轉(zhuǎn)變?yōu)閷W(xué)習(xí)任務(wù)的設(shè)計者、學(xué)習(xí)的引導(dǎo)者和促進者。學(xué)習(xí)評價的跟進更加及時。

（4）全線貫穿OBE教學(xué)理念，實現(xiàn)另一個層面的“以學(xué)生為中心的教與學(xué)”。

（5）實現(xiàn)慕課資源的全覆蓋應(yīng)用，即使在大容量班級中，也可以進行密切、高效率的師生交互。

4.2.2 實現(xiàn)全過程多元化的學(xué)習(xí)評價體系

（1）以學(xué)生為中心的教與學(xué)，以學(xué)生的學(xué)習(xí)成效為中心，以學(xué)生的學(xué)習(xí)需求為中心，學(xué)生真心買賬，教師找到課堂信心！

（2）實時掌握每個學(xué)生的預(yù)習(xí)和復(fù)習(xí)情況（每頁課前/課后PPT的停留時間，學(xué)生練習(xí)的正確率和留言）和學(xué)生用彈幕回答問題的情況，及時跟蹤，實時反饋，有效提高課堂教學(xué)效果，有效進行評價總結(jié)。

（3）可以通過系統(tǒng)查看本課堂所有數(shù)據(jù)，可以系統(tǒng)高效地采集掌握各種數(shù)據(jù)，有利于及時分析學(xué)生的學(xué)習(xí)狀況。手機上保留了老師的PPT課件，將學(xué)習(xí)條件隨機化，有效保障學(xué)習(xí)時間。

4.2.3 豐富和發(fā)展雨課堂的理論和實踐，推動電力電子技術(shù)課程課堂變革和創(chuàng)新

（1）克服學(xué)生對傳統(tǒng)教學(xué)模式的依賴，在雨課堂中嵌入“網(wǎng)絡(luò)視頻”、“慕課視頻”等優(yōu)質(zhì)資源，有效發(fā)揮雨課堂的便捷性和優(yōu)質(zhì)資源的作用，隨著互聯(lián)網(wǎng)+教育的發(fā)展，培養(yǎng)學(xué)生搜集和查閱優(yōu)秀資源的能力。

（2）總結(jié)經(jīng)驗并推廣教學(xué)，并以論文形式發(fā)表教改成果。

4.2.4 解決“三率”問題，有效提高學(xué)生學(xué)習(xí)積極性和學(xué)習(xí)效果

4.2.5 實現(xiàn)開放課堂

總之，通過電力電子技術(shù)課程實施雨課堂混合模式的教學(xué)改革后，學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性普遍得到了提高，同時也建設(shè)了課程資源，為以后的教學(xué)提供了較為完備的教學(xué)資源和借鑒經(jīng)驗。

寧夏自治區(qū)級教學(xué)改革資助項目-基于雨課堂的“電力電子技術(shù)”課程的混合教學(xué)模式實踐。