基于雨課堂的“工程熱力學(xué)”課程線上線下混合式教學(xué)探索與實(shí)踐

來佑彬

摘要“工程熱力學(xué)”是汕頭大學(xué)機(jī)械類專業(yè)的主要專業(yè)基礎(chǔ)課程之一，該課程知識點(diǎn)多，理論和實(shí)踐性均較強(qiáng)，采用傳統(tǒng)的課堂教學(xué)方法授課效果欠佳。文章從教學(xué)前期的準(zhǔn)備工作、教學(xué)過程的管理與考核、教學(xué)后期的總結(jié)與評價(jià)等三個(gè)方面詳細(xì)講述了借助雨課堂平臺開展線上線下混合式教學(xué)的教學(xué)實(shí)施過程，剖析了在混合式教學(xué)實(shí)踐過程中發(fā)現(xiàn)的問題并給出了建議。

關(guān)鍵詞 雨課堂；線上線下混合式教學(xué)；教學(xué)方式；工程熱力學(xué)

中圖分類號：G424文獻(xiàn)標(biāo)識碼：ADOI：10.16400/j.cnki.kjdk.2023.12.047

中共中央、國務(wù)院印發(fā)的《中國教育現(xiàn)代化2035》中提出要利用現(xiàn)代技術(shù)加快推動(dòng)人才培養(yǎng)模式改革，實(shí)現(xiàn)規(guī)模化教育與個(gè)性化培養(yǎng)的有機(jī)結(jié)合[1]。教育部發(fā)布的《關(guān)于深化本科教育教學(xué)改革全面提高人才培養(yǎng)質(zhì)量的意見》（教高〔2019〕6號），提出實(shí)施“雙萬計(jì)劃”，著力打造一大批具有“兩性一度”的線下、線上、線上線下混合、虛擬仿真和社會(huì)實(shí)踐“金課”[2]。2021年2月，時(shí)任教育部高等教育司吳巖指出，要大力推進(jìn)高校建立和完善適應(yīng)在線教學(xué)、混合式教學(xué)的考核評價(jià)制度，有效支撐高校課程建設(shè)[3-4]。與傳統(tǒng)教學(xué)相比，線上線下混合式教學(xué)具有獨(dú)特的優(yōu)勢，其核心是實(shí)現(xiàn)線上、線下教學(xué)的有效對接與融合，加強(qiáng)師生之間的互動(dòng)，提升教學(xué)質(zhì)量[5]。

雨課堂作為清華大學(xué)在線教育辦公室和學(xué)堂在線共同推出的便捷式智慧教學(xué)工具，通過連接師生的智能終端（手機(jī)、平板電腦等），將教學(xué)過程賦予顛覆式的全新體驗(yàn)，高效地實(shí)現(xiàn)新時(shí)代的智慧教學(xué)。雨課堂全部功能是基于PPT和微信的，其客戶端安裝后是作為PPT的一個(gè)小插件來呈現(xiàn)的，上課時(shí)學(xué)生只需用手機(jī)微信掃描課程二維碼即可完成簽到操作，并可以參與課堂互動(dòng)，非常符合當(dāng)代大學(xué)生的學(xué)習(xí)方式和習(xí)慣。它給教學(xué)帶來了全新體驗(yàn)，促進(jìn)了師生互動(dòng)，有利于學(xué)生深度參與教學(xué)[6-8]。

汕頭大學(xué)“工程熱力學(xué)”課程為機(jī)械類專業(yè)的必修課程，通過教學(xué)使學(xué)生理解工程熱力學(xué)和傳熱學(xué)的基本理論和知識。培養(yǎng)學(xué)生分析和解決實(shí)際工程中熱物理問題的能力，課程注重培養(yǎng)學(xué)生的綜合素質(zhì)。該課程內(nèi)容量大、課堂講授學(xué)時(shí)有限，而且因?yàn)楣?、概念繁多，需安排較多的課后作業(yè)加強(qiáng)練習(xí)，采用傳統(tǒng)的課堂教學(xué)往往無法深入展開講述，學(xué)生對課程知識點(diǎn)掌握不到位，授課效果欠佳。鑒于該課程的特點(diǎn)，課程組探索借助雨課堂平臺采用線上線下混合式教學(xué)模式進(jìn)行授課。

1線上線下混合式教學(xué)實(shí)施過程

針對“工程熱力學(xué)”課程內(nèi)容特點(diǎn)，課程組利用雨課堂平臺實(shí)現(xiàn)線上線下混合式教學(xué)，實(shí)施過程如下圖所示，具體如下。

1.1教學(xué)準(zhǔn)備工作

1.1.1學(xué)情分析

對于不同的學(xué)生群體有針對性地制訂授課方式才能達(dá)到更好的教學(xué)效果。在開課前建立課程微信群或者QQ群，發(fā)布線上調(diào)查問卷，廣泛調(diào)研學(xué)生的相關(guān)選修課程基礎(chǔ)、學(xué)習(xí)方式和意愿等情況。

1.1.2課程知識點(diǎn)梳理

線上線下混合式教學(xué)并不是簡單的“線上”+“線下”，而是線上線下的有機(jī)融合，因此需要對標(biāo)培養(yǎng)方案中的各個(gè)指標(biāo)點(diǎn)對課程知識點(diǎn)進(jìn)行重新梳理和整合，力求盡可能將低階性的內(nèi)容放在線上教學(xué)環(huán)節(jié)，而把高階性的內(nèi)容安排在線下的課堂教學(xué)環(huán)節(jié)。比如，針對熱力學(xué)中的典型問題（熱力學(xué)第一定律、熱力學(xué)第二定律、理想氣體的性質(zhì)與熱力過程、水蒸氣與濕空氣、制冷裝置循環(huán)、動(dòng)力裝置循環(huán)等）開展線上研討，安排學(xué)生分組提出解決方案，組與組之間進(jìn)行辯論。由此促進(jìn)了師生之間、學(xué)生之間的資源共享和協(xié)作學(xué)習(xí)。線下的課堂教學(xué)則主要安排對線上知識點(diǎn)的學(xué)習(xí)效果考查，特別是針對疑點(diǎn)和難點(diǎn)進(jìn)行深入剖析，最大程度利用好課堂教學(xué)的寶貴時(shí)間。

結(jié)合學(xué)校的實(shí)際情況和課程特點(diǎn)，一方面充分利用好各類線上資源，提升教學(xué)效果。另一方面，有針對性地錄制課程知識點(diǎn)對應(yīng)的微課視頻，作為雨課堂平臺線上資源的有力補(bǔ)充?？紤]到學(xué)生對視頻的專注時(shí)間問題，為保證學(xué)習(xí)效果，微課視頻的時(shí)長控制在5―10分鐘。

1.2教學(xué)管理與考核

線上線下混合式教學(xué)關(guān)鍵在于“混合”，其中“混”是手段，“合”才是目的，應(yīng)避免“混”而不“合”。因此，教學(xué)過程的管理與考核尤為重要。為了便于線上線下的統(tǒng)一管理，雨課堂小程序的使用貫穿線上線下教學(xué)全過程。學(xué)校教務(wù)部門已在開課前將課程信息和選課學(xué)生信息導(dǎo)入教師個(gè)人雨課堂賬號，教師可以非常方便地利用雨課堂微信小程序進(jìn)行課程管理，比如課前可以隨時(shí)推送預(yù)習(xí)課件和核心知識點(diǎn)微課視頻，也可以方便地利用名校慕課視頻資源。課中可以掃碼簽到、隨機(jī)點(diǎn)名，還可以開啟彈幕功能來輕松組織討論，活躍班級氣氛。另外，根據(jù)授課內(nèi)容還可以設(shè)置隨堂限時(shí)測試，結(jié)果實(shí)時(shí)統(tǒng)計(jì)。課后推送作業(yè)題目，自動(dòng)批閱和統(tǒng)計(jì)學(xué)生答題情況。

1.2.1線上教學(xué)管理與考核

每周固定時(shí)間更新、發(fā)布線上教學(xué)資源，教師提醒學(xué)生在上課之前完成相關(guān)內(nèi)容的在線學(xué)習(xí)，并要求按時(shí)完成相關(guān)測試題和作業(yè)。線上學(xué)習(xí)不受時(shí)空限制，極大地提高了學(xué)生學(xué)習(xí)的便捷性和主動(dòng)性。任課教師通過后臺能夠隨時(shí)隨地掌握同學(xué)們的學(xué)習(xí)進(jìn)程，如果發(fā)現(xiàn)有的同學(xué)進(jìn)度緩慢，可以進(jìn)行一對一的學(xué)習(xí)指導(dǎo)和督促，協(xié)助其完成學(xué)習(xí)任務(wù)。學(xué)生線上課程學(xué)習(xí)時(shí)長、作業(yè)、討論等都會(huì)被記錄下來并作為課程線上考核的依據(jù)。

1.2.2線下教學(xué)管理與考核

在線下教學(xué)內(nèi)容方面，教師通過對線上學(xué)習(xí)數(shù)據(jù)的分析，充分了解學(xué)生的線上學(xué)習(xí)情況，并根據(jù)學(xué)生的學(xué)習(xí)反饋進(jìn)行關(guān)鍵知識點(diǎn)的分析和講授。鑒于“工程熱力學(xué)”課程的實(shí)踐性較強(qiáng)，在課堂上盡量結(jié)合生產(chǎn)實(shí)際進(jìn)行講授，讓抽象枯燥的知識點(diǎn)變得生動(dòng)易懂。在線下教學(xué)管理方面，開課之初給學(xué)生們“約法三章”，明確告訴學(xué)生本門課程的成績構(gòu)成和出勤考核等方面的要求。以本課程為例，線下教學(xué)部分總成績由平時(shí)成績和期末考試卷面成績構(gòu)成，其中平時(shí)成績權(quán)重30%，期末考試成績權(quán)重70%。平時(shí)成績由三部分構(gòu)成，即出勤（占總成績10%）、課堂（占總成績10%）、作業(yè)（占總成績10%）。平時(shí)成績中的三部分內(nèi)容均通過雨課堂微信小程序進(jìn)行記錄，其中出勤通過“掃描簽到”功能實(shí)現(xiàn)，課堂通過“彈幕”“限時(shí)測試”功能實(shí)現(xiàn)，作業(yè)通過“討論區(qū)”“試卷”功能實(shí)現(xiàn)。

1.3教學(xué)總結(jié)與評價(jià)

傳統(tǒng)的教學(xué)方式過多地強(qiáng)調(diào)對學(xué)生的結(jié)果性評價(jià)，通常期末考試成績直接決定最后的課程成績。而利用線上學(xué)習(xí)和線下講授相結(jié)合的混合式教學(xué)模式，學(xué)生的期末總成績由線上學(xué)習(xí)成績和線下學(xué)習(xí)成績構(gòu)成。相比于傳統(tǒng)的教學(xué)考核方式，線上線下混合式教學(xué)方式的評價(jià)更加注重于對學(xué)生的過程性評價(jià)。強(qiáng)調(diào)考核學(xué)生平時(shí)的學(xué)習(xí)過程，促使學(xué)生在平時(shí)的學(xué)習(xí)中積極主動(dòng)地完成線上學(xué)習(xí)、測試及作業(yè)任務(wù)。利用雨課堂對學(xué)生進(jìn)行課前、課中、課后全周期過程考核。結(jié)合線下教學(xué)總成績，最終合理地給出每一名學(xué)生的學(xué)習(xí)評價(jià)，有效調(diào)動(dòng)了學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性和主動(dòng)性。這樣的過程性評價(jià)方式能更加全面客觀地考查學(xué)生對核心知識點(diǎn)的掌握情況，非常適合“工程熱力學(xué)”這樣一門知識點(diǎn)多、理論和實(shí)踐性均較強(qiáng)的課程。

2問題與建議

2.1線上線下混合式教學(xué)實(shí)踐中的問題

2.1.1教學(xué)評價(jià)方法仍欠合理

在混合式教學(xué)過程中雖然增強(qiáng)了過程評價(jià)，但是缺少個(gè)性化評價(jià)方法，沒有綜合考慮不同學(xué)生群體的差異性，因此評價(jià)的標(biāo)準(zhǔn)需要更進(jìn)一步優(yōu)化。

2.1.2學(xué)生線上學(xué)習(xí)持續(xù)性有待提高

后臺數(shù)據(jù)顯示，學(xué)生對于線上學(xué)習(xí)的積極性隨著時(shí)間的推移逐步降低，具體表現(xiàn)為觀看線上教學(xué)資源的次數(shù)、時(shí)長以及參與討論的人次逐漸減少。如何讓學(xué)生保持學(xué)習(xí)積極性應(yīng)當(dāng)引起關(guān)注。

2.2線上線下混合式教學(xué)的建議

線上線下混合式教學(xué)模式并非一種獨(dú)立的教學(xué)方法，不管是線上教學(xué)過程還是線下課堂教學(xué)過程均可以大膽地綜合利用傳統(tǒng)的教學(xué)方法，比如啟發(fā)式教學(xué)、示范教學(xué)、BOPPPS教學(xué)、PBL教學(xué)法等。線上線下混合式教學(xué)模式也并非是“放之四海而皆準(zhǔn)”的，在敞開懷抱擁抱這種教學(xué)方式的同時(shí)，應(yīng)以學(xué)生為中心，以提升教學(xué)效果為目標(biāo)，充分結(jié)合授課學(xué)校和課程實(shí)際情況，梳理重要知識點(diǎn)，制訂線上線下教學(xué)實(shí)施方案并在教學(xué)實(shí)踐中持續(xù)改進(jìn)，加強(qiáng)線上、線下教學(xué)環(huán)節(jié)的協(xié)調(diào)管理，達(dá)到“1+1>2”的效果。

3結(jié)語

基于雨課堂的“工程熱力學(xué)”課程線上線下混合式教學(xué)模式，充分利用信息化手段和線上豐富的教學(xué)資源，有效鍛煉學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力。教師通過雨課堂平臺可以全面掌握學(xué)生的學(xué)習(xí)數(shù)據(jù)，了解學(xué)生對于核心知識點(diǎn)的掌握程度，從而可以有針對性制訂和調(diào)整線下授課方案，將線下課堂教學(xué)與線上教學(xué)深度融合，確保學(xué)生們對熱力學(xué)知識點(diǎn)學(xué)懂弄通，提升運(yùn)用熱力學(xué)知識解決工程實(shí)際問題的能力，為將來從事相關(guān)工作或繼續(xù)深造打下堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)，達(dá)到新工科教育的要求。課程考核結(jié)果注重過程性評價(jià)，學(xué)生們的學(xué)習(xí)積極性大幅度提升。

相信在當(dāng)前教育現(xiàn)代化和教育部倡導(dǎo)建設(shè)線上線下混合式教學(xué)“金課”的大背景下，隨著大規(guī)模在線開放課程的建立，會(huì)有越來越多優(yōu)質(zhì)的教學(xué)資源涌現(xiàn)，必將會(huì)有越來越多的高校教育工作者研究或者采用這種教學(xué)模式。

基金項(xiàng)目：汕頭大學(xué)2021年度本科教學(xué)質(zhì)量與教學(xué)改革工程項(xiàng)目“翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式在工程熱力學(xué)課程教學(xué)中的探索與實(shí)踐”。

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