基于“雨課堂”的《化工原理》課程教學探討

張 鈺， 陳媛媛， 王紅軍

(信陽師范學院 化學化工學院，河南 信陽 464000)

雨課堂是一款由學堂在線和清華大學在線教育辦公室共同研發和推出的一款智能教學工具，它旨在連接教師與學生的的移動智能終端，將課外學習與課堂有機結合，教學課件PowerPoint與微信APP的有效結合讓課堂互動永不下線，保證了課堂的教學質量與品質[1]。

雨課堂的使用會給師生帶來全新的教學體驗，改變以往教師的教學方式與學生的學習方式。雨課堂使用方式簡單易懂，軟件很小，只需PPT插件和微信APP就能進行學習。課前預習和課后復習落到實處，方便了學生的隨時學習。不限時間地點，增加師生的互動，也讓教師更加清晰直觀的了解學生的學習效果，及時調整教學進度。

在實際授課過程中學生可以和老師實現高效的課堂。如果同學們在授課當中有不懂的部分，可以在手機上點擊“不懂”按鈕，教師可以看到點擊不懂的人數，并及時調整授課內容；同時老師可將PPT中的習題發送給學生，同學們可以在課堂上即時作答，教師可以及時查看答案分布，及時獲取答題情況的數據[2]。運用雨課堂同學們可以隨時發送彈幕與教師實時溝通，學生簽到也更加便捷。更重要的是雨課堂會記錄課前、課上、課后的所有數據，教師都可以在雨課堂上隨時查看也可上傳郵箱保存，以便對授課內容調整。

1 化工原理教學模式現狀

化工原理是工程技術人員解決化工生產過程中各種問題的必備基礎知識。化工原理學習中涉及大量物理、數學知識，而且研究化工生產過程多為實驗，難度較大。因此，《化工原理》課程具有內容抽象復雜、高度概括、公式繁多復雜、學習難度大等特點[3]。而學生缺少對化工過程及相關內容的了解，這對于剛接觸化工原理的學生來說是一個很大的挑戰。

目前，國內大學化工原理的教育模式仍是傳統的“注入法”。雖然在授課過程中教師也讓同學們發散思維想象與思考，但終歸形式單一，而且最后結果也會是以教師的總結作為正確答案，限制了學生的思考[4]。這種教學模式同時忽略了學生之間的差異與個性，無法滿足不同學生的不同需求。其次，這種模式下的課堂忽略了以學生為中心的主題，教學中心、課堂中心大多時候是教師，教材內容占主導地位[5]。這也導致學生專業基礎知識存在欠缺，這會影響在實踐教學中學生很難理論聯系到實際，最終導致理論和實踐都掌握不好。

課堂主體地位的顛倒導致課堂氛圍低迷，學習成效普遍不高，枯燥的理論課堂也令部分學生產生厭煩的心理，缺乏生動趣味。

2 引入雨課堂后的化工原理教學

雨課堂是在MOOC平臺的基礎上對翻轉課堂進行試驗和實踐研究得出來的，它的設計理念來源于課堂，服務于課堂[6]。

移動網絡與智能手機已經滲透校園生活，隨處可見的低頭族，教室內更是如此，每天微信、微博、空間、朋友圈似乎已經成為大學生的常態。“雨課堂”的出現很好的將手機運用為學習工具。

使用雨課堂進行授課，教師只需要下載一個雨課堂的插件，學生通過微信APP掃碼進入。化工原理課程內容多，公式多，符號多，為了讓學生更好的學習，教師可以在課前預習中插入學習在線的視頻講解、講義。雨課堂上也可以鏈接使用清華大學的MOOC視頻資源和課件，也可以設計成自己上課的課件風格。雨課堂擁有語音功能，通過上傳PPT后可以對重難點內容進行有針對性的講解，加深學生的理解。最后教師收到學生預習的反饋，對于沒有完成預習的學生，可以設定預習截止時間的時間節點提醒。這樣保證每一位學生課前的預習有效，使學生在課前對所學內容有更加清晰的了解，從而高效的進行課堂教學。

課堂上教師的PPT可以即時發送到學生端，學生可根據自身情況保存課件和做筆記，對疑點和重點及時整理。PPT每一頁都有“不懂”和“收藏”按鈕，學生根據自身的理解和掌握情況匿名點擊“收藏”和“不懂”。教師根據后臺接收到的“不懂”的數據，對高頻“不懂”的知識點進行重點分析。為了促進師生交流，課堂上教師可以打開彈幕，通過學生發送的彈幕來與學生進行交流，了解觀點和想法，這種方法也可以減少上課玩手機的“低頭族”的人數。

課后的檢測也是必要的，教師在“雨課堂”上發布試卷和習題，通過學生測試情況的數據得知學生掌握情況，及時進行課程的調整，對于基礎較差的學生也能進行針對性的輔導。

3 引入雨課堂的優勢

雨課堂將課前、課上、課后結合，極大地提高效率，更克服了平時多媒體教學的諸多弊端。教師課前的預習課件可以設計的有趣又幽默，更好地調動學生的好奇心和求知欲，這能為課上的學習提供基礎保證，帶著疑問的學習效果更好，學生的主動求知比被動接受更能跟上上課節奏，不容易因跑神而錯過重點。

雨課堂的使用同時也實現了課堂的翻轉與教學的改革，這樣學生成為了課堂的主角，而老師成了輔導者。這樣的學習輕松愉快，保證了課堂和諧，氛圍良好。但也存在不足，雨課堂上只有單選、多選以及投票，有待優化。總的來講雨課堂的出現解決了現在多媒體教學“一次性”的弊端，實現了線上線下相結合的教學；同時也把學生的中心地位得以強化，增加了課堂的效率。

4 雨課堂在化工原理教學中的應用實例

筆者講授的《化工原理》教材是夏清、賈紹義主編的第2版，分上、下兩冊，共11章內容。本文以“傳熱”的第一節內容為例，介紹如何使用雨課堂進行教學。

4.1 課前預習

首先在雨課堂上傳生活中常見傳熱現象的圖片或視頻，如：“夏天的沙灘、冬天公園里的石凳和木椅、在太陽下晾曬衣服、轉動的電扇、冬天穿羽絨服、屋子里的暖氣片、冬天水管上包裹著海綿、爐子上燒水”等。從這些生活化的問題入手，引起學生的興趣，激發學生思考的熱情，從而認真預習本節內容。給學生出思考題“為什么電扇能降溫?”、“為什么冬天羽絨服比棉衣更保暖?”、“暖氣片采用什么方式進行傳熱？”、“燒水過程熱量的傳遞是如何進行”，并要求進行回答，檢測學生的預習情況。結果顯示，86人中有67人按時回答了問題，回答率為78%；提交答案的67人49人回答正確，正確率為72%。這一結果說明，仍有一小部分學生沒有按照要求進行課前預習；還有一部分學生雖然課前預習了，但對部分內容理解得不夠透徹，知之甚解。在這一階段，教師能夠了解學生對本節內容的預習情況，掌握基礎薄弱的學生名單，從而做到有的放矢地開展課堂教學。

4.2 課堂教學

通過 PPT 展示本節內容的學習目標，即掌握傳熱的三種基本方式；分清熱傳導、熱對流、熱輻射的共同點與區分點；熟悉傳熱過程中冷、熱流體的換熱方式；了解穩態傳熱和非穩態熱傳導等。從而讓學生明確掌握學習的方向。同時在雨課堂上上傳本節課程的PPT，學生根據自身理解情況，可以選擇點擊PPT每一頁上都有的“不懂”和“收藏”按鈕。結果發現有67%的同學對“燒水過程涉及的傳熱方式”表示“不懂”。

為加強知識的認知過程，教師在講解完內容“熱對流的定義及特點”后，提出問題“燒水過程熱量的傳遞是如何進行？”這一問題也是一大部分學生課前預習的疑點。我們首先把學生分成10組，每組8～9個人，每組都放有核心學生，核心學生是在課前預習中回答問題正確的那部分學生。通過分組討論，分步列出燒水過程中涉及的傳熱方式。然后，每組核心同學將討論得到的結論進行總結，并且在班上回答，進行組與組之間的交流。最后，教師總結出燒水過程中的傳熱方式包括：(1)火爐通過熱傳導把熱量傳遞給水壺；(2)水壺通過熱傳導把熱量傳遞給壺底部的水；(3)壺底部的水升溫，熱脹冷縮，密度變小，輕者上浮、重者下沉，上部的水往下流，底部的水往上流，實現熱對流換熱。還能繼續引申自然對流和強制對流的區別：燒水時的熱對流是自然對流，自然對流是由溫度不同引起密度差異導致的，沒有受到任何外力作用；而由外力作用引起的對流稱為強制對流。這樣，使每個學生都能熟練掌握熱對流的特征以及自然對流和強制對流的區別。

4.3 課后檢測

為檢驗學生的掌握情況，利用雨課堂再次要求學生對課前發布的問題進行作答，結果提交率為100%，其中正確率為95%，可見大部分同學已經掌握了傳熱基本方式的相關內容。仍有4名同學回答錯誤，在課堂上及時對其修正。同時發布一張測試卷，要求學生一周內完成，加強課堂學習效果，再次查漏補缺。

5 結語

雨課堂是一種新的混合式教學工具的更好的結合方式，使手機成為了學生的學習工具。同時雨課堂更能增加師生的互動，也讓教師更加清晰直觀的了解學生的學習效果，及時調整教學進度。而化工原理的教學改革是一個漫長的過程，雨課堂的加入也為教學改革注入一股新鮮的血液。