雨課堂在大學物理課堂教學中的應用與效果分析

姚文俊，姚欣雨

（1.中南民族大學 電子信息工程學院，湖北 武漢；2.中南民族大學 經濟學院，湖北 武漢）

一 引言

《大學物理》是理工科各專業重要的基礎課程，如今隨著互聯網技術的發展和智能手機的普及，網絡平臺已成為學生獲取知識的重要來源之一。網絡正被引入課堂教學，成為傳授知識的重要手段[1,2]。目前國內外各高校紛紛結合自己的人才培養目標和需求，通過在線學習、在線學習與課堂教學相結合等多種方式來應用網上的在線開放課程，并不斷創新校內、校際課程共享與應用模式，使網上教學進入迅猛發展階段[3,4]。

雨課堂是清華大學和學堂在線共同推出的新型智慧教學解決方案，是將互聯網和數字媒體技術與常規的師生面授教學相結合的混合式教學模式[5]。這種教學模式能調動學生的積極性，實現大班教學中的互動，提高學生的學習效率；能更好地實現實體課堂的落地，開展翻轉課堂并讓線上和線下更好結合；能科學地覆蓋了課前-課上-課后的每一個教學環節，為師生提供完整立體的數據支持，個性化報表、自動任務提醒，讓教與學更明了。

目前我校《大學物理》教學還是采用傳統的教學模式，忽略了移動互聯時代，網絡知識傳播方式在課堂教學中的重要作用。現將雨課堂引入《大學物理》課堂教學，目的是最大限度地激發學生學習興趣和合理利用教學資源，為學生提供一個發揮個人潛能的廣闊空間。最終目標是建立一種基于“互聯網+”的將傳統教學模式和現代網絡技術相結合的混合式課堂教學形式。這種教學形式是將復雜的信息技術手段融入到PowerPoint 和微信，在課外預習與課堂教學間建立溝通橋梁，讓課堂成為師生互動，且永不下線的新教學模式。同時在學生的學習過程中將“課前-課上-課后”的每一個環節都賦予全新的體驗，最大限度地釋放教與學的能量，推動教學改革。

二 雨課堂在課堂教學中的使用

（一）掃碼記錄考勤

圖1 雨課堂記錄學生的考勤

圖2 學生參與答題過程

我校承擔《大學物理》公共課教學的教師只有13 人，而每年學習這門課程的學生有3000 人左右，所以該課程的安排不能以專業和班為單位授課，是以教師人數來決定每個班的人數，然后所有專業的學生合在一起，由學生來選任課教師。由于聽課的學生來自不同的學院和不同的專業，相互之間不熟悉，學生的考勤沒有辦法讓學生干部來完成。如果由任課教師點名，由于每個教師班上的學生有130 人，每次點名要花10 分鐘，而整個上課時間只有45 分鐘，平時點名就不大現實。如果長期不點名，學生就會逃課而且會影響到那些意志不堅定的學生，最后導致學生的出勤率很低。雨課堂的掃碼進入課堂就解決了學生考勤問題。圖1（a）是學生進入課堂的二維碼，圖1(b)是課堂人數統計。

（二）師生互動增強教學效果

具有雨課堂的PPT 是要重新編寫，課件中增加選擇題、填空題和投票題，學生給出正確答案并且答題時間排名靠前，教師可發紅包獎勵。這樣能增加師生互動，活躍課堂氣氛，激發學生的學習興趣。圖2 顯示了學生參與做題的整個過程。

（三）數據報表反映課堂教與學

課程結束后，雨課堂會自動把教學數據發送到教師的手機中并制成Excel 文件，供教師對自己的教學情況做出判斷。教學數據包括課堂人數、學生數據、“預警”學生、習題數據、課件數據和隨機點名記錄，其中學生數據是反映學生上課表現的最真實的記錄，是本次課最為關鍵的數據，反映了學生上課總的基本情況，其他數據是學生的具體表現。圖3 是隨機選取的某個學生課堂表現數據，顯示了這個學生這節課的整體情況，有簽到記錄、做題得分和用時長度、得分排名和不懂的PPT 頁碼。圖4 是教學數據中各個具體方面，圖4(a)顯示簽到的學生人數、簽到的時間和答題得分，由于學生的排序是按答題得分和用時的綜合分來排，教師很容易掌握學生對知識點的掌握情況；圖4(b)是顯示“預警”學生，圖中顯示的是課堂表現極差排名倒數學生；圖4(c)是習題數據，顯示學生的做題情況；圖4(d)是本節課隨機點名情況。

圖3 某學生的課堂表現數據

圖4 教學數據的各個方面

（四）課前和課后推送資料

雨課堂可在課前和課后推送預習和復習課件，但無法與學生直接交流。應用雨課堂上課，還會建立QQ 群或微信群，推送課件、作業答案、課程通知等資料，方便與學生隨時交流。圖5 是建立的師生交流QQ 群，圖6 是推送的課件和作業答案，圖7 是解答學生的疑問。通過建群極大地方便了師生交流。

圖5 班級QQ 群

圖6 推送的課程資料

圖7 解答學生的疑問

三 效果分析

（一）學生的學習興趣明顯提高

雨課堂教學實施的關鍵是吸引學生，提高學生的學習興趣。實施雨課堂教學后，明顯感覺到學生的學習興趣和自覺投入到本課程的學習時間增強。教學中學生到課率是反應學生學習興趣的主要指標，圖8 顯示的是教學中隨機抽取的2016級和2017 級學生在教學過程中10 次不同時間的到課率，其中2016 級學生沒有使用雨課堂教學，而2017 級學生使用了雨課堂教學，通過比較，使用雨課堂教學，學生的到課率普遍要高一些。表1 統計的是在雨課堂教學中師生互動的選擇題、投票題、填空題和計算題的參與人數和準確率，表中數據大致能反應大部分學生是在圍繞老師轉，認真聽課。圖9 是表中選擇題的解答情況。另外在使用雨課堂的教學中還發現以下好的現象：學生在課堂前三排就座人數增多，后三排基本沒人，中途逃課人數基本沒有了；學生的作業抄襲現象明顯減少，課間和課后找老師問問題的人數增多。

圖8 學生到課率的比較

表1 師生互動數據

圖9 學生選擇題的解答情況

（二）學生的學習效果明顯改善

教學軟件的引入最終是要看教學效果，通過一學期的雨課堂教學，發現學生的參與意識明顯增強。沒事老做題，還限制時間提交，一直需要保持高度集中，使學生的課內學習注意力提高了；“不懂”、彈幕、預習/復習評語，使學生主動參與意識提高了；手機上保留上課的PPT，使學生的學習場所和時間更自由；學生的課程總評成績以往是由平時（30%）和期末卷面（70%）兩項合成，平時成績主要由考勤和作業構成。現在使用雨課堂教學，學生的課堂表現都有記錄，平時成績可以提高到50%以上，期末卷面的比例可以降到50%以下，促使學生更加參與雨課堂教學。例如就考勤來說，現在教學學時被壓縮且大班上課（超120 人），一個學期點名一般不會超過三次，考勤給的成績一般不會很準確。但有了雨課堂的掃碼進課堂，相當每次都點了名，依據掃碼名單給的考勤分就很準確了。表2 顯示的是2016 級（使用雨課堂教學）和2017 級（不使用）學生的同一學期的大學物理（1）的期末卷面成績分數段的對比統計表，圖10 是分數段分布的對比直方圖，通過比較，使用雨課堂教學，學生的成績普遍要高些。另外使用雨課堂教學，學生給教師的評教得分普遍要高些。

表2 分數段分布

圖10 分數段對比直方圖

（三）教師和學生共同得到提高

傳統課程教學完全是由教師來主導與控制,學生的主觀能動作用被忽視,完全處于一種被動接受的地位,學生學習的積極性受到壓制,學習能力、創新精神的培養受到限制，顯然這樣的教學狀況是難以適應新時期人才培養的要求。要改變必須從教學的主體（教師）開始，教師轉換觀念應從學生的實際需求出發，認真做實事來為學生服務。雨課堂教學中教師的教學課件能通過互聯網技術實時傳輸，學生在學習中有不懂的問題能隨時提出；教師可以將帶有MOOC 視頻、習題、語音的課前預習課件推送到學生手機，方便師生溝通及時反饋；課堂上實時答題、彈幕互動、紅包發放，可以增加學習氛圍；將課堂知識點拆分，使知識點碎片化制成MOOC 視頻，發送到學生的手機上，供學生在課余花上3～5分鐘進行學習。這些措施使教師上課更具有趣味性和娛樂性，能吸引學生眼球，激發學生的學習興趣 。同時通過積極運用互聯網技術手段授課，使教師的教學方法靈活多樣，提高教師的授課水平。

四 結語

通過兩年使用雨課堂的教學經驗，總結如下：（1）運用雨課堂能同時利用現有的主流網絡技術進行教學，能幫助學生開拓思路，激發潛能，提高學習興趣；（2）在教給學生專業知識和學習方法的同時，全面培養他們的自主學習能力、創新意識和實踐能力，從而提高綜合素質；（3）通過積極運用互聯網技術手段授課，使教師的教學方法靈活多樣，提高教師的授課水平。