雨課堂在化工儀表及自動化課程中的應用研究*

陳 政, 魏淑偉, 趙雪英, 張學蘭, 吳鴻偉, 王登峰

(棗莊學院化學化工與材料科學學院，山東 棗莊 277160)

《化工儀表及自動化》課程是我校化學工程與工藝專業、應用化工技術專業和化工安全技術專業的一門職業發展選修課。本課程主要向學生講解了常用化工儀表和控制系統的基礎知識、基本原理和應用。通過本課程的學習，學生能夠根據具體的工藝要求，正確的選用常用化工儀表和控制系統，設計出合理的控制方案，并能找出和解決化工儀表和控制系統常出現的問題。同時，培養學生的工程知識素養、工程意識和工程思維；培養學生具有良好的職業道德、科學態度和創新意識等，為社會培養優秀的應用型人才奠定堅實基礎。

1 教學過程中存在的不足

本課程是一門綜合課程，它涉及到高等數學、化工原理、電子電工技術、大學物理等多門課程中的相關知識。因此，課程內容涉及面比較廣，內容復雜，且儀表及閥門的內部結構不易想象。盡管現使用的《化工儀表及自動化》教材內容詳實、與時俱進，但是相關儀表及閥門的結構介紹和原理的講解沒有相關的動態演示，導致學生聽課效率低下，課堂參與度不高等問題。而且，目前學生傾向于使用手機等電子產品，課前將手機放置手機袋容易引起學生的抵觸情緒，傳統的教學模式已經不能滿足引起學生的抵觸情緒，傳統的教學模式已經不能滿足“以學生為中心”的教育理念。因此，對《化工儀表及自動化》課程教學模式的改革和探索勢在必行。

2 教學手段改革措施

2.1 雨課堂的引入

針對現在學生的學情特點，清華大學和教育部在線教育研究中心聯合開發了雨課堂教育平臺，其可用于線上線下混合式教學，對教學過程進行全程記錄，對每位學生均可生成學習報表，實現個性化教學[1]。雨課堂不需學生下載專用App，而是將其嵌入到PPT和微信軟件中。通過這種方式，教師通過PPT和學生的微信端建立聯系從而將手機轉變為了教學工具。利用雨課堂，教師可以進行課前預習和相關視頻的推送，學生可以利用碎片時間進行充分預習；課中，老師和學生可以利用雨課堂進行有效的互動教學，問題的推送及實時回答，隨機點名等手段大大提高學生的課堂參與度和學習熱情。

2.2 PPT的制作

隨著科學技術的發展，化工生產中各種新式閥門和儀表投入使用，為了有效地對工藝參數進行監控，儀表和閥門的內部結構和工作原理越來越復雜[]。盡管教材通過大量的文字和少量的圖片對相關內容進行了講解，但是部分內容還是比較枯燥和抽象，學生學習起來興趣索然[]。同時，大量的教學內容在有限的時間內很難通過傳統的教學方式教授給學生。而雨課堂的使用能夠有效地解決這一問題。利用雨課堂，教師只需對自己的PPT進行小浮動改動和增添就可使用，不會給教師帶來較大負擔。本文以壓力檢測及儀表這一小節為例，說明雨課堂的引入對于教學質量的提升。課前，可以將制備好的預習PPT推送給學生，其內容包括這一小節重點內容的慕課小視頻、壓力檢測儀表內部結構的3D演示、壓力檢測儀表的最新研究進展等內容，讓學生能夠重點學習和掌握工業生產中常用壓力檢測儀表的工作原理。課中，首先對上節課的知識進行重點鞏固復習，在PPT中利用雨課堂插入相關復習題，可以對學生的知識點掌握情況進行有效了解；同時，在新課進行中也插入提問環節(單選題、多選題和投票題等)，主要包含壓力檢測儀表的分類、原理及彈性元件的選擇等問題，以便了解學生的聽課質量，調整教師的講課節奏；并在課間對智能型壓力變送器的相關進展進行討論，并對相關論點進行投票。通過這種手段，可以將壓力檢測儀表的相關學習內容碎片化，利于學生的學習和記憶。同時，對于學生來說雨課堂是在手機微信端使用，因此在教學過程中手機將轉變為教學工具，實現堵不如疏的策略。通過這種方式將課外學習與課堂教學聯系起來，有效地提高了教學的吸引力和感染力。

2.3 學生學習興趣的激發

由于《化工儀表及自動化》課程內容比較枯燥和抽象，傳統灌輸式的教學方式容易降低學生的學習積極性和主觀能動性，使得教學效果很難達到預期[6]。如何調動學生的學習興趣顯得十分重要。因此，在本課程的教學過程中引入雨課堂教學平臺，通過其線上線下混合式教學提高學生的課堂參與度和學習興趣。通過雨課堂，除了上文提到可以推送預習PPT、相關儀表、閥門的動態演示等優點外，雨課堂具有隨機提問的功能，其排除了教師的主觀性。例如，在講解完幾種壓力檢測儀表后，可以通過隨機提問的方式讓學生回答幾種壓力檢測儀表的區別，由于是隨機提問可以使每位學生在課堂中保持高度的注意力集中。其次，對于計算壓力儀表精度這種計算題還可以通過投稿功能，讓學生將計算結果以投稿的形式發送過來，教師可以選取典型結果進行講解，這種方法發消除了學生因害怕答錯問題而不愿意主動回答問題的因素。最后，雨課堂還具有學生喜歡的彈幕功能，課上可以給學生們一個開放主題，如智能型壓力變送器的發展趨勢等，學生可以自由回答，以此來活躍課堂氛圍。通過這些新式教學手段，可以讓學生充分體會學習的樂趣，讓一門枯燥、抽象的《化工儀表及自動化》課程生動起來。

2.4 作業及考核方式的改變

目前，大多數課程的作業主要通過線下以筆記本的形式上交，久而久之教師會囤積大量的學生作業本，這增加了保存和管理的難處。而通過雨課堂可以讓學生對作業進行拍照，然后線上進行提交，教師可以線上直接批閱和保存，且每位學生各次作業的成績雨課堂自動進行累加，最后教師只需合并導出最終結果即可。同時，雨課堂可以實現線上考勤，學生僅需掃描課程二維碼或輸入課堂暗號來完成簽到，考勤時間及結果一目了然。雨課堂還可以進行線上考試，為課程小測提供了便利，其可對客觀題進行自動評判，教師僅需要批閱主觀題，這大大節省了教師的批閱時間。因此，利用雨課堂，課前進行預習PPT的推送，通過學習時長等參數可以了解學生的預習情況；課中實時問題的推送及回答情況，可以了解學生課上的聽取效果；課后小測為學生的知識鞏固和記憶評測提供依據。通過，課前、課中和課后三個方面全方位的掌握學生的學習效果，從而調整自己的教學方法和教學節奏。

3 結 語

雨課堂的引入使《化工儀表及自動化》這門內容復雜且抽象的綜合性課程生動形象起來。教師利用雨課堂可以對課程教學內容、教學方法以及考核方式等方面進行有效的改革和創新，以提高課程的有趣性，從而提高學生的學習熱情和課堂參與度確保高質量的教學。雨課堂的使用還可以大大節約教師批改作業和考勤等方面的時間，使其有更多的時間投入到教學改革中。雨課堂的使用為培養新工科背景下應用型人才提供了便利。