雨課堂助力“高等數學”混合式教學的研究

康美飛，侯代忠

[摘 要] 隨著時代的快速發展，現代信息教育已經進入人們視野，尤其是當下互聯網、智能移動終端日益普及，各種類型的教育資源層出不窮，為教育工作提供較多幫助。與此同時，在新課改、素質教育背景下，學校教育要求也發生變化，傳統教學方式已經很難滿足教育需求，必須借助現代信息教育加以改善。雨課堂就是基于這一時代背景提出的，以升級課堂體驗、加強師生互動、提高教學便捷性為核心，需要將其較好應用于“高等數學”教學中，保證教學質量。結合教學的實際情況，對雨課堂在“高等數學”混合式教學中的應用進行詳細分析，以期為其他學科改進教學提供借鑒與參考。

[關鍵詞] 雨課堂;高等數學;混合式教學;策略

[作者簡介] 康美飛（1988—），女，山東濰坊人，碩士，陸軍步兵學院數學教研室助教，主要從事數學研究;侯代忠（1964—），男，廣西柳州人，碩士， 南寧師范大學數學與統計學院研究員，碩士生導師，主要從事數學教育和學校管理研究。

[中圖分類號] G642.41 [文獻標識碼] A [文章編號] 1674-9324（2022）07-0125-04 [收稿日期] 2021-07-28

“高等數學”是高校教育中的一項重要內容，相對于初等數學而言，具有一定的復雜性，學習難度較大，對學生思維能力、想象能力、抽象能力、邏輯能力等都有著較高要求。若是教師仍然以傳統方式進行課程教學，可能難以起到教學效果，學生也很難較好理解教師講授內容，甚至還會受到枯燥、乏味教學內容的影響，產生消極學習行為，對教育工作產生不利影響，學生個人能力也難以較好培養。雨課堂的出現，打破了傳統教學模式束縛，為混合式教學展開創造了有利條件，對于構建和諧師生關系、提高教學質量有著重要意義。因此，聯系實際分析雨課堂在“高等數學”混合式教學中的應用是十分必要的。

一、雨課堂與混合式教學模式概述

（一）雨課堂簡介

1.雨課堂的產生。隨著互聯網技術快速發展，人們已經進入了信息時代，移動互聯網、大數據的快速發展，更是為技術創新帶來諸多便利，對于課堂教學也起到一定促進作用。為更好地迎合時代發展，清華大學將信息技術融入教學場景，并于2016年4月，推出了一款混合式教學工具——雨課堂，能夠根據教學期間教師的各項需求，為其提供智能化、數學化信息支持服務，最大程度上保證教學質量。具體而言，雨課堂將復雜的信息技術手段融入PPT和微信，讓課堂互動永不下線。雨課堂科學地覆蓋了課前—課中—課后的每一個教學環節，為師生提供完整立體的數據記錄支持，個性化報表、自動任務提醒，讓教與學更明了[1]。

2.包含功能。從功能性上來看，大致可以從課前、課中、課后三個層面進行闡述。課前，能夠為學生推薦視頻、音頻、微課等自學材料，并對學生的預習數據進行較好反饋，完成課前答疑;課中，包含掃碼簽到、幻燈片同步、問題反饋、隨堂測試、隨堂練習、答題統計、師生互動等功能，更有助于營造良好的課堂氛圍;課后，學生可以回顧課程PPT，做好課后鞏固，對于學生出現的錯題，雨課堂也能整理收集，并形成數據反饋給教師，即使學生在課后自主學習，也具有答疑功能，保證學生自主學習的便利性[2]。

3.運行環境要求。通常情況下，雨課堂系統的運行環境要求主要體現在兩個方面：一是電腦端環境要求，雨課堂能夠適用于Windows XP SP3、Windows 7以上所有版本的操作系統，MAC用戶可通過自主安裝Windows、OS X雙系統、虛擬機Windows使用，具有較強的適用性;在軟件方面，當雨課堂處于電腦端時，可以作為PPT插件存在，因此在運行時，要求安裝PowerPoint，根據軟件版本要求，還應當安裝Microsoft Office 2010以上版本才能保證正常使用，WPS暫且無法兼容。二是手機端環境要求，對于手機操作系統，要求必須保證流暢性，使得雨課堂能夠較好運行，安卓4.4.4、IOS8.0以上版本均可運行;手機軟件環境，需要安裝微信，借助公眾號來實現教學，保證了便利性，運行條件較為容易滿足[3]。

（二）混合式教學模式分析

目前，專家學者普遍將混合式教學定義為，將傳統教學優勢與“e-Learning”新型學習模式相結合。在課堂上，教師需啟發、引導學生，而學生則是積極參與課堂，形成良好的課堂氛圍，共同提高課上教學有效性，其核心思想，就是“教”與“學”同步進行，結合具體產生的教學問題，尋求有效辦法加以解決，使教學效果能夠達到最大化。一方面，混合式教學實現了線上、線下教學的有效融合，進一步拓展教學時間與空間，即使是碎片化時間，也能被學生加以有效利用，調動學生學習自主性;另一方面，混合式教學模式，具有較強的網絡特征，學生可以利用信息技術平臺，相互討論、協商有關問題，交流經驗，也可以利用平臺與教師溝通，形成良好互動，對于提高“高等數學”教學實效性，有著較好的促進作用。

二、“高等數學”學習的重要性

（一）主要特點

眾所周知大學里“高等數學”是重要的基礎課程，不僅可以解決工程科學、經濟學、管理科學等各領域的問題，還可以培養學生的邏輯思維能力、創新能力和綜合素質的關鍵學科。從課程內容上來看，主要包括微積分學、代數學、幾何學，以及三者交叉下形成的基礎學科，涵蓋了多項內容[4]。從課程特點上來看，“高等數學”作為一門基礎學科，特點相對固定，包括高度抽象性、嚴密邏輯性、廣泛應用型，其中抽象性與計算性是最為鮮明的特征之一，能夠較好揭示其本質規律，保證其能廣泛運用。

（二）重要性

在高校理工科專業，高數是一門十分重要的學科，內容多、難度大、涉及范圍廣泛，學習難度大，為學生學習帶來較大阻礙，是學生必學課程。其重要性主要體現在以下幾個方面：（1）是其他學科的基礎，高數本身屬于一種應用廣泛且基礎的學科，覆蓋了微積分、代數學、幾何學，對于理工專業學生而言十分必要，只有較好掌握高等數學的有關知識，才能為本專業學習奠定一定知識基礎，是必須掌握的學科類型;（2）能夠較好培養學生思維，高等數學中包含了較多定理內容，是學生必須掌握的，本質上來看，數學也是一種思想，即數學思想，能夠更為客觀地了解到其本質，對于培養、開發學生抽象思維能力、邏輯思維能力有著重要作用，由此可見在高校教育中加強對學生“高等數學”學科教學，對于提高學生個人能力、綜合素質而言是十分必要的[5]。

三、“高等數學”教學中的常見問題

從現階段開展的“高等數學”教學情況來看，還存在一些普遍性問題，這些問題的存在，會直接影響到課程教學實效性。

首先，教師教學過于片面且單一，學生往往不會被作為課堂主體，在缺乏理解、思考的情況下，學生很難有效掌握高等數學知識，并逐漸降低了學習興趣，成績難以有效提升，思維、邏輯能力也較為局限。

其次，教學過程設計不合理，傳統教學模式下，教師教學主要依照大綱來進行，形式單一，雖然也會使用信息技術開展教學，如授課PPT、微課等，對課堂起到一定改善作用，但歸根結底，仍然是教師主導，學生被動參與，仍然無法調動學生學習的主動性、積極性。另外，忽視學生差異性，“一刀切”教學為基本現狀，導致班級內學生成績兩極分化較為嚴重[6]。

再次，缺少預習環節，查缺補漏十分困難，而學生在課上也缺乏主動思考與認知意識，只是遵循教師思路思考問題，沒有從自身理解角度出發審視問題，最終形成僵化思維。然而，數學本身是一門考驗學生思維能力、邏輯能力的學科，若學生一知半解，缺少獨立思維，很容易在后續學習中，進入思維誤區，也無法較好掌握數學思想，必須在今后予以改善[7]。

最后，教學評價不合理。在高校“高等數學”評價通常是依照課堂出勤、平時學習表現、最終考試成績來進行綜合評價，具有一定實效性，但在所占比的分配上不合理，成績仍然為主要衡量標準，這種以結果為中心的衡量標準，無法動態反映學生抽象思維能力、邏輯分析能力，致使教師無法真正客觀、全面、綜合地了解學生，即使知曉學生學習存在問題，也無從解決，對學生未來學習、發展產生諸多不利影響。

四、雨課堂在“高等數學”混合式教學中的應用

基于上述分析，了解到雨課堂是一種以現代信息教育技術為核心，構建起來的系統平臺，能夠實現教師與學生之間的良好互動與溝通，是一種全新的課堂形式，應用價值較高，需要任課教師加以合理應用。

（一）引導學生預習課件

雨課堂應用的關鍵，就在于如何保證學生能夠自主預習課件。除了要利用課上、課下時間，鼓勵并帶動學生參與教學、預習活動，還要從自身課件角度出發，保證分發給學生的預習課件，具有探究性、知識鮮明等特征，考慮到學生的差異性，還可以將預習課件分為不同級別，學生可根據自身需求預習完成。

整理本堂課程涉及的基本定理、定義、計算方法，并制作成雨課堂版預習PPT課件，方便學生利用碎片化時間進行自主學習，要也可以插入MOOC視頻，或是教師自己錄制的視頻，要求保持簡短、精練，避免增加學習、理解難度[8]。

穿插試題，主要是讓學生能夠在思考中解答問題，且與課程內容緊密相關且能夠幫助學生理解基礎知識，反映學生預習過程中對知識點的掌握情況，而后根據雨課堂發送的預習報告及時修正教學內容及教學過程。

保證線下授課課件的全面性與適用性，同時考慮到后進生、具有較強能力的學生，滿足多層次學生群體學習需求。因此，線下授課課件制作必須要保證互動性、探究性、生活性、趣味性，適當融入一些生活中真實、應用的數學案例，激起學生興趣，較好調動學生課堂積極性。

（二）合理設計教學過程

雨課堂在“高等數學”混合式教學模式中的應用，更加強調“問題”導向，在課上應善于利用問題引導學生，鼓勵學生自主思考、學習，在形成良好氛圍的同時，也能較好開發學生思維，尤其是數學學科，就有抽象性、邏輯性、嚴謹性、復雜性，借助問題鼓勵學生自主探索，能夠增強學生的自主學習意識，激發學生學習欲望。在正式開始上課前，教師可根據學生的預習情況，在微信上進行指導，為線下課堂溝通、交流，帶來極大便利。從本質上來看，雨課堂下的混合式教學，要讓學生有準備地上課，就意味著學生進入課堂前，已經熟悉或者了解了教師課前推送的預習材料，根據學生反饋的結果，靈活調整課程設計，規劃出需要詳細講解的部分，而后在課上通過提問、交流等形式，進一步了解學生的知識掌握情況，不清楚的部分，也可指定學生進行講解，讓學生交流學習想法、思維模式，使其在交流中能夠汲取更多養分，形成良好思維模式。對于重點部分，教師可以提出問題，由學生完成自主探索，通過這種教學方式，增強學生的主體性，構建自主學習型課堂，增強互動性、交流性、探究性，提高數學教學質量。

（三）完善教學評價設計

教學評價是“高等數學”混合式教學中較為關鍵的環節，既是成果檢驗，也是問題反饋，兼具多重功效，要求必須評價全面。由于基于雨課堂的“高等數學”混合式教學研究旨在培養學生主動學習的習慣，提高課堂效率，促進學生的深度學習。因此，教學評價應涵蓋預習過程、預習效果等方面的有關內容，重視評價過程，而不單純將評價中心集中在最終結果。

一方面，引入過程評價體系，主要是根據學生在預習過程中，展現出的自學能力、預習成效、學習態度、團隊協作精神、教師參與力度與深度等多方面信息，便于直觀判斷學生的真正水平，客觀、全面了解學生個人能力，保證各項指標的合理性，評價結果具有可參考價值。

另一方面，對各個指標進行量化，合理設定其在整體評價中占據的比例。具體而言，應包括預習課件完成度、課堂表現、階段性測試、課后作業、期末閉卷測試等幾個方面。其中，預習課件完成度可占據10%，評價內容包括完成度、答題準確率、想法思維展示等;課堂表現可占10%，這是課堂教學的主體部分，也是學生能力展現較為全面的階段，要求師生互動、參與率，題目回答準確率較高;階段性測試，占據20%，主要是針對學生階段性的學習成果進行測驗，了解學生知識接受、儲備、學習情況;課后作業，占10%，能夠在一定程度上反映出學生課后自主鉆研、自主學習的情況，有助于較好調動學生學習興趣;期末閉卷測試，占據50%，主要是依據期末閉卷考試成績來進行確定，能夠對學生進行全面考查。

結語

綜上所述，近幾年國家對于高校教育人才培養有了更高要求，為提高教學質量、教育有效性，各種先進技術被應用于教學，進入信息教育時代。在這樣的時代背景下，清華大學開發出了雨課堂，被應用教育全過程，有助于和諧師生關系，打造良好互動平臺，功能也較為全面，適用性較強，為混合式教學順利展開提供便利。從“高等數學”教學情況來看，現代信息技術應用不充分，教師教育思想也較為滯后，影響其實效性。因此，還需通過做好教學前期調研、合理設計教學過程、引導學生預習課件、完善教學評價設計等方式，將雨課堂與“高等數學”混合式教學較好融合，切實保證教育質量與教育水平，為學生數學思維能力開發創造有利條件。

參考文獻

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Research on Rain Classroom Helping the Mixed Teaching of “Higher Mathematics”

KANG Mei-fei1， HOU Dai-zhong2

（1. Department of Mathematics， the Army Infantry Academy of PLA， Nanchang， Jiangxi 330100， China; 2. School of Mathematics and Statistics， Nanning Normal University， Nanning， Guangxi 530000， China）

Abstract： With the rapid development of the times， modern information education has entered people’s vision. Especially at present， the Internet and intelligent mobile terminals are becoming more and more popular， and various types of educational resources emerge endlessly， providing more help for education. At the same time， the requirements of school education have also changed under the background of the new curriculum reform and quality education. The traditional teaching methods have been difficult to meet the educational needs， which must be improved with the help of modern information education. Rain classroom is put forward based on this background. It may upgrade classroom experience， strengthen teacher-student interaction and improve teaching convenience as the core. It needs to be better applied to “Higher Mathematics” teaching to ensure teaching quality. Combined with the actual situation of teaching， this paper makes a detailed analysis on the application of rain classroom in the mixed teaching of “Higher Mathematics”， in order to provide reference for the improvement of teaching in other disciplines.

Key words： rain classroom; Higher Mathematics; mixed teaching; strategy