基于雨課堂線上線下混合式一流課程的建設
——以“材料科學基礎”課程為例

李 強

（新疆大學 物理科學與技術學院，新疆 烏魯木齊 830046）

引言

為貫徹習近平總書記關于教育的重要論述和全國教育大會精神，全面振興本科教育，促進高校教育教學改革的發展，教育部在2019年印發了《關于一流本科課程建設的實施意見》，提出建成萬門左右國家級和萬門左右省級一流本科課程（簡稱一流本科課程“雙萬計劃”）［1］。根據《關于一流課程建設的實施意見》，一流課程被分成了線上教學（MOOC課程）、線下教學（傳統的課堂授課）和線上線下混合式教學（SPOC+課堂授課）三種類型。相較于傳統的教學模式，線上線下混合教學模式被認為更適合在校學生。這是因為傳統的教學模式以教師為核心，學生被動接受課程內容，限制了學生的主動性，而線上線下混合式教學則充分利用了現代科技手段，使學習過程更加自主和靈活，提高了學生的主動性和創新能力，從而獲得較好的教學效果。

線上線下混合式教學需要網絡教學平臺支撐，目前，這樣的平臺有很多，包括學習通、雨課堂、智慧樹等。其中，雨課堂由學堂在線與清華大學在線教育辦公室共同研發。雨課堂將復雜的信息技術手段融入PPT和微信，科學地覆蓋了課前—課上—課后的每一個教學環節：在課外預習與課堂教學間建立溝通橋梁。使用雨課堂，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的手機上，師生可以及時溝通反饋；課上實時答題、彈幕互動，為增強傳統課堂教學師生互動提供了解決方案；課后可以布置作業，在論壇討論等。同時，雨課堂為師生提供了完整立體的教學反饋及數據報告，使教師能夠及時了解學生的學習情況。

在本工作中，我們基于雨課堂平臺進行“材料科學基礎”線上線下混合式一流課程的建設。“材料科學基礎”是材料科學與工程本科專業重要的專業基礎課之一，也是本專業的第一門專業課，為后續專業課程提供了必要的課程基礎。因此，打造“材料科學基礎”一流課程，為學生打下堅實的專業基礎和實驗技能，培養學生自主學習意識及創新精神，對于材料科學與工程專業學生四年的專業學習有著極其重要的作用。

一、課程建設理念

（一）教學理念的變革

傳統教學模式通常以教師為中心，教師將知識傳授給學生，學生則被動地接受知識。這種模式容易導致學生在學習中缺乏主動性，無法真正理解和掌握所學的內容。現在的教學理念倡導翻轉課堂，即以學生為中心，強調學生自主學習。這種方式可以讓學生更加積極地參與學習，激發學生的學習興趣和熱情，有助于提高學習效果和成果。對于課程教學改革，核心思想是教學理念的轉變，即將“以學生為中心”的教學理念貫穿“材料科學基礎”課程的各個環節。例如，可以通過讓學生參與實踐活動，鼓勵學生進行自主探究學習，開展提問式教學方式以及討論課，讓學生更加積極地參與課堂教學。

（二）教學模式的變革

教學模式可以分為線上、線下以及線上線下混合三種教學模式。線上教學模式指的是通過網絡平臺進行的教學活動，包括在線課程、視頻教學、網絡課堂等。線下教學模式則是指傳統的課堂教學，教師和學生在同一時間、同一地點進行面對面的教學。混合式教學則是將線上和線下教學相結合，通過互聯網進行線上教學，在課堂上進行線下教學。混合教學模式具有以下優點：（1）豐富多樣的教學方式：混合教學模式不僅可以利用課堂教學的優勢提高學生的思考能力和交流能力，還可以利用線上資源為學生提供更加立體直觀的學習內容和知識點。（2）學習時間和空間的自由性：學生可以根據自己的時間和學習進度自由安排線上學習，從而提高學習效率。同時，學生可以選擇在家里或者任何一個有網絡的地方進行線上學習。（3）教學質量的提高：混合教學模式可以充分發揮線上教學和線下教學的優點，提高了教學質量。

（三）教學方法的變革

在傳統課堂教學中，課堂教學往往是教師的單向灌輸，學生只是被動接收，學習效率不高。混合教學模式提倡培養學生的自主學習能力，使學生的學習貫穿“課前—課中—課后”整個過程。教師應該借助目前豐富的線上線下教學手段和教學資源，以及雨課堂強大的功能，在教學過程中引入新的教學方法和手段，提高學生的學習興趣和積極性，從而達到滿意的教學效果，培養全面發展的人才。

在課前，教師可以通過雨課堂線上教學平臺或課程網站發布教學資源，如預習視頻或課件等，以供學生自主學習，幫助他們掌握基礎知識。同時，借助雨課堂的預習測試以及課中的檢查，檢驗和督促學生的課前學習。同時，豐富課前教學方式，借助課前調研、創設預習討論區等，讓學生可以在課前進行交流、討論，提高學生的預習參與度，為課中教學做好鋪墊。

作為全過程教學中的一環，“課中”的教學方法不能像傳統課堂授課一樣只是教師的單向輸出，而要進行相應的改變。為督促學生完成課前和課后的自主學習，課中，教師的主要任務是進行引導，檢驗學生課前的學習效果，對學生的問題進行答疑解惑，這需要教師改變之前已經習慣的教學方法。此外，為提高課中的學習效果，課中要多引導學生，提高學生的學習積極性，這需要我們在教學方法上進行創新，引進新的教學方法和手段，如案例分析、小組討論等教學方式，進行知識點交流和探討，鼓勵學生參與互動，培養學生的思辨精神、表達能力和創新意識。

對于課后環節，通過雨課堂平臺發布課后作業，幫助學生鞏固知識點。同時，利用雨課堂在線討論區，發布一些有一定難度以及開放性的問題，鼓勵學生提問和交流，幫助學生理解有一定難度的知識點，拓展學生的知識面，激發學生的學習興趣。

通過以上方法，可以讓學生在課前有計劃地學習，在課中深入探討和練習，在課后鞏固和加深理解，從而實現“課前—課中—課后”的全過程學習，提高學習效益和質量。

（四）教學反饋機制的建立

教學改革措施的好壞影響教學效果，因此，教學反饋和教學數據的分析非常必要。通過教學反饋，我們能及時了解學生的學習情況以及教學中存在的問題，以便及時進行調整和改變。在本課程中，我們將教學反饋貫穿整個教學過程，通過問卷調查、學生座談，以及進行教學數據分析，及時發現教學中的問題。除了關注整體教學效果的反饋外，對學生個體學習狀況的監督也是教師的一個重要職責。雨課堂平臺能夠提供每位學生每堂課的詳細學習數據，如何利用和分析這些數據，及時掌握學生的學習狀況，對有問題的學生進行及時干預，是本課程改革的一個重要內容。

二、課程建設內容

（一）課程知識點的梳理

我們采用問題為導向的課程設計理念進行“材料科學基礎”混合式課程設計。先對“材料科學基礎”課程的知識點進行梳理，針對課程每章內容，列出涉及的知識點，并標出各知識點的難易程度以及重要性，并且為了使學生掌握知識點，針對不同的知識點設計題目以及討論問題。后面將圍繞梳理出的知識點以及知識點的重要性進行課程設計，通過課堂講授、課堂討論、課后作業、分組討論等多種方式，將這些知識點涵蓋在“課前—課中—課后”的各階段。以《材料科學基礎》（所用教材［2］）第一章為例，表1為該章知識點的分解表，表2為知識點的教學安排表。

表1 “材料科學基礎”課程第一章知識點分解及教學（部分）

表2 “材料科學基礎”課程第一章知識點教學安排（部分）

（二）教學模式的調整和教學內容的分配

根據難易程度以及重要性，將課程知識點合理分配到“課前—課中—課后”各個階段。對于課前預習，給學生提供相關的MOOC視頻以及學習資料，并且通過設計的問題檢驗學生的預習情況；在課中，教師根據學生預習反饋的情況，解答學生普遍存在的問題，使學生掌握所要求的知識點，并引導學生對知識點進行更深層次的理解。在這個過程中可以采用教師講授的方式，但更好的做法是通過設計合理的問題向學生提問，使學生通過自己的思考理解問題所在，培養學生獨立思考的能力。此外，章節講解結束后，教師對章節內容進行總結，使學生從更高層面了解章節內容及結構；在課后，給學生布置作業，檢驗學生的掌握情況。其中，所出的題目應該包含一些開放性題目，讓學生通過網上查閱資料、相互討論，甚至進行一些探索性試驗來完成，培養學生獨立探索知識的能力。為了同樣的目的，在雨課堂課程論壇中發布討論題，讓學生參與討論，提高學生的學習興趣和積極性。

（三）課中的教學設計

為激發學生的學習興趣，培養學生的自主學習能力、表達能力以及獨立思考能力，我們需要打破傳統教學中教師唱“獨角戲”的現狀，在課上引進各種教學方法，如分組討論、辯論、設計性作業等，提高學生的學習興趣和學習效果。比如，在講到克拉伯龍方程時，安排討論題“推導水的沸點隨海拔升高的變化公式，并據此推算珠穆朗瑪峰頂水的沸點”，讓學生分組討論，并形成PPT在上課時進行匯報。這種討論題有一定的難度和開放性，又有一定的趣味性。當解決問題后，既幫助學生深入理解了課程的難點內容，又使其獲得很大的成就感，激發了學生的學習興趣。

（四）教學數據的跟蹤和分析

借助雨課堂平臺提供的教學數據，以及教師發布的問卷調查和學生座談會中反饋的情況，對教學效果進行評判和分析，及時發現教學中的問題并進行改進。根據教學反饋，跟蹤學生的學習狀況，對有問題的學生進行及時干預。對學生期末試卷進行分析，了解學生對各知識點的掌握情況，并對相關的授課內容進行改進。

結語

課程建設真正的核心不是教學模式的改革，而是教學理念的變革。本工作的任務是將“材料科學基礎”課程從傳統的課堂教學模式轉變為線上線下混合教學模式。然而，如果只是教學模式的轉變，而不涉及教學理念的變革，那這種教學改革只是換湯不換藥，對教學效果的提升將收效甚微。因此，課程建設真正的核心是對教學理念的改革，即以學生為中心，讓學生自主學習，培養學生的核心學習能力。本課程建設中所有的教改內容都圍繞這個核心任務來設計和開展，將傳統的課堂教學模式轉變為線上線下混合教學模式，也是因為混合教學模式更適合學生的自主學習，使學生成為學習的主體。教學理念的轉變真正觸及教育的核心，真正實現教學效果的提升。本工作是對線上線下混合教學模式進行的一次有益嘗試和探索，所獲得的經驗對相關課程的教改具有一定的借鑒價值。