雨課堂在有機化學(xué)實驗的教學(xué)模式

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［摘要］互聯(lián)網(wǎng)＋教育背景下，利用線上線下混合式教學(xué)推進課程建設(shè)，已經(jīng)成為教育改革的發(fā)展趨勢．將智慧教學(xué)工具雨課堂引入環(huán)境工程專業(yè)的課程教學(xué)，構(gòu)建基于雨課堂的有機化學(xué)實驗教學(xué)模型，設(shè)計課前、課中和課后具體教學(xué)手段，分析實施對象和教學(xué)內(nèi)容的基本情況．通過數(shù)據(jù)挖掘，從“雨課堂參與度”、“知識點掌握程度”和“雨課堂的問卷調(diào)查分析”3方面進行剖析．結(jié)果表明，雨課堂有助于提升環(huán)境工程專業(yè)學(xué)生對有機化學(xué)實驗課程學(xué)習(xí)的參與度，為教師精準(zhǔn)教學(xué)提供科學(xué)的數(shù)據(jù)支撐．

［關(guān)鍵詞］雨課堂；環(huán)境工程；有機化學(xué)實驗；數(shù)據(jù)挖掘

信息化和數(shù)字化技術(shù)快速發(fā)展，對傳統(tǒng)課堂教學(xué)產(chǎn)生深刻影響，教師必須轉(zhuǎn)變教學(xué)理念，讓“互聯(lián)網(wǎng)＋教育”教學(xué)模式進課堂．雨課堂作為一款智慧教學(xué)工具，具有定制、便捷、立體和易用等特點［1］，將雨課堂和有機化學(xué)實驗教學(xué)相結(jié)合，提升課程教學(xué)的信息化程度．2018年6月的《中國互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)發(fā)展?fàn)顩r統(tǒng)計報告》顯示，中國網(wǎng)民規(guī)模超8億．信息時代下成長起來的大學(xué)生，使用QQ、微博、微信等社交媒體已經(jīng)常態(tài)化，信息技術(shù)與教育相融合的混合式教學(xué)模式，將成為數(shù)字原住民可行的學(xué)習(xí)方式［2］．教師用各種即時通訊支持課堂教學(xué)，學(xué)生利用課外時間進行補充學(xué)習(xí)，已經(jīng)成為當(dāng)前學(xué)習(xí)的日常模式．雨課堂將微信和PPT整合，通過微信掃碼功能將PPT與學(xué)生手機聯(lián)系起來，形成師生學(xué)習(xí)共同體，實現(xiàn)線上線下實時互動．有機化學(xué)實驗課程是環(huán)境工程專業(yè)的基礎(chǔ)實驗課，傳統(tǒng)實驗教學(xué)要素包括教師、學(xué)生、教材、多媒體及實驗有關(guān)的儀器和試劑，教師的教和學(xué)生的學(xué)局限在實驗室，常規(guī)教學(xué)手段不易收集學(xué)習(xí)行為數(shù)據(jù)，無法滿足個性化教學(xué)需求．馮艷裴［3］以環(huán)乙烯的制備為例，介紹了課前、課后和課中運用雨課堂具體操作方法，問卷調(diào)查發(fā)現(xiàn)雨課堂的應(yīng)用活躍了有機實驗課堂氛圍．鄭新［4］等人在乙酸正丁酯制備中應(yīng)用雨課堂，將答題成績作為課程考核的一部分，促進了學(xué)生重視預(yù)習(xí)環(huán)節(jié)．雨課堂可以將學(xué)生學(xué)習(xí)情況以電子郵件、微信短文等數(shù)據(jù)形式反饋給教師，這些數(shù)據(jù)包括課前預(yù)習(xí)人數(shù)、測驗正誤率、課后作業(yè)完成率等，通過挖掘數(shù)據(jù)，教師可以了解學(xué)生對知識點的理解程度，調(diào)整教學(xué)方法，查漏補缺［5－6］．本課題經(jīng)過環(huán)境工程專業(yè)有機化學(xué)實驗的課程實踐，依據(jù)雨課堂數(shù)據(jù)分析有機化學(xué)實驗的教學(xué)情況，促進教學(xué)活動由“經(jīng)驗教學(xué)”向“數(shù)據(jù)驅(qū)動”過渡，有助于科學(xué)合理的教學(xué)改革，提高人才培養(yǎng)質(zhì)量．

1實驗教學(xué)模型

根據(jù)有機化學(xué)實驗的課程目標(biāo)，以雨課堂為橋梁，明確教師和學(xué)生各自任務(wù)，構(gòu)建有機化學(xué)實驗教學(xué)模型，如圖1．雨課堂將課前、課中和課后教學(xué)活動與學(xué)生的課程學(xué)習(xí)緊密聯(lián)系在一起，教師由單一的知識傳遞者變?yōu)橐龑?dǎo)者和服務(wù)者［7－8］．課前，教師將實驗的教學(xué)大綱、教學(xué)視頻，通過“公告”至班級，推送語音信息．學(xué)生查看公告欄信息，下載預(yù)習(xí)材料，將預(yù)習(xí)中遇到的問題以“報告老師”的形式反饋給教師，教師統(tǒng)計學(xué)生閱讀數(shù)據(jù)，收集預(yù)習(xí)信息，掌握課前預(yù)習(xí)情況．課中，學(xué)生拿出手機掃描雨課堂二維碼，教師在PPT端了解學(xué)生簽到情況．多媒體投影與學(xué)生手機屏幕同步顯示課件，教師可以限時發(fā)送單項選擇、多項選擇或主觀題，以隨機點名的方式，抽查學(xué)生聽課效果，對一些容易混淆的問題，開啟彈幕互動，學(xué)生可看到其他人觀點，教師參與點評，糾正錯誤觀點，給出正確答案．課后，教師查閱電子郵件，下載發(fā)送的數(shù)據(jù)，通過挖掘行為數(shù)據(jù)，可以掌握學(xué)生的學(xué)習(xí)狀態(tài)，弄清知識的重難點，及時調(diào)整教學(xué)方式．

2學(xué)情分析

課程對象為環(huán)境工程專業(yè)本科生，總?cè)藬?shù)為41人，其中男生11人，女生30人．班級分成2個平行教學(xué)組，教學(xué)組中每2名學(xué)生自由組合成搭檔．該課程在環(huán)境工程專業(yè)人才培養(yǎng)方案中第一學(xué)年的第二學(xué)期開設(shè)，共18周．實驗教學(xué)進程由“緒論”、“物理常數(shù)的測定”、“合成實驗”和“復(fù)習(xí)考核”4部分構(gòu)成，上課周數(shù)分別為1周、6周、10周和1周，具體教學(xué)內(nèi)容見表1．教學(xué)對象為非化學(xué)專業(yè)本科生，他們對該課程的定位較為模糊，調(diào)查發(fā)現(xiàn)課堂上認(rèn)真聽講和迫不得已去上課的學(xué)生比例分別為38．5％和8．5％［9］．因此，教師要在實驗教學(xué)過程中，應(yīng)清晰地向?qū)W生傳遞該課程的教學(xué)目標(biāo)，讓學(xué)生掌握基本的有機化學(xué)實驗操作技能，達(dá)到規(guī)范化操作目的。

3教學(xué)數(shù)據(jù)分析

3．1參與度分析

面對一種新型教學(xué)手段，學(xué)習(xí)者需要一個適應(yīng)階段，在學(xué)習(xí)過程中逐步加深對雨課堂的理解．分別選取了第2周、第5周、第7周課堂數(shù)據(jù)進行對比，將課程答題次數(shù)量化為0－1之間的數(shù)值，兩組學(xué)生參與答題趨勢如圖2．結(jié)果表明，隨著實驗課程的深入，參與答題的活躍度增加，圖2a顯示第1組成員學(xué)習(xí)“熔點的測定”、“重結(jié)晶”、“薄層色譜”，參與答題的人數(shù)分別為7人、10人和19人，圖2b顯示第2組參與答題的人數(shù)分別為10人、13人和15人，說明在雨課堂教學(xué)模式引導(dǎo)下，積極思考的學(xué)生人數(shù)在增多，增強了獲取知識的主動性.

3．2知識點掌握程度分析

教學(xué)行為數(shù)據(jù)能夠還原教學(xué)過程，客觀反應(yīng)教學(xué)現(xiàn)狀，判斷學(xué)習(xí)者對知識點的理解程度，輔助教師在后續(xù)教學(xué)中有意識的增加相關(guān)聯(lián)的知識點，為精準(zhǔn)教學(xué)提供決策依據(jù)．應(yīng)用雨課堂進行期中測試，共20道單項選擇題，每題回答錯誤的人數(shù)為分子，總?cè)藬?shù)為分母，計算答錯率．答錯率越低，說明學(xué)生對該知識點掌握程度越高，反之亦然，數(shù)據(jù)見表2．結(jié)果顯示，學(xué)生對“重結(jié)晶”、“蒸餾”、“溴丁烷合成”及“薄層色譜法”掌握較好，“萃取”掌握一般，“熔點測定”、“精餾”和“減壓抽濾”掌握較差，需要在后期教學(xué)活動中補充知識點．課程結(jié)束，教師可查看“優(yōu)秀”學(xué)生，重點關(guān)注“預(yù)警”學(xué)生．下次授課，以“點名回答問題”方式，提醒學(xué)生．學(xué)生通過雨課堂學(xué)生端，掌握個人總分以及班級的平均成績、個人答題用時及班級平均答題用時，分析個人學(xué)習(xí)情況，調(diào)整學(xué)習(xí)狀態(tài)．以雨課堂顯示為優(yōu)秀學(xué)生張建成為例，張建成在自己的手機端，查看成績?yōu)?5分，班級平均分為62．3分，完成題目時間為11分鐘40秒，班級平均時間為12分28秒．基于此，教師能夠掌握學(xué)生的學(xué)習(xí)情況，完善教學(xué)進程；學(xué)生也可以知道哪些問題的理解存在疑惑，改進學(xué)習(xí)方法．

3．3問卷調(diào)查分析

經(jīng)過一學(xué)期雨課堂在有機化學(xué)實驗中的實踐，以問卷形式進行調(diào)查，結(jié)果表明95．13％的學(xué)生對雨課堂教學(xué)模式表示滿意和非常滿意，可見學(xué)生對該教學(xué)模式認(rèn)可度高，愿意配合老師使用雨課堂完成教學(xué)活動．為了解環(huán)境工程專業(yè)學(xué)生對有機化學(xué)關(guān)聯(lián)知識的興趣，通過雨課堂進行問卷，如圖3所示．學(xué)生在“有機化學(xué)事故”、“有機化學(xué)企業(yè)”、“不清楚”、“有機化學(xué)著名科學(xué)家”、“有機化學(xué)學(xué)科前沿”、“其他”需求比值分別為26．83％、24．39％、19．51％、17．07％、7．32％和4．88％，教師通過以上信息，針對性的推送關(guān)注度高的文章，如國內(nèi)外化學(xué)化工企業(yè)重大安全事故的起因、過程和反思，以及著名化學(xué)企業(yè)的創(chuàng)業(yè)和發(fā)展史，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣.結(jié)語互聯(lián)網(wǎng)＋教育背景下應(yīng)用雨課堂教學(xué)模式，收集教學(xué)過程數(shù)據(jù)，有助于教學(xué)質(zhì)量的提升，為混合式教學(xué)的實施提供有效的途徑．?dāng)?shù)據(jù)挖掘表明，隨著課程的深入，參與答題的人數(shù)逐漸增多，對雨課堂教學(xué)模式滿意高，希望教師針對性推送有機化學(xué)相關(guān)的課外知識．教學(xué)數(shù)據(jù)的量化，使教師在教學(xué)中能更好的教，學(xué)生更容易學(xué)，促進教學(xué)相長．

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作者：周佳 周新 周向宇 單位：漢江師范學(xué)院 化學(xué)與環(huán)境工程學(xué)院