基于“雨课堂”的《化工原理》课程教学探讨

张 钰， 陈媛媛， 王红军

(信阳师范学院 化学化工学院，河南 信阳 464000)

雨课堂是一款由学堂在线和清华大学在线教育办公室共同研发和推出的一款智能教学工具，它旨在连接教师与学生的的移动智能终端，将课外学习与课堂有机结合，教学课件PowerPoint与微信APP的有效结合让课堂互动永不下线，保证了课堂的教学质量与品质[1]。

雨课堂的使用会给师生带来全新的教学体验，改变以往教师的教学方式与学生的学习方式。雨课堂使用方式简单易懂，软件很小，只需PPT插件和微信APP就能进行学习。课前预习和课后复习落到实处，方便了学生的随时学习。不限时间地点，增加师生的互动，也让教师更加清晰直观的了解学生的学习效果，及时调整教学进度。

在实际授课过程中学生可以和老师实现高效的课堂。如果同学们在授课当中有不懂的部分，可以在手机上点击“不懂”按钮，教师可以看到点击不懂的人数，并及时调整授课内容；同时老师可将PPT中的习题发送给学生，同学们可以在课堂上即时作答，教师可以及时查看答案分布，及时获取答题情况的数据[2]。运用雨课堂同学们可以随时发送弹幕与教师实时沟通，学生签到也更加便捷。更重要的是雨课堂会记录课前、课上、课后的所有数据，教师都可以在雨课堂上随时查看也可上传邮箱保存，以便对授课内容调整。

1 化工原理教学模式现状

化工原理是工程技术人员解决化工生产过程中各种问题的必备基础知识。化工原理学习中涉及大量物理、数学知识，而且研究化工生产过程多为实验，难度较大。因此，《化工原理》课程具有内容抽象复杂、高度概括、公式繁多复杂、学习难度大等特点[3]。而学生缺少对化工过程及相关内容的了解，这对于刚接触化工原理的学生来说是一个很大的挑战。

目前，国内大学化工原理的教育模式仍是传统的“注入法”。虽然在授课过程中教师也让同学们发散思维想象与思考，但终归形式单一，而且最后结果也会是以教师的总结作为正确答案，限制了学生的思考[4]。这种教学模式同时忽略了学生之间的差异与个性，无法满足不同学生的不同需求。其次，这种模式下的课堂忽略了以学生为中心的主题，教学中心、课堂中心大多时候是教师，教材内容占主导地位[5]。这也导致学生专业基础知识存在欠缺，这会影响在实践教学中学生很难理论联系到实际，最终导致理论和实践都掌握不好。

课堂主体地位的颠倒导致课堂氛围低迷，学习成效普遍不高，枯燥的理论课堂也令部分学生产生厌烦的心理，缺乏生动趣味。

2 引入雨课堂后的化工原理教学

雨课堂是在MOOC平台的基础上对翻转课堂进行试验和实践研究得出来的，它的设计理念来源于课堂，服务于课堂[6]。

移动网络与智能手机已经渗透校园生活，随处可见的低头族，教室内更是如此，每天微信、微博、空间、朋友圈似乎已经成为大学生的常态。“雨课堂”的出现很好的将手机运用为学习工具。

使用雨课堂进行授课，教师只需要下载一个雨课堂的插件，学生通过微信APP扫码进入。化工原理课程内容多，公式多，符号多，为了让学生更好的学习，教师可以在课前预习中插入学习在线的视频讲解、讲义。雨课堂上也可以链接使用清华大学的MOOC视频资源和课件，也可以设计成自己上课的课件风格。雨课堂拥有语音功能，通过上传PPT后可以对重难点内容进行有针对性的讲解，加深学生的理解。最后教师收到学生预习的反馈，对于没有完成预习的学生，可以设定预习截止时间的时间节点提醒。这样保证每一位学生课前的预习有效，使学生在课前对所学内容有更加清晰的了解，从而高效的进行课堂教学。

课堂上教师的PPT可以即时发送到学生端，学生可根据自身情况保存课件和做笔记，对疑点和重点及时整理。PPT每一页都有“不懂”和“收藏”按钮，学生根据自身的理解和掌握情况匿名点击“收藏”和“不懂”。教师根据后台接收到的“不懂”的数据，对高频“不懂”的知识点进行重点分析。为了促进师生交流，课堂上教师可以打开弹幕，通过学生发送的弹幕来与学生进行交流，了解观点和想法，这种方法也可以减少上课玩手机的“低头族”的人数。

课后的检测也是必要的，教师在“雨课堂”上发布试卷和习题，通过学生测试情况的数据得知学生掌握情况，及时进行课程的调整，对于基础较差的学生也能进行针对性的辅导。

3 引入雨课堂的优势

雨课堂将课前、课上、课后结合，极大地提高效率，更克服了平时多媒体教学的诸多弊端。教师课前的预习课件可以设计的有趣又幽默，更好地调动学生的好奇心和求知欲，这能为课上的学习提供基础保证，带着疑问的学习效果更好，学生的主动求知比被动接受更能跟上上课节奏，不容易因跑神而错过重点。

雨课堂的使用同时也实现了课堂的翻转与教学的改革，这样学生成为了课堂的主角，而老师成了辅导者。这样的学习轻松愉快，保证了课堂和谐，氛围良好。但也存在不足，雨课堂上只有单选、多选以及投票，有待优化。总的来讲雨课堂的出现解决了现在多媒体教学“一次性”的弊端，实现了线上线下相结合的教学；同时也把学生的中心地位得以强化，增加了课堂的效率。

4 雨课堂在化工原理教学中的应用实例

笔者讲授的《化工原理》教材是夏清、贾绍义主编的第2版，分上、下两册，共11章内容。本文以“传热”的第一节内容为例，介绍如何使用雨课堂进行教学。

4.1 课前预习

首先在雨课堂上传生活中常见传热现象的图片或视频，如：“夏天的沙滩、冬天公园里的石凳和木椅、在太阳下晾晒衣服、转动的电扇、冬天穿羽绒服、屋子里的暖气片、冬天水管上包裹着海绵、炉子上烧水”等。从这些生活化的问题入手，引起学生的兴趣，激发学生思考的热情，从而认真预习本节内容。给学生出思考题“为什么电扇能降温?”、“为什么冬天羽绒服比棉衣更保暖?”、“暖气片采用什么方式进行传热？”、“烧水过程热量的传递是如何进行”，并要求进行回答，检测学生的预习情况。结果显示，86人中有67人按时回答了问题，回答率为78%；提交答案的67人49人回答正确，正确率为72%。这一结果说明，仍有一小部分学生没有按照要求进行课前预习；还有一部分学生虽然课前预习了，但对部分内容理解得不够透彻，知之甚解。在这一阶段，教师能够了解学生对本节内容的预习情况，掌握基础薄弱的学生名单，从而做到有的放矢地开展课堂教学。

4.2 课堂教学

通过 PPT 展示本节内容的学习目标，即掌握传热的三种基本方式；分清热传导、热对流、热辐射的共同点与区分点；熟悉传热过程中冷、热流体的换热方式；了解稳态传热和非稳态热传导等。从而让学生明确掌握学习的方向。同时在雨课堂上上传本节课程的PPT，学生根据自身理解情况，可以选择点击PPT每一页上都有的“不懂”和“收藏”按钮。结果发现有67%的同学对“烧水过程涉及的传热方式”表示“不懂”。

为加强知识的认知过程，教师在讲解完内容“热对流的定义及特点”后，提出问题“烧水过程热量的传递是如何进行？”这一问题也是一大部分学生课前预习的疑点。我们首先把学生分成10组，每组8～9个人，每组都放有核心学生，核心学生是在课前预习中回答问题正确的那部分学生。通过分组讨论，分步列出烧水过程中涉及的传热方式。然后，每组核心同学将讨论得到的结论进行总结，并且在班上回答，进行组与组之间的交流。最后，教师总结出烧水过程中的传热方式包括：(1)火炉通过热传导把热量传递给水壶；(2)水壶通过热传导把热量传递给壶底部的水；(3)壶底部的水升温，热胀冷缩，密度变小，轻者上浮、重者下沉，上部的水往下流，底部的水往上流，实现热对流换热。还能继续引申自然对流和强制对流的区别：烧水时的热对流是自然对流，自然对流是由温度不同引起密度差异导致的，没有受到任何外力作用；而由外力作用引起的对流称为强制对流。这样，使每个学生都能熟练掌握热对流的特征以及自然对流和强制对流的区别。

4.3 课后检测

为检验学生的掌握情况，利用雨课堂再次要求学生对课前发布的问题进行作答，结果提交率为100%，其中正确率为95%，可见大部分同学已经掌握了传热基本方式的相关内容。仍有4名同学回答错误，在课堂上及时对其修正。同时发布一张测试卷，要求学生一周内完成，加强课堂学习效果，再次查漏补缺。

5 结语

雨课堂是一种新的混合式教学工具的更好的结合方式，使手机成为了学生的学习工具。同时雨课堂更能增加师生的互动，也让教师更加清晰直观的了解学生的学习效果，及时调整教学进度。而化工原理的教学改革是一个漫长的过程，雨课堂的加入也为教学改革注入一股新鲜的血液。