周赛军 邓仁健

（湖南科技大学土木工程学院 湖南·湘潭 411201）

0 引言

在传统的“水力学”课程教学过程中，基本上都是围绕教材，采用教师课堂讲授并辅以PPT课件播放的形式来展开教学，教师对学生进行的是填鸭式、独角戏式的单向知识传授。这种教学模式很容易形成以“以本为本”和缺乏有深度的教学氛围，不利于学生学习积极性和主动性的提高。近年来，全国掀起工程认证的高潮，“水力学”作为土木工程专业一门重要的专业课程，教学内容仅靠20来课时的课堂教学很难被学生理解和掌握，导致学生厌学情绪比较严重，进而影响到该课程的教学效果。因此，传统的单一线下教学模式已经无法满足“金课”建设的要求，新教学模式的引入迫在眉睫。本文结合线上已有的教学资源（MOOC、SPOC、智慧树等），将基于“雨课堂”的线上线下混合教学模式应用于水力学课程教学，旨在探索线上线下混合教学模式中如何培养学生的学习策略、提高和改善学习行为、提高学生的学习热情与主动性，切实提高该课程的教学质量。

1 基于雨课堂的水力学线上、线下混合式教学模式的构建

水力学是土木工程专业重要的专业理论课之一，水力学教授内容主要由水静力学、水动力学基础、水头损失、有压管道的恒定流动、明渠恒定流、堰流、渗流等几个部分组成，其中水静力学与水动力学是水力学的核心内容，主要涉及高等数学(包括导数、积分等内容)、理论力学（静矩、惯性矩、平行移轴定律）、材料力学等内容。

水力学的学习要求学生有宽广的知识面，灵活运用水力学中基本概念、基本理论与分析方法解决工程中的实际问题。为了将水力学基本知识内化为工程素养，教师需要更多设计促进师生互动和交流的教学活动。在提倡素质教育、工程认证的教改背景下，传统的填鸭式、独角戏式的单向课堂授课教学模式已不能适应新时代的发展。2019年起，我院对水力学课程的教学大纲、教学内容及教学方法等进行了教学改革：淘汰“水课”，建设“金课”。本文尝试采用学校教务系统中“自主学习中心”构建了线上线下协同教学的混合式教学模式。目前我校主要采用由清华大学与学堂在线共同开发的雨课堂智慧教学工具，该平台在电脑端与微信端课完美衔接，操作界面简单，使用不受地点、时间的限制，能与移动互联网时代完美契合。基于雨课堂的教学平台，许多新型教学设计可以快速实现，且能贯穿于线上、线下全部教学过程，混合教学模式效果显著。

雨课堂基于大家最熟悉的两个软件微信和PPT，授课教师可以在电脑端编辑课件（PPT、word、音频、视频等）推送至微信，教师与学生在手机上以微信客户端的形式登录并进行教学活动。通过雨课堂平台，我们对水力学课程进行了混合式教学的构建（见图1）。通过线上线下相互补充，教师在“课前、课堂、课后”全程引导学生进行学习。传统的PPT与流行的微信结合使混合式学习更加高效、便捷。

图1：水力学混合式教学模式简图

1.1 课前准备阶段（线上学习）

教师以PPT的形式，推送相关水利工程视频、章节导图、教师自录部分微课（包括液体的主要物理性质—粘滞性、静水压强定义及特性、作用在平面/曲面上的静水总压力、恒定总流的能量方程、恒定总流的动量方程、局部水头损失、薄壁孔口恒定出流、管嘴恒定出流、短管的水力计算）等内容，让学生自主展开学习。雨课堂的课堂测试主要包括客观题（填空题，选择题）和主观题（简答题、知识综合运用题），在电脑上操作非常简单。课前学习采用预习+习题相结合的发布形式，适当布置主观与客观相结合的预习作业，既能提高学生的自主学习能力，也能对学生预习的效果进行评估。根据学生预习过程中存在的问题，线下授课时进行有针对性的讲解。

1.2 课堂教学阶段（线上线下混合学习）

（1）课堂考勤。以往课堂考勤都是在课堂上逐一点名的方式，不但浪费大量的时间，而且在点名过程中有同学乱答到。雨课堂模式下学生可以通过手机微信扫码课程的二维码输入课堂暗号进入在线课堂，为照顾迟到的同学教师可以在黑板上写下课堂暗号以方便学生进入课堂。雨课堂后台记录了学生的扫码进入课堂的时间，期末考试时可以直接导出学生的签到情况作为学生的考勤依据（见图2）。

图2：学生签到情况

（2）课堂授课。雨课堂作为PPT的插件，教师在最熟悉的PPT界面里开启雨课堂即可授课，学生可以通过手机/投屏进行课堂学习，课件同时被推送至微信端，完美实现线上线下学习。雨课堂在教师与学生的互动功能十分强大，学生在课堂上没听懂的地方可以在手机上继续学习，若还没学懂可以将不理解的PPT标注后通过手机发给教师。此外，学生小组还可以通过课件进行知识点专题汇报，教师可以做总结。雨课堂教学模式融自主学习、合作学习、探究学习于一体，培养了学生自主探究、合作交流沟通和创新能力，实习了线上、线下的交流互动，充分调动了学生学习的积极性，从而提高了课堂教学效果，基本解决了到课率、抬头率、入脑率—“三率”较低的问题。

（3）课堂测验。课堂讲解、课堂测验是水力学学习一个重要形式。雨课堂的课程测验功能强大且操作简单，教师可以在PPT里直接编辑或者直接批量导入Word文档，且测试题的题型非常丰富。教师在课堂测验发布后，学习可以在规定的时间内在手机微信端完成作答，教师可以直接通过手机实时查看学生的答题情况。雨课堂对学习答题情况进行统计分析，显示答题正确率和各选择项的人数分布情况，方便教师了解学生对知识点的掌握情况并进行针对性的讲解。此外，雨课堂中的随机点名、弹幕、发放小红包等小功能都能调节课堂气氛，提高课堂的趣味性，颠覆了传统教学中教师讲、学习听的模式。

1.3 课后提升阶段（线上线下混合学习）

课后，学生可以在手机/电脑微信端随时浏览教师授课课件，完成教师布置的课后延展阅读及课程作业。教师可以在雨课堂讨论区发起专题讨论，学生可以积极参与。每个学段结束后，教师可以发布学段测试题，测试题目大部分来源于课题组精选试题或注册结构工程师/岩土工程师基础科目试题。学生不明白的试题可以发私信联系老师。

1.4 数据整理

雨课堂的教学日志可以在教师微信端完整的展示，主要包括：每次课的考勤数据、课件数据（不懂课件显示、学生对课件的评价）、学生答题数据，教师可以随时通过手机端查看数据，方便进行教学反思达到持续改进的目的。教师还可以在电脑端使用雨课堂的批量数据导出功能，以Excel格式将每次课的数据导出，特别是同学的学习数据，包括每位学生课堂测试的得分（优秀学生、警示学生情况）、课件查看、考勤次数、课堂师生互动次数等，这为水力学课程的期末总评成绩的评定提供了有力依据。

1.5 成绩考核

水力学课程实行过程性评价与终结性评价相结合的方式，对学生的学习过程情况分类考评并折算成相应分数并体现在课程最终的成绩中。过程性考核与期末考试是课程考核的两大部分：过程性考核占50%，期末考核占50%。其中，过程性考核由四部分组成：考勤占20%（根据雨课堂平台后台的扫码签到数据），课堂表现占40%（包括课堂参与度、发帖提问评价、课堂测验、小组讨论、互动分享等内容），课后作业占20%，课程实验占20%（包括实验考勤、实验报告完成情况）。期末考试内容重点考查课堂上讲解的内容。引入雨课堂混合式教学后，过程性考核占比从原来的20%上升至50%，可以有效推动学生学习方式的改变，促进学生学习的主动性与积极性，多种考核方式也能更加公正评价学生全面发展的能力。

2 结语

基于“雨课堂”的混合式教学模式的教学实践探索，利用操作简单的雨课堂智慧型教学软件，实现了课堂教学和自主学习的高效结合。这种教学模式优化了教学体验，帮助学生充分利用碎片化的时间自主学习，满足了他们在多种环境下的个性化学习的需要，进一步提升了水力学教学效率和学习效果。同时，课程评价采用过程性评价与终结性评价相结合的方式，通过雨课堂后台所掌握的学生学习、考勤数据，便于教师及时、准确了解学生的学习情况，调整教学方式，改进教学方法。

从水力学教学实践来看，雨课堂混合式教学整合了线上、线下的各种教学资源，拓展了课堂教学的空间和时间，符合工科专业课程教学的现实需要，有助于提高教学质量，促进学生学习效果的进一步提升，从而推动信息化背景下基于数字技术的水力学教学改革的发展。