毕秋艳

(青海大学化工学院，青海 西宁 810016)

在教育部教育信息化2.0行动计划的推动下，新型教学模式不断涌现并逐渐完善[1]。线上线下相结合的混合式教学模式取得了非常大的成功，目前已经在全国各大高校、高职及中职院校进行了大规模推广应用，并受到了广大师生的好评。可以说混合式教学的出现与实施，打破了传统的老师讲授、学生听学的教学模式，转变为“以学生学为主体，教师予以指导”的教学模式，根据学生在课前对相关知识的预习情况，教师在课堂上给予指导，帮助学生获取、吸收、消化知识，真正体现学生的主体性。雨课堂作为线上教学工具是由学堂在线与清华大学在线教育办公室共同开发的一款嵌套在PowerPoint软件中并可以通过微信获取教学资源的小程序[2-3]。雨课堂是开展混合式教学过程非常重要的教学方式和手段。文中将以《化工分离工程》为例探索基于雨课堂的混合式教学模式的应用。

1 混合式教学在《化工分离工程》课程中的必要性

《化工分离工程》是高等学校化学工程及工艺专业本科教学环节中的一门专业主干课程。在2019年青海大学新修订的教学大纲中，该课程的理论课时数为32学时，而其需要讲授的内容较多，按照传统的课堂讲授方式完成该课程的教学任务是比较困难的。从课程内容上看，理论抽象、体系繁复、数学计算非常复杂，尤其是多组分多级分离严格计算法部分，这让学生感到枯燥乏味、课堂氛围比较压抑沉闷。大部分学生没有工程学习背景，很难理解使用工程意识和思维解决问题的出发点。从学生生源地分布上分析，有相当一部分学生来自青海、西藏等地偏远的农村或者牧区，尽管这些学生在学习过程中都非常的努力，但是基础知识薄弱、语言交流不畅等原因导致其对不能有效地理解并吸收课程内容。基于上述问题，《化工分离工程》课程教学在教学内容、教学质量等方面还面临着较大的挑战。

1.1 调整教学内容

就目前来看，《化工分离工程》课程所讲授的内容除了传统的分离方法外，还应结合现代科学技术增加涉及新型分离技术(如超临界萃取、膜分离技术等内容)的讲授，做到传统分离技术与现代分离方式的有机结合。面对课时量少我们是这样来协调的，以特殊精馏部分为例，特殊精馏包括萃取精馏、共沸精馏和反应精馏等内容，其中反应精馏作为《化学工程与工艺专业实验》的一个实验内容，因此，不占用理论课课时进行讲解；在讲解萃取精馏部分时，可以将超临界萃取的知识加进来进行讲解，这样既可以增长学生的视野，又可以发散学生的思维。同时该课程是一门应用性较强的课程，在本专业学生专业实习与本科毕业设计方面举足轻重，因此在理论讲授的同时，还应适时地引入科研实例、工程案例来充实教学内容，做到理论与实际相结合。

1.2 提升教学质量

在新的教学环境与模式下，我们需要给予“课前预习+教师授课+课后复习”新的定义。通过视频、音频等多种形式课前知识内容的推送取代学生单独面对课本的预习过程；基于学生对课前知识学习的数据信息，教师在课上可以根据同学们反映的重点、难点等问题有依据的进行深入讲解；课后复习阶段必不可少，该阶段是检验前面两阶段学习效果的关键，既需要书面作业的完成，也需要线上作业的配合。此时雨课堂的录屏功能以及内嵌的视频资料就发挥出了巨大的作用，学生可以根据自己的实际情况反复听取授课教师的讲解，为学生查漏补缺提供了平台，可有效提高学习效率、提升教学质量。

2 基于雨课堂的混合式教学模式的设计与实施

根据《化工分离工程》的课程特点可以看出，该课程在混合式教学模式的实施过程中难度是比较大的，特别是课前预习任务的设计。基于雨课堂的混合式教学模式将通过新定义的“课前预习+教师授课+课后复习”三个环节进行设计。

2.1 课前预习

课前预习对整堂课知识的理解和吸收非常重要，是完成学习任务的第一步。在本环节主要是通过雨课堂推送包括视频文件、PPT以及预习题等在内的预习课件。其中视频文件的来源较为广泛，可以是网络版视频文件，也可以是教师录制的本地视频文件(清华大学为青海大学教师免费开放了会员权限)。预习题是对学生预习效果检验和反馈的好方式，题型可以是填空题、单选题、多选题或者主观题。值得注意的是，在该阶段任务的设计过程中所选取的内容连续性不应太强、花费的时间要少、最好有工程实例以引起学生的学习兴趣。同时课前预习完成的时间节点最好是上课前一天，这样授课教师可以根据雨课堂反馈的学生的预习情况调整授课节奏。

2.2 教师授课

课堂教学环节是完成教学任务的主体部分。尤其是《化工分离工程》这门课程中涉及大量的公式推导、矩阵求解等内容，最好是在课堂上进行讲解。学生通过扫码进入相应的课堂，教师开启授课，此时学生可在手机端与教师同步进行；根据课程需要设置练习题、弹幕、发布投稿、发放红包等，这些教学小技巧都能很好的调节课堂气氛，缓解学习压力。化工分离工程计算量大、计算过程繁复、课堂实例相对较少，这时可以通过科研实例与课堂教学相结合的方式，增加案例讲解的同时提高大家的学习兴趣。新形势下的教师应该是学生学习的引导者、组织者和协助者，学生才是学习的主体，因此，我们可以根据内容的难易程度利用雨课堂实现课堂的部分翻转甚至是完全翻转，以此提高学生的主体性和积极性；教师要从根本上实现身份的转变。

2.3 课后复习

课后习题是学生对知识吸收和复习情况的检验。教师可以通过推送课后作业、试卷的形式布置课后任务。通过雨课堂的试卷功能布置课后作业，学生可以在方便的时候进行作答，不受时空限制。作答完成提交后，教师即可看到作答情况，进行订正，了解学生对知识点的掌握情况。该过程方便快捷，避免了传统纸板作业不易保存、收发效率低、反馈不及时的缺陷。

3 《化工分离工程》雨课堂教学案例

以单级平衡过程中的相平衡一节为例[4-5]，采用雨课堂进行混合式教学，将从教学内容的设计、实施及效果评价等方面进行阐述。

3.1 教学内容的设计

课程内容：相平衡；

课程时长：两小节课共计90分钟；

教学对象：大学本科四年级学生；

教学目的：掌握相平衡及相平衡常数的计算；

教学要求：掌握相平衡概念、相平衡关系式及相平衡常数的计算；

教学重点：相平衡概念、相平衡常数的计算；

教学难点：相平衡常数的计算。

3.2 教学内容的实施

3.2.1 课前预习阶段

通过雨课堂发布预习课件，学生可通过手机或计算机等智能设备观看教师所发布的内容，时间、地点等不受限制。本讲的预习课件中包含背景知识、相关视频、预习试题等内容。雨课堂可以通过后台数据监测每位同学对预习课件的学习情况、预习题目的掌握情况，并可及时将相应的统计数据反馈给对应的同学及教师，这为学生平时成绩的给出提供了依据。

预习课件内容：相平衡、相平衡常数的概念；理想体系的条件及分类；

预习试题内容：求取相平衡常数的方法有哪些？判断不同体系下，相平衡常数的复杂程度：完全理想系下，相平衡常数的计算是否最容易求解？

预习阶段期望达到的效果：掌握相平衡、相平衡常数的概念、理想体系的分类；了解相平衡常数的计算方法。

3.2.2 课中讲授阶段

首先，通过简单的题目对学生的预习情况进行测试，题目主要为填空题、选择题、判断题等客观题目。包括相平衡条件(选择题)、相平衡关系的表达方式(填空题)、相平衡常数的计算公式(选择题)、理想体系的分类(填空题)。雨课堂会在学生提交作答后立即进行订正、并给出作答情况，这样既可以使学生了解自己的问题，又可以帮助教师掌握学生的课前预习效果。在这个过程中，教师可以设置小额红包发放给学生，激励学生的学习积极性。

然后，利用雨课堂开始“相平衡”章节的授课，授课过程中为了提高学生的积极性与参与度、缓解课堂气氛，可以适当地设置弹幕、投稿、投票或者发放红包等环节。在这些环节学生可以大胆的说出自己的想法和疑问，事实证明该环节颇受学生和教师的喜爱，既活跃了课堂气氛，又拉近了师生之间的距离。

总结本节课的知识点，完善授课过程，布置课后习题。

3.2.3 课后巩固阶段

基于《化工分离工程》的课程特点，课后作业包括线上客观题部分与线下主观题(主要为计算题)的作答。客观题在学生提交后即可查看正确答案，主观题目的作答结果，学生可以通过拍照、语音、视频等方式上传，教师在后台进行订正。

3.3 教学效果评价

针对于本节课教学效果的评价主要从以下方面开展：一是学生课前的预习效果、参与度；二是课中对老师口头问题的回应度；三是课中对推送问题的作答情况；四是课后习题的解答情况与自我剖析。其中，第一、三、四条，均可通过雨课堂的后台数据分析获得具体的数据，第二条则需要教师根据学生的课上表现作出判断。引入雨课堂不但可以方便教学过程，同时为教师评定学生的平时成绩给予了有力的支撑。

4 基于雨课堂混合式教学的反思

首先雨课堂全程录屏，可支持无限次回放，这样有助于学生针对有疑问的地方进行反复听讲；二是雨课堂强大的后台数据分析，可以适时地订正学生的作答情况，统计学生对知识点的预习、复习及掌握情况，方便教师根据实际情况调整教学方式和内容；三是学生可以通过手机学习，使“低头族”实现蜕变；四是学生可以通过弹幕、投稿等方式向教师反映存有疑惑之处，避免了学生不懂却不好意思问的尴尬局面的出现；五是解决了课时量少而课程内容多的矛盾。最主要的是提高了学生在学习过程中的参与度，真正实现了以学生为主体，教师起引导、指导作用的教学模式。

尽管如此，仍有一些问题值得注意：首先就是大范围的使用雨课堂等现代教学手段进行教学，学生需要长时间的将注意力集中在手机上，这样长期以往，颈椎酸痛、视力下降等问题将凸显出来；另外，学生可以借低头学习课件的机会，堂而皇之的玩手机，这些问题希望可以引起广大教育工作者的注意。

5 结 语

在教育部教育信息化2.0行动计划及“互联网+”时代背景的推动下，学生获取知识的手段与方式都发生了颠覆性的改变，传统的教学模式已不能满足当代大学生的学习需求。本文在《化工分离工程》课程中采用以雨课堂为基础的混合式教学模式，使学生由被动地接受者转变为知识的主动汲取者，使教师的身份由知识的传授者逐渐转变为学生获取知识的引导者、指导者，真正实现了“以学生为主体”、极大地提高了学生学习的主动性、独立思考的能力与探究能力。同时，对教师也提出了更高的要求，需要转变教学观念、深挖课程特点，探求真正适合本门课程的混合式教学方法，实现提升教学效果的目的。