王 磊，張艷鴿，王宏勝

(許昌學(xué)院 化學(xué)化工學(xué)院，河南 許昌 461000)

實(shí)驗(yàn)教學(xué)作為高等教育的重要教學(xué)形式，是培養(yǎng)專業(yè)應(yīng)用型人才的有效途徑?！秶?guó)家中長(zhǎng)期教育改革和發(fā)展規(guī)劃綱要(2010～2020年)》明確指出：“牢固確立人才培養(yǎng)在高校工作中的中心地位，著力培養(yǎng)信念執(zhí)著、品德優(yōu)良、知識(shí)豐富、本領(lǐng)過(guò)硬的高素質(zhì)專門人才和拔尖創(chuàng)新人才。深化教學(xué)改革，支持學(xué)生參與科學(xué)研究，強(qiáng)化實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)”。[1]無(wú)機(jī)及分析化學(xué)實(shí)驗(yàn)是我校制藥工程、化學(xué)工程與工藝、食品科學(xué)與工程、食品安全與檢驗(yàn)等專業(yè)一門重要的必修基礎(chǔ)課程，是大一新生進(jìn)入本科階段學(xué)習(xí)接觸到的第一門化學(xué)類實(shí)踐課程。通過(guò)該課程的學(xué)習(xí)，使學(xué)生掌握化學(xué)實(shí)驗(yàn)操作的基本技能；正確使用無(wú)機(jī)及分析化學(xué)實(shí)驗(yàn)中的各種儀器；學(xué)會(huì)測(cè)定實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)并加以正確的處理和表達(dá)；培養(yǎng)嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度和求實(shí)的工作作風(fēng)；以及獨(dú)立思考、分析問(wèn)題和解決問(wèn)題的能力；初步掌握科學(xué)的研究方法；為后續(xù)課程的學(xué)習(xí)打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。因此，無(wú)機(jī)及分析化學(xué)實(shí)驗(yàn)是應(yīng)用型人才培養(yǎng)的一個(gè)關(guān)鍵環(huán)節(jié)。

1 無(wú)機(jī)及分析化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中存在的問(wèn)題

雖然無(wú)機(jī)及分析化學(xué)實(shí)驗(yàn)在應(yīng)用型人才的培養(yǎng)中發(fā)揮著重要作用，但目前的教學(xué)現(xiàn)狀卻不容樂(lè)觀。存在的主要問(wèn)題是：(1)課前預(yù)習(xí)不充分，學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)的預(yù)習(xí)停留在文字和圖片，缺乏對(duì)實(shí)驗(yàn)過(guò)程和儀器的直觀認(rèn)識(shí)。(2)在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，教師一般直接講授實(shí)驗(yàn)原理、方法、操作等內(nèi)容。由于實(shí)驗(yàn)課的即時(shí)性、講解一過(guò)性，學(xué)生很難在短時(shí)間內(nèi)學(xué)會(huì)并熟練掌握一系列實(shí)驗(yàn)操作，并將整個(gè)實(shí)驗(yàn)流程和現(xiàn)象牢記于心。(3)實(shí)驗(yàn)室缺少多媒體設(shè)備，教師只能借助板書簡(jiǎn)單講解實(shí)驗(yàn)過(guò)程。在儀器使用的演示環(huán)節(jié)，由于學(xué)生人數(shù)較多且有試劑架的阻擋學(xué)生很難看清教師的操作。導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)教學(xué)的實(shí)際效果差強(qiáng)人意，學(xué)生在實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)經(jīng)常出錯(cuò)。(4)在實(shí)驗(yàn)課后，教師僅憑學(xué)生實(shí)驗(yàn)報(bào)告的文字描述很難對(duì)學(xué)生實(shí)驗(yàn)做出準(zhǔn)確的評(píng)價(jià)，學(xué)生在實(shí)驗(yàn)過(guò)程存在的疑慮和問(wèn)題缺少與老師和同學(xué)探討的有效渠道。

2 使用“雨課堂”作為智慧教學(xué)工具進(jìn)行實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革

如何解決這些問(wèn)題，從而使實(shí)驗(yàn)教學(xué)質(zhì)量更上一層樓是我們進(jìn)行無(wú)機(jī)及分析化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革的原動(dòng)力。隨著“互聯(lián)網(wǎng)+教育”的發(fā)展，互聯(lián)網(wǎng)不斷為教育賦能，開展“線上+線下”的混合式教學(xué)是解決這些問(wèn)題的最佳途徑。

“雨課堂”是清華大學(xué)在線教育辦公室和學(xué)堂在線共同研發(fā)的一款智慧教學(xué)軟件。雨課堂將互聯(lián)網(wǎng)信息技術(shù)與PPT及微信平臺(tái)巧妙地結(jié)合起來(lái)，將教學(xué)過(guò)程中的預(yù)習(xí)、授課、復(fù)習(xí)、測(cè)驗(yàn)的每一個(gè)環(huán)節(jié)都給予全新的體驗(yàn)，真正實(shí)現(xiàn)了課前、課上、課后之間的相互溝通。正因?yàn)橛暾n堂具備強(qiáng)大的后臺(tái)功能、對(duì)反饋的及時(shí)響應(yīng)、方便快捷的進(jìn)行測(cè)驗(yàn)，被許多高校作為混合式教學(xué)工具的首選，在學(xué)生和教師之間搭起了一座智慧的橋梁[2-6]。因此，在開展無(wú)機(jī)及分析化學(xué)實(shí)驗(yàn)"線上+線下"的混合式教學(xué)時(shí)我們選擇雨課堂作為智慧教學(xué)工具來(lái)開展教學(xué)改革。

3 雨課堂在無(wú)機(jī)及分析化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革中的應(yīng)用

3.1 課前預(yù)習(xí)

3.1.1 創(chuàng)建課程

關(guān)注“雨課堂”微信公眾號(hào)，打開“我的課程”，根據(jù)提示按流程操作創(chuàng)建課程和班級(jí)。創(chuàng)建成功后，系統(tǒng)自動(dòng)生成二維碼及邀請(qǐng)碼，教師將生成的二維碼及邀請(qǐng)碼發(fā)給學(xué)生，學(xué)生掃描二維碼或輸入邀請(qǐng)碼加入課程班級(jí)。

3.1.2 推送預(yù)習(xí)課件

為方便學(xué)生手機(jī)端觀看，“雨課堂”設(shè)置了手機(jī)課件，教師可以根據(jù)提供的模板方便地進(jìn)行手機(jī)課件的制作，還可以為課件添加語(yǔ)音講解。按照實(shí)驗(yàn)?zāi)康?、?shí)驗(yàn)原理、實(shí)驗(yàn)流程和實(shí)驗(yàn)操作四個(gè)模塊，制作預(yù)習(xí)課件，布置推送給學(xué)生。實(shí)驗(yàn)原理模塊與教材相比增加了圖片和動(dòng)畫，幫助學(xué)生理解；實(shí)驗(yàn)流程模塊通過(guò)一張流程圖使學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)的整個(gè)過(guò)程了然于胸；實(shí)驗(yàn)操作模塊重點(diǎn)讓學(xué)生預(yù)習(xí)實(shí)驗(yàn)所涉及的儀器使用和基本操作，我們把事先收集和錄制的視頻上傳到優(yōu)酷中，在預(yù)習(xí)課件中插入視頻的鏈接，方便學(xué)生觀看視頻，通過(guò)視頻的觀看使學(xué)生有更直觀的了解。教師可通過(guò)教師端了解學(xué)生的預(yù)習(xí)情況，提醒學(xué)生做好預(yù)習(xí)工作。

3.2 課堂教學(xué)

3.2.1 課堂授課

由于實(shí)驗(yàn)室缺少多媒體設(shè)備，教師在實(shí)驗(yàn)前的授課環(huán)節(jié)只能在白板上進(jìn)行手寫板書，受到白板空間的限制板書的信息量不可能太大，且板書會(huì)消耗大量的時(shí)間。采用“雨課堂”授課，上課時(shí)教師開啟雨課堂授課模式，學(xué)生端能同步收看教師端的PPT，擺脫了多媒體設(shè)備的限制。在授課過(guò)程中，學(xué)生可以利用“不懂”按鈕對(duì)不理解的知識(shí)點(diǎn)予以標(biāo)記，教師根據(jù)匿名反饋的情況及時(shí)調(diào)整授課內(nèi)容，對(duì)被標(biāo)記為“不懂”的知識(shí)點(diǎn)做重點(diǎn)講解。

3.2.2 課堂討論

在授課過(guò)程中，學(xué)生可以通過(guò)“彈幕”功能參與課堂討論，發(fā)表自己的觀點(diǎn)與見解，由于在“彈幕”中不會(huì)出現(xiàn)學(xué)生的名字，學(xué)生參與課堂討論的積極性非常高，活躍了課堂氣氛，教師也能夠及時(shí)了解學(xué)生的想法并做出反饋。

3.2.3 課堂練習(xí)

教師可以在授課PPT中插入練習(xí)題同時(shí)預(yù)設(shè)正確答案，“雨課堂”提供了單選題、多選題、填空題和主觀題等多種題型，還可以進(jìn)行投票。在授課過(guò)程中，教師可以發(fā)送預(yù)設(shè)的練習(xí)題到學(xué)生端，限時(shí)回答問(wèn)題。答題時(shí)間結(jié)束后，可以即時(shí)查看答題的結(jié)果。教師根據(jù)統(tǒng)計(jì)結(jié)果可以及時(shí)了解學(xué)生的掌握情況，針對(duì)錯(cuò)誤率較高的知識(shí)點(diǎn)進(jìn)行重點(diǎn)講解。實(shí)時(shí)練習(xí)不僅可以使教師及時(shí)掌握學(xué)生的學(xué)習(xí)情況，還有助于提高學(xué)生的課堂注意力，幫助學(xué)生更加透徹的理解所學(xué)的知識(shí)點(diǎn)。

3.3 課后反饋

3.3.1 課堂情況反饋

課后，“雨課堂”呈現(xiàn)本次授課的課堂報(bào)告，報(bào)告中提供了課堂人數(shù)、學(xué)生數(shù)據(jù)、習(xí)題數(shù)據(jù)、課件數(shù)據(jù)和教學(xué)設(shè)計(jì)與備忘。在課堂人數(shù)中教師可以查看參與課堂學(xué)習(xí)的有那些同學(xué)，了解學(xué)生的到課情況。學(xué)生數(shù)據(jù)中按照得分高低和用時(shí)長(zhǎng)短評(píng)出三位優(yōu)秀學(xué)生和三位預(yù)警學(xué)生。習(xí)題數(shù)據(jù)中給出了每道課堂練習(xí)題的正確率，教師可以查看那些同學(xué)作對(duì)了那些同學(xué)做錯(cuò)了。課件數(shù)據(jù)中教師可以查看有那些PPT學(xué)生不懂以及不懂的人數(shù)。最后還有教學(xué)設(shè)計(jì)和備忘，教師可以在這里記錄自己的教學(xué)設(shè)計(jì)和心得體會(huì)，為今后的教學(xué)改革提供依據(jù)。

3.3.2 實(shí)驗(yàn)報(bào)告批改

原有的紙質(zhì)實(shí)驗(yàn)報(bào)告都是學(xué)生手寫的，很多實(shí)驗(yàn)信息和結(jié)果教師只能通過(guò)文字進(jìn)行推測(cè)。采用雨課堂后，教師提供實(shí)驗(yàn)報(bào)告模板，學(xué)生按照模板填寫實(shí)驗(yàn)報(bào)告，與紙質(zhì)實(shí)驗(yàn)報(bào)告不同的是雨課堂支持圖片和語(yǔ)音，學(xué)生可以把實(shí)驗(yàn)細(xì)節(jié)用手機(jī)拍照上傳圖片，還可以上傳語(yǔ)音。教師通過(guò)學(xué)生上傳的圖片可以更直觀的了解學(xué)生的實(shí)驗(yàn)細(xì)節(jié)和實(shí)驗(yàn)結(jié)果，對(duì)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)成績(jī)做出更客觀的評(píng)價(jià)。同時(shí)，雨課堂根據(jù)教師的評(píng)判自動(dòng)生成本次實(shí)驗(yàn)的成績(jī)單方便教師統(tǒng)計(jì)實(shí)驗(yàn)的平時(shí)成績(jī)。

4 雨課堂在無(wú)機(jī)及分析化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中的應(yīng)用效果

在無(wú)機(jī)及分析化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中采用“雨課堂”作為輔助工具，教師可以非常方便的開展“線上+線下”的混合式教學(xué)。在預(yù)習(xí)環(huán)節(jié)通過(guò)雨課堂推送給學(xué)生多媒體預(yù)習(xí)課件，幫助學(xué)生進(jìn)行充分的預(yù)習(xí)。在課堂授課環(huán)節(jié)雨課堂的簽到模塊，幫助教師節(jié)省點(diǎn)名的時(shí)間；學(xué)生端同步收看教師端課件，擺脫了缺少多媒體設(shè)備的束縛；彈幕功能解決了傳統(tǒng)課堂上學(xué)生不愿主動(dòng)開口的問(wèn)題，有效增加了師生互動(dòng)；練習(xí)題功能方便教師及時(shí)了解學(xué)生的學(xué)習(xí)情況，幫助學(xué)生深入透徹的理解知識(shí)點(diǎn)。在課后環(huán)節(jié)，雨課堂為學(xué)生的實(shí)驗(yàn)報(bào)告提供直觀的展示，能夠讓教師對(duì)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)報(bào)告做出客觀的評(píng)價(jià)。對(duì)教師而言，雨課堂不僅是一個(gè)很好的教學(xué)輔助工具，更是一個(gè)優(yōu)秀的教學(xué)助手，

5 使用雨課堂教學(xué)需要改進(jìn)的地方

5.1 雨課堂需要增加視頻上傳功能

雨課堂3.0版僅支持插入慕課視頻和網(wǎng)絡(luò)視頻，不支持插入本地視頻。教師自己錄制的儀器的使用、實(shí)驗(yàn)基本操作等視頻內(nèi)容不能直接插入到雨課堂的課件中，學(xué)生拍攝的實(shí)驗(yàn)過(guò)程和實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象也不能直接發(fā)給老師，使用起來(lái)很不方便。在最新發(fā)布的雨課堂4.0版中增加了插入本地視頻功能，將能夠很好的解決這一問(wèn)題。

5.2 雨課堂彈幕功能的使用

在課堂的討論環(huán)節(jié)，學(xué)生使用彈幕功能參與課堂討論時(shí)，會(huì)有部分學(xué)生亂發(fā)彈幕干擾課堂討論，教師必須反應(yīng)迅速，制止這種行為。因此如何組織高效的課堂討論是今后需要進(jìn)一步深入研究的問(wèn)題。

5.3 雨課堂試題庫(kù)的建立

使用雨課堂授課，在課堂上可以隨時(shí)發(fā)布試題讓學(xué)生限時(shí)作答，來(lái)了解學(xué)生對(duì)知識(shí)點(diǎn)的掌握情況。為了達(dá)到良好的教學(xué)效果，試題即要難易適度又要重難點(diǎn)突出，因此建立優(yōu)質(zhì)的試題庫(kù)資源是非常重要的。我們建立起了自己的無(wú)機(jī)及分析化學(xué)實(shí)驗(yàn)試題庫(kù)，但仍存在試題偏少的問(wèn)題，今后我們要不斷完善試題庫(kù)資源。

5.4 雨課堂統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)的使用

雨課堂擁有非常完善的各類數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)功能，能夠?qū)φ麄€(gè)教學(xué)過(guò)程進(jìn)行詳細(xì)的記錄。統(tǒng)計(jì)的數(shù)據(jù)雖然很全面，但教師要從統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)中發(fā)現(xiàn)問(wèn)題需要進(jìn)行大量的數(shù)據(jù)分析工作，希望雨課堂在今后新的版本中能夠優(yōu)化數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)功能，幫助教師更高效的發(fā)現(xiàn)教學(xué)中存在的問(wèn)題，以便有針對(duì)性的進(jìn)行教學(xué)改革。

6 結(jié)語(yǔ)

我們嘗試把雨課堂應(yīng)用到無(wú)機(jī)及分析化學(xué)實(shí)驗(yàn)的教學(xué)中，實(shí)現(xiàn)了“線上+線下”的混合式教學(xué)。從課前預(yù)習(xí)到課堂授課，再到課后評(píng)價(jià)，開啟了一種全新的教學(xué)模式，并且實(shí)現(xiàn)了對(duì)整個(gè)教學(xué)過(guò)程的全記錄和數(shù)據(jù)化，幫助教師找出教學(xué)薄弱環(huán)節(jié)從而進(jìn)行有針對(duì)性的教學(xué)改革。教學(xué)實(shí)踐證明，使用雨課堂教學(xué)雖然存在一些不足之處，但仍是一種深受教師和學(xué)生喜愛(ài)的教學(xué)方式。隨著5G時(shí)代的來(lái)臨，傳統(tǒng)的教學(xué)模式將面臨巨大的挑戰(zhàn)，“線上+線下”的混合式教學(xué)將會(huì)得到飛速的發(fā)展，今后如何運(yùn)用智慧教學(xué)工具進(jìn)行教學(xué)改革將是研究的主要方向。