基于雨课堂的线上教学全流程设计改革探索

摘  要：依托广东工业大学研究生现代分析测试技术课程，以雨课堂为载体，针对工科类研究生课程的特点与现状进行分析。该文从课程开始前、课前预习、课堂教师直播、学生专题案例分析、课后拓展和课程考核等多个教学环节进行线上教学全流程设计的改革与探索，从而激发学生学习兴趣，提高学生课堂参与度，培养学生独立思考与创新性思维能力，有效提升课程教学效果。

关键词：研究生教育;现代分析测试技术;课程建设;教学改革;雨课堂

中图分类号：G642      文献标志码：A          文章编号：2096-000X（2025）03-0138-04

Abstract： Based on Rain Classroom in postgraduate course teaching of Modern Analysis and Testing Technology of Guangdong University of Technology， this paper analyzes the characteristic and current situation of engineering graduate curriculums are firstly studied. Then， the full process design of online teaching is reformed and explored from the teaching steps of beginning of the course， preparation before class， classroom teacher teaching， special case analysis of students， after-class expansion， and course assessment， so as to stimulate students' interest in learning， improve students' participation in the classroom， cultivate students' independent and innovative thinking abilities， and effectively improve the teaching effectiveness of the course.

Keywords： postgraduate education; Modern Analysis and Testing Technology; course construction; teaching reform; Rain Classroom

雨课堂是2016年由学堂在线和清华大学合作研发推出的新型智慧教学平台，其基于“学生为中心”的设计理念，利用信息技术和网络技术作为媒介，把Microsoft Powerpoint软件工具、慕课教学模式和手机微信便捷性等有机融为一体，在教师和学生之间建立起一座互动沟通的桥梁，为课程教学环节全过程提供数据化和智能化的技术支持[1-2]。同时，雨课堂作为一个全新的智慧教学工具，能更好地契合“互联网+教育”时代的学习需求，因为教师只需要一台装有Microsoft Powerpoint软件且可以上网的电脑，学生只需要有一部能使用微信的手机，即可将雨课堂作为工具嵌入教师的PPT教学课件中，再链接到学生的手机微信终端，将课前预习、课堂讲授、师生交互、课后拓展和课程考核等整个教学环节有机结合起来，形成线上教学全流程的闭环圈[3-4]。而且，通过雨课堂平台为所有教学过程提供的即时反馈数据，教师也可以及时了解学生对课程教学内容的掌握情况，不断修正教学进度和改善教学手段，促进高校专业认证成果导向教育（OBE）理念的顺利实施[5-6]。因此，在高校研究生课程建设中引入雨课堂智慧教学平台，可以通过信息技术与研究生教育深度融合，为广大学生提供新型的专业知识获取渠道和互动交流学习模式，激发学生求知欲与探索欲，培养学生创新性学习的积极性。

一  现代分析测试技术课程的特点与现状

研究生现代分析测试技术是高校化学工程与技术、材料化学与化工、制药工程和环境工程等多个工科类专业硕士研究生的基础性主干课程。该课程主要内容涉及使用较复杂和精密的仪器设备，采用现代物理-化学新效应、新现象和新方法，力求从原子-分子层次精确测定材料的晶型结构、表观形貌和价态变化等[5，7-8]。通过该课程的学习，要求研究生必须全面掌握材料研究中常用的现代分析测试仪器、技术和方法，对其后续开展科学研究和工程实践都具有重要的辅助作用，是一门为研究生今后科研和工作打下基础的重要课程[9-10]。

广东工业大学研究生现代分析测试技术课程涉及本校轻工化工学院和生物医药学院的硕士研究生，是化学工程与技术专业和材料与化工专业的学术型硕士和专业型硕士共同的学位必修课，属于多层次、广范围的基础性主干课程。同时，由于本校化学工程与技术一级学科是广东省“冲补强”重点建设学科，而且该学科依托广东省教育厅清洁化学技术重点实验室和广东省植物资源生物炼制重点实验室还建立了完备的大型仪器分析测试平台，所以本课程在教学内容设置上更侧重在功能材料和催化材料的表征分析方面，以期体现本课程在省内同类课程中的特色与影响。同时本课程在课程内容设置上，与后续现代催化技术和现代色谱分析等研究生选修课程相互联动形成课程群，能够加深学生对主干课程的学习，并拓展学生的知识面，以满足不同专业研究生对不同层次知识掌握的需求。本课程前期一直不懈进行教学改革探索和精品课程建设工作，先后获批了学校和广东省研究生示范课程建设项目。

近年来，研究生现代分析测试技术课程作为化学工程与技术和材料与化工两个专业、学术型和专业型两类硕士研究生共同的学位必修课，随着本校研究生教育规模的不断增长，每年的授课对象已经增加到300名以上，而且由于不同专业与不同类型研究生对本课程教学内容的广度与深度有不同的需求，这些都需要进一步提升本课程的互动交流渠道和即时评价反馈功能等。因此借助雨课堂或其他线上教学平台，将课程专题内容修正、课前预习、课堂讲授、课堂互动、专题研讨、课后拓展和课程考核等整个教学环节整合起来，完成线上教学全流程的设计与实施，可以更有效地解决当前面对的问题[6]。

二  基于雨课堂的线上教学全流程设计与实施

（一）  课程开始前，借助网络投票修正课程专题内容

由于现代分析测试技术课程涉及材料的成分分析、结构测定、形貌观察和反应机理四个方面，具体包括波谱分析技术（红外光谱、拉曼光谱、紫外光谱、核磁共振谱、质谱和荧光光谱等）、表面分析技术（X-射线光电子能谱、电镜、俄歇电子能谱和原子力显微镜等）、微观结构分析技术（X-射线衍射技术、电子自旋谱、热重、差式扫描量热分析、比表面积、粒径分布和孔径分布等）和反应机理分析技术（原位红外等表征技术、活性比表面积、程序升温脱附/还原/氧化技术等）等众多仪器分析测试方法，因此需要首先根据各届研究生的专业、类型和需求修正课程专题内容和授课模式等，即在课程开始前，先借助雨课堂的网络投票功能统计本届每个班级研究生对各种分析测试技术的前期知识储备、熟悉程度、应用情况和后续科研预期使用频率等，从而有针对性地调整本课程各专题内容的广度与深度，以及相应的教学手段与方式等，方便学生在后续课程学习中更好地开展专题讨论与互动交流，达到学以致用的目的，如图1所示。

（二）  课前预习环节，推送专题学习任务

借助雨课堂教学平台，首先教师会把与专题内容相关的课件、学情调研、精选资源等推送给学生，并通过发布公告的方式提醒学生及时完成阅读、预习和作答等任务;同时也可根据雨课堂即时反馈统计结果，对学生进行重点提醒或警示，如图2所示。特别是在每个具体分析测试专题开始前，都会借助雨课堂投票功能提前调研学生对将要讲授的该专题内容的熟悉程度、前期应用情况和后续应用需求等信息，并根据统计结果发布该专题后续通过翻转课堂进行学生专题案例分析环节时可供选择的定制题目。

（三）  课堂教师直播环节，依托雨课堂进行师生互动与学习质量监控

首先，由主讲教师借助雨课堂直播功能通过大班讲授方式打通融合理论知识之间的关联，教学内容上注意引入科学研究的真实案例和前沿动态，培养学生研究性学习和创新性意识。其次，学生在教师授课过程中对某页PPT内容有疑问，可点击“不懂”按键，师生借助“弹幕”功能进行即时课堂讨论。然后，教师还可以通过向学生手机端推送单选题或多选题并要求限时作答的方式监控学生听课质量，即借助雨课堂对学生答题结果的统计数据，教师可以第一时间了解学生对课程内容的掌握情况，及时对后续课堂讲授内容和方式进行调整或修正。最后，教师可以依托雨课堂的随机点名和弹幕频次统计等功能监控学生听课质量，并借助课堂“优秀学生”英雄榜和“预警学生”关注榜等督促学生竞争学习，从而有效提升课堂直播教学环节的授课与学习效果，如图3所示。

（四）  学生专题案例分析环节，依托线上教学平台进行翻转课堂

在由主讲教师大班讲授某个分析测试专题的基础知识、基础理论和知识点间的融合关联后，为了培养研究生的理论学习、实践操作和研究创新的综合能力，还会专门设置学生专题案例分析环节。在该教学环节，主要借助雨课堂和腾讯会议等线上教学平台，通过翻转课堂方式，让研究生结合自己本科毕业论文或硕士研究课题，对某一种或几种分析测试技术的应用进行实例说明并展开讨论，促进研究生对课程基本原理、概念和技术的创新性应用，培养研究生在科研探究过程中进一步升华理论知识的能力，如图4所示。

（五）  课后拓展环节，借助平台加深专题内容的理解与掌握

在课堂授课结束后，一方面学生可借助雨课堂平台反复观看教师的PPT课件，并通过讨论区等板块与教师和其他学生进行问答与讨论。另一方面，依托雨课堂课后作业或试卷功能，以及课程教学团队成员建立的辅助在线资源平台（如现代催化剂表征技术研究生课程网站等）提供在线自测、模拟考卷、专题研讨和互动答疑等功能，学生在课后可根据各自的需求，进一步通过自主性学习、共享式学习或体验式学习，拓展自己对专题内容更为深入与广泛的理解和掌握，并强化学生在科研探究过程中深化理论知识的学习能力，如图5和图6所示。

（六）  课程考核环节，依托雨课堂平台进行过程考核评价

本课程为了更好地培养研究生自主性、研究性和创新性学习，在课程教学上灵活应用大班讲授、小组研讨、课后自学、案例分析、专题研讨、小组汇报、综合性设计教学和线上与线下混合等多种形式相结合的立体化教学模式，这就导致本课程在考核环节中，除了期末考试项目外，还有考核形式与内容区别较大的众多过程考核项目需要进行合理评价。因此，借助雨课堂平台的大数据分析功能，可以更好地对线上教学过程中学生的学习效果进行评价：通过平台对每位学生课前预习课件、课中师生互动和课后拓展学习情况等进行即时评价和汇总统计，这样一方面有助于教师对整个教学活动进行实时了解，并及时调整教学内容与教学方法;另一方面也使对每位学生的评价做到有据可依，实现多元评价的定量化。

三  结束语

以广东工业大学现代分析测试技术研究生课程为例，在分析工科类研究生课程特点与现状的基础上，重点介绍了本课程如何基于雨课堂智慧教学平台，从线上教学全流程涉及的各个教学环节入手开展闭环设计的改革与探索。由此，强调通过课程开始前借助网络投票修正课程专题内容、课前预习环节推送专题学习任务、课堂教师直播环节依托雨课堂进行师生互动与学习质量监控、学生专题案例分析环节依托线上教学平台进行翻转课堂、课后拓展环节借助平台加深专题内容的理解与掌握，以及课程考核环节依托雨课堂平台进行过程考核评价等具体举措开展线上教学全流程设计，力求涵盖课前、课中和课后教学的全过程，保证整个教学环节的完整与齐备，从而更好地激发学生学习兴趣、提高学生课堂参与度、培养学生独立思考与创新性思维能力和显著提升课程教学效果。

参考文献：

[1] 胡亚楠，何立，王来运.基于雨课堂的混合式教学模式改革研究——以汽车电子控制技术课程为例[J].大学教育，2022（10）：67-69.

[2] 肖凯.基于雨课堂的混合式教学模式构建及实践——以中职信息技术课程为例[J].教育教学论坛，2022（12）：60-65.

[3] 李俊芳，张桦，马福东，等.基于“雨课堂”的翻转课堂教学模式在合班课中的应用探索——以有机分析课程为例[J].高教学刊，2023（11）：121-124.

[4] 李洁，张艳玲，陈全荣.基于BOPPPS教学模式+“雨课堂”应用的混合式教学研究——以中国建筑史为例[J].高教学刊，2022（19）：60-63.

[5] 王明艳，周丽华，张帆，等.雨课堂背景下巧用案例法提高现代分析测试技术教学效果[J].化学教育（中英文），2021，42（24）：35-39.

[6] 曾小鹂，刘金明.基于质量文化的研究生课程教学优化与改革探索[J].当代教育理论与实践，2022，14（6）：146-150.

[7] 陶芙蓉，王世杰，崔月芝，等.“现代分析测试技术”课程教学案例库研究与建设[J].教育教学论坛，2020（34）：300-301.

[8] 苏守政，张宏森，王乐乐.“现代分析测试技术”课程STEAM理念教学改革探索[J].黑龙江教育（理论与实践），2023（4）：26-28.

[9] 苏逸航，宁卫红，李亿保.《现代分析测试技术》课程研究性教学探索[J].江西化工，2019（4）：215-217.

[10] 林霖，来志庆，韩宗珠，等.现代分析测试技术课程建设研究[J].实验室科学，2019，22（3）：119-121.

基金项目：2023年广东省研究生教育创新计划项目（研究生示范课程建设）“现代分析测试技术”（2023SFKC_026）;2022年广东工业大学研究生示范课程建设项目“现代分析测试技术”（广工大研字〔2022〕22号）

第一作者简介：李永峰（1976-），男，汉族，河南许昌人，博士，教授，硕士研究生导师。研究方向为环境催化和电化学技术。