雨课堂在生化反应工程课程教学中的应用*

赵 杰，葛 飞，李艳宾，李婉珍

(安徽工程大学生物与食品工程学院，安徽 芜湖 241000)

由于国家的大力支持和推广，我国的互联网技术快速发展，互联网与人们的工作生活紧密融合，互联网也改变着人们的工作和生活方式，其中就包括教育事业。多种智慧教育平台的推出为教育改革开辟了新视野，此类平台提供的现代化教育技术为教育的发展提供了必要的技术支持而被广泛应用于教育领域，极大地提高了教学效率和学习效果[1]。雨教室是由学堂与清华大学在线教育办公室共同开发的新型智慧教学平台，具有简单易用、实时互动、大数据驱动和个性化等特点。雨课堂能将教师和学生智能终端进行连接，为每次课的教学提供不同的体验，是可用来推动教学改革的工具。雨课堂将复杂的信息技术工具集成到PPT和微信中，搭建了课前预习、课堂教学和课后复习之间的桥梁，使学习过程在师生互动永不离线。课前教师可推送教学材料帮助学生预习；课中通过此平台的弹幕和提问可完场师生间的互动；课后学生也可自由查看课件，进行知识的巩固复习。这样的学习方式不仅可以有效地利用学习时间，也可让教师在互动中尽早地发现学生学习上的问题，更及时有效地解决此类问题，进一步提升学生的学习效率[2-4]。

生化反应工程是一门以高等数学、生物学、化学、工程学、热力学、计算机与信息技术等多学科为基础的交叉学科，主要研究生化反应过程中带有共性的工程技术问题。它以生化反应动力学为基础，将过程动力学、传递过程原理、设备工程学及最优化原理等化学工程学方法与生化反应过程的反应特性方面的知识相结合，对生化反应过程进行一定的分析与开发，并对生物反应器进行设计、操作和控制等，它在生化工业中起着至关重要的作用，可被认为是工业生化技术的核心[5-6]。但其内容中抽象的理论、复杂的公式推导和计算都为此课程的讲授和学习增加了难度，学生在学习过程中也很难产生兴趣，课程气氛也较为沉闷。如今逐渐兴起的智慧教学相对于传统教学更能直面学习中遇到的问题，课堂教学不再是常规的你讲我听、你问我答的方式，而是智能化学习，学生利用运用智能手机等终端手段进行探讨，从而实现主动学习，教师不仅仅是在灌输知识，更是组织和调动学习，让学生更乐于学习。本文就是根据以上情况，利用雨课堂这种智慧教学平台对生化反应工程的课程教学进行一定的改革，具体改革操作总结如下。

1 创建符合“雨课堂”要求的教学课件

由于生化反应工程课程涉及到的内容相对专业性较强，其中涉及到的很多反应过程只会发生在特定环境中，比如一些大型的化工工厂中的百吨级别发酵过程，学生们很难接触到，简单的语言描述不容易让学生们理解，而此时加入一些视频教学更有利于学生理解具体生产中涉及到的生化反应过程(例如各类酶促反应的抑制作用)和生产中的具体操作过程。此外，课程中不仅涉及实际的反应过程，还包括一些较为深奥的理论，此类理论常常是数学推导与经验结合而来，视频教学中的动画模拟过程对于此类理论的讲述也增强其可理解性。雨课堂这种软件不仅可以插入一些教师制作的本地视频，还可添加一些现成经典的网络视频以供教学所用。此外，此平台的特色要求所用到的教学课件除了用于课堂上的知识教学，也用于学生的课前预习和课后复习，所以则需要丰富课件的类型。可先引入一些生活常见的问题作为预习内容以激发学生的学习兴趣，让学生们课前就能有所思考，提出问题；课程教学中使用的课件以解决学生学习中的实际问题为主；课后复习一方面加强课程理论学习效果，另一方面结合实践应用中的思考题培养学生理论联系实际的能力，达到多层次培养学生解决问题和发现问题的能力。

2 开展新式的师生互动

传统的课堂上，师生的互动需要强调同步性，即师生之间的行为需在同一时间保持一致，此时，如果其他学生想要和教师进行交流，就会打断当前的交流行为，在教程人数较多时此互动方式的局限性就会凸显出来。而使用雨课堂可使师生之间的互动多样化，随机点名、课堂红包和弹幕信息等互动方式可大大提高互动效率。

在上课的过程当中，教师正在讲授的 PPT内容可在学生的手机同步，在 PPT 的下方设置的“懂”和“不懂”更有利于学生反馈自身对知识的理解情况，教师可以在第一时间知道此部分内容的学习情况。教师在课堂上发送课内限时习题，甚至发送小红包对答对的同学进行鼓励；而雨课堂的带有的随机点名功能可以照顾更多平时较为不主动的同学。

课外雨课堂可以插入的题目类型有包括填空题、投票题、选择题(单选和多选)、主观题等，基本上可以满足不同学科的教师对题型的要求；而且习题的答案可以是富文本形式的，教师在上传题目解析时可以采用多种形式，包括语音讲解、公式添加、图片上传等。

互动方式的途径不仅增多，而且教学中更可以调动起每个学生的积极性；课上匿名的方式，可以缓解学生在回答问题时的紧张情绪；根据反馈的信息教师可以很快了解到学生的学习状况，教师可以凭借真实有效的数据来把控教学节奏。

3 进行学生学习情况的大数据分析

雨课堂平台携带的限时习题、 “弹幕式”讨论、“不懂”按键和推送“手机课件”等多项功能可以帮助教师采集学生在使用雨课堂工具过程中的所有学习行为。通过对这些行为的数据分析，教师可以实时获取学生学习效果的量化数据，可帮助评估教学过程，进而能够有效及时地调整自己的教学策略。这些数据极大地促进教学由传统的“经验驱动”模式向信息化的“数据驱动”模式转变。之前大部分时间的教学，由于缺乏有效教学数据的支持，教师难以了解每位学生的学习状态，往往只能凭借自身的教学经验如观察学生表情等或通过随机的点名问答来获得对学习情况的了解，评判主观性和随机性太强，学生人数较多时问题就更为明显，而雨课堂这一互联网平台较好地解决了这一问题。雨课堂设计理念就是利用学生的手机等终端设备将整个教学过程中产生的学生行为数据采集下来，让教学进入 “信息时代”。

4 创新考核制度

传统的成绩考核期末考试的占比一般较高，会导致出现学生期末突击复习只为分数和考完就忘的情况，不能全面评判每个学生的实时学习效果。而雨课堂具有的全面数据搜集功能，使得教师能够获得学生学习情况的多方面数据，为评判学生的学习效果提供的良好的基础，除考试以外如学生的课前预习、课上互动答题和课后复习情况均可作为考核标准，这种多元化的考核形式改善了传统教学的考核模式，可进一步提升学习效果。

5 结 语

将雨课堂应用于生化反应工程课程教学过程丰富了课程教学的内容和方式，一定程度上增加了教学的趣味性，更为主要的是其能引发师生“课前-课中-课后”的全面互动，让教师们更全面及时地了解学生的学习情况，促使老师根据不同学生的学习情况制定更为合理的课程安排，并也能督促学生把课余时间充分利用，提高了教学的持续有效性。