雨课堂在化工仪表及自动化课程中的应用研究*

陈 政, 魏淑伟, 赵雪英, 张学兰, 吴鸿伟, 王登峰

(枣庄学院化学化工与材料科学学院，山东 枣庄 277160)

《化工仪表及自动化》课程是我校化学工程与工艺专业、应用化工技术专业和化工安全技术专业的一门职业发展选修课。本课程主要向学生讲解了常用化工仪表和控制系统的基础知识、基本原理和应用。通过本课程的学习，学生能够根据具体的工艺要求，正确的选用常用化工仪表和控制系统，设计出合理的控制方案，并能找出和解决化工仪表和控制系统常出现的问题。同时，培养学生的工程知识素养、工程意识和工程思维；培养学生具有良好的职业道德、科学态度和创新意识等，为社会培养优秀的应用型人才奠定坚实基础。

1 教学过程中存在的不足

本课程是一门综合课程，它涉及到高等数学、化工原理、电子电工技术、大学物理等多门课程中的相关知识。因此，课程内容涉及面比较广，内容复杂，且仪表及阀门的内部结构不易想象。尽管现使用的《化工仪表及自动化》教材内容详实、与时俱进，但是相关仪表及阀门的结构介绍和原理的讲解没有相关的动态演示，导致学生听课效率低下，课堂参与度不高等问题。而且，目前学生倾向于使用手机等电子产品，课前将手机放置手机袋容易引起学生的抵触情绪，传统的教学模式已经不能满足引起学生的抵触情绪，传统的教学模式已经不能满足“以学生为中心”的教育理念。因此，对《化工仪表及自动化》课程教学模式的改革和探索势在必行。

2 教学手段改革措施

2.1 雨课堂的引入

针对现在学生的学情特点，清华大学和教育部在线教育研究中心联合开发了雨课堂教育平台，其可用于线上线下混合式教学，对教学过程进行全程记录，对每位学生均可生成学习报表，实现个性化教学[1]。雨课堂不需学生下载专用App，而是将其嵌入到PPT和微信软件中。通过这种方式，教师通过PPT和学生的微信端建立联系从而将手机转变为了教学工具。利用雨课堂，教师可以进行课前预习和相关视频的推送，学生可以利用碎片时间进行充分预习；课中，老师和学生可以利用雨课堂进行有效的互动教学，问题的推送及实时回答，随机点名等手段大大提高学生的课堂参与度和学习热情。

2.2 PPT的制作

随着科学技术的发展，化工生产中各种新式阀门和仪表投入使用，为了有效地对工艺参数进行监控，仪表和阀门的内部结构和工作原理越来越复杂[]。尽管教材通过大量的文字和少量的图片对相关内容进行了讲解，但是部分内容还是比较枯燥和抽象，学生学习起来兴趣索然[]。同时，大量的教学内容在有限的时间内很难通过传统的教学方式教授给学生。而雨课堂的使用能够有效地解决这一问题。利用雨课堂，教师只需对自己的PPT进行小浮动改动和增添就可使用，不会给教师带来较大负担。本文以压力检测及仪表这一小节为例，说明雨课堂的引入对于教学质量的提升。课前，可以将制备好的预习PPT推送给学生，其内容包括这一小节重点内容的慕课小视频、压力检测仪表内部结构的3D演示、压力检测仪表的最新研究进展等内容，让学生能够重点学习和掌握工业生产中常用压力检测仪表的工作原理。课中，首先对上节课的知识进行重点巩固复习，在PPT中利用雨课堂插入相关复习题，可以对学生的知识点掌握情况进行有效了解；同时，在新课进行中也插入提问环节(单选题、多选题和投票题等)，主要包含压力检测仪表的分类、原理及弹性元件的选择等问题，以便了解学生的听课质量，调整教师的讲课节奏；并在课间对智能型压力变送器的相关进展进行讨论，并对相关论点进行投票。通过这种手段，可以将压力检测仪表的相关学习内容碎片化，利于学生的学习和记忆。同时，对于学生来说雨课堂是在手机微信端使用，因此在教学过程中手机将转变为教学工具，实现堵不如疏的策略。通过这种方式将课外学习与课堂教学联系起来，有效地提高了教学的吸引力和感染力。

2.3 学生学习兴趣的激发

由于《化工仪表及自动化》课程内容比较枯燥和抽象，传统灌输式的教学方式容易降低学生的学习积极性和主观能动性，使得教学效果很难达到预期[6]。如何调动学生的学习兴趣显得十分重要。因此，在本课程的教学过程中引入雨课堂教学平台，通过其线上线下混合式教学提高学生的课堂参与度和学习兴趣。通过雨课堂，除了上文提到可以推送预习PPT、相关仪表、阀门的动态演示等优点外，雨课堂具有随机提问的功能，其排除了教师的主观性。例如，在讲解完几种压力检测仪表后，可以通过随机提问的方式让学生回答几种压力检测仪表的区别，由于是随机提问可以使每位学生在课堂中保持高度的注意力集中。其次，对于计算压力仪表精度这种计算题还可以通过投稿功能，让学生将计算结果以投稿的形式发送过来，教师可以选取典型结果进行讲解，这种方法发消除了学生因害怕答错问题而不愿意主动回答问题的因素。最后，雨课堂还具有学生喜欢的弹幕功能，课上可以给学生们一个开放主题，如智能型压力变送器的发展趋势等，学生可以自由回答，以此来活跃课堂氛围。通过这些新式教学手段，可以让学生充分体会学习的乐趣，让一门枯燥、抽象的《化工仪表及自动化》课程生动起来。

2.4 作业及考核方式的改变

目前，大多数课程的作业主要通过线下以笔记本的形式上交，久而久之教师会囤积大量的学生作业本，这增加了保存和管理的难处。而通过雨课堂可以让学生对作业进行拍照，然后线上进行提交，教师可以线上直接批阅和保存，且每位学生各次作业的成绩雨课堂自动进行累加，最后教师只需合并导出最终结果即可。同时，雨课堂可以实现线上考勤，学生仅需扫描课程二维码或输入课堂暗号来完成签到，考勤时间及结果一目了然。雨课堂还可以进行线上考试，为课程小测提供了便利，其可对客观题进行自动评判，教师仅需要批阅主观题，这大大节省了教师的批阅时间。因此，利用雨课堂，课前进行预习PPT的推送，通过学习时长等参数可以了解学生的预习情况；课中实时问题的推送及回答情况，可以了解学生课上的听取效果；课后小测为学生的知识巩固和记忆评测提供依据。通过，课前、课中和课后三个方面全方位的掌握学生的学习效果，从而调整自己的教学方法和教学节奏。

3 结 语

雨课堂的引入使《化工仪表及自动化》这门内容复杂且抽象的综合性课程生动形象起来。教师利用雨课堂可以对课程教学内容、教学方法以及考核方式等方面进行有效的改革和创新，以提高课程的有趣性，从而提高学生的学习热情和课堂参与度确保高质量的教学。雨课堂的使用还可以大大节约教师批改作业和考勤等方面的时间，使其有更多的时间投入到教学改革中。雨课堂的使用为培养新工科背景下应用型人才提供了便利。