基于雨课堂的《船舶建造及检验》课程个性化教学实践研究

谢芳，桂洪斌，鲁国春，宫晓博

（哈尔滨工业大学（威海） 海洋工程学院，山东 威海）

一 引言

传统教学模式是基本以教师主动施教为核心，学生被动吸收知识，缺少主动思考，因此其教学效果往往停留在对知识的记忆上。针对传统教学的弊端，智慧教学应运而生，出现了诸如雨课堂等新型教学工具[1-4]。借助雨课堂工具，实现师生交互式课堂教学，提升学生学习效率，促进学生核心素养的养成。目前雨课堂已经走进了众多高校，与多门学科融合形成新型教学方式[5-7]。本文以《船舶建造及检验》为例，对基于雨课堂的混合式教学模式进行研究与实践，通过对课堂环节和课程考核的改革，充分调动和发挥学生主动运用知识的能力，从而达到对知识更深的内化与顺应，有效提高学生学习的主动性。

二 《船舶建造及检验》课程教学现状分析

《船舶建造及检验》是研究船舶与海洋工程结构的制造方法与工艺过程的一门应用学科，主要难点是如何把设计阶段经过试验和计算并按照规范而设计绘制的船舶图样转变成实船，同时在正常技术指标的控制下能够确保船舶的使用性能。要求学生了解国内外造船新工艺研究和应用动态，掌握船舶建造的基本理论、工艺原则、工艺装备、工艺方法和基本操作技能，具备初步的船体生产设计和解决船舶建造实际工艺问题的能力，为今后从事船舶建造技术和管理工作奠定基础。该课程具有实践性强、知识点多而杂、灵活性强等特点。

通过传统的教授型教学方法，《船舶建造及检验》课程的教学存在难以调动学生学习兴趣、知识点掌握不牢固等问题。因此，为了改变这种现状，加深学生对知识点的理解、提高学生学习兴趣、课堂参与积极性，并最终达到提高课堂学习效果的目的，本文通过引入雨课堂，构建以“雨点式”课堂互动和累加式考核为主要载体的多媒体教学平台，对《船舶建造及检验》这门课程进行个性化教学实践，旨在进一步提升教学质量。

三 基于雨课堂的《船舶建造及检验》教学方案设计

雨课堂是学堂在线与清华大学在线教育办公室共同研发的智慧教学工具，是教育部在线教育研究中心的研究成果[4]。雨课堂在原有的教学模式基础上提出新的思路，赋予课前-课上-课后一种全新的体验。老师通过PPT和微信端进行操作使用，学生通过微信小程序进入课堂，轻松实现师生多元化实时互动，并及时反馈。雨课堂具体功能如图1所示。

在基于雨课堂的《船舶建造及检验》个性化课程设计中，为了有机整合教学内容，有效增加课程教学内容的信息量，使学生掌握完整的课程内容链，对教学方案进行了系统改革。具体进行了如下三个方面的研究：

（一） 基于雨课堂的课堂互动环节的设置

根据具体的章节内容设置投稿、投票、随机点名、学生互评等形式的课堂互动提高学生的教学环节参与度和参与率。例如在讲授《船舶建造概论》中“船舶产品的特点”这一知识点时，在学生中发起投稿活动：“你认为船舶产品有哪些特点？”学生通过雨课堂进行即时回复，并通过大屏幕展示学生的投稿，一方面提高了学生的参与性，另一方面可以快速掌握学生对知识点的接受程度。

为了让学生更专注课堂学习，适当增加弹幕互动环节，活跃班级气氛，如在讲船舶建造概论时让大家讨论交流船舶设计的要求，并在弹幕中给出自己的答案，最终大家踊跃参与，给出如“使用周期长”“安全舒适”“成本低”“节能环保”“智能”等答案，带动了课堂氛围。同时，在弹幕上，学生可以实时提出自己的课堂学习时遇到的疑惑，老师进行实时解答。如学生不方便提问，可以选择匿名方式进行提问。

（二） 基于雨课堂的随堂测试内容的制定

为了让学生专注上课内容，对《船舶建造及检验》的全部章节内容采用反复式考核，在建立系统题库的前提下，依据章节内容发放随堂测试题目，对所讲授的知识点进行即时考核（讲完随即考核）和复习式考核（章节测验或期末考试）。例如在讲授“抛物线型梁拱曲线”这一作图方法之后，为了巩固学生对知识点的掌握，即时发放类似的考题给每位学生，限时答题，并在答题结束后立即进行投屏讲解或学生互评，实现了学生知识点掌握情况的及时反馈；同时，同类型的题目还可以在课后作业和期末考试中再次出现，以最终考核学生的掌握程度。另一方面，设计部分题目采用限时答题的方式，提高学生的紧迫感和注意力。针对错误率比较高的题目，当堂进行讲解，强化学生对知识点的理解。

（三） 基于雨课堂的新教学方案的编写

在完成上述两项个性化课程设计的同时，完成《船舶建造及检验》课程在这种新的教学模式下的系统性教案的编写，细化每个课堂互动环节、章节测试环节等所需的时间和可能出现的课堂现象，提出相应预案。课程整个教学方案包含利用PPT软件制作的船舶建造过程动画68个，网上搜集和船厂实拍视频86个，课堂、课后习题57道，内容涉及船体放样与号料、船体钢料加工、部件装配、分段装配、总装及下水的各个章节。

四 基于雨课堂的《船舶建造及检验》教学实践及效果

作者在2019年3月-2019年7月的春季学期完成了课堂互动环节的初步设立和课堂实践，并在教学过程结束后根据教学效果对已设置的互动环节进行系统完善。在2019年9月-2020年7月学年分别完成了随堂测试内容的制定和新教学方案的编写，形成了系统化的教学体系，为进行系统化教学实践的开展提供了保障。最终于2020年9月-2021年1月完成了一个学期的教学实践。

具体地，采用小班化教学，针对2018级船舶与海洋工程专业17名学生开展教学实践。设计基于雨课堂的贯穿课前、课上、课后全过程的教学活动（如图2所示），同时通过雨课堂实现多样式累加式考核，把平时随堂测试、作业、讨论、考勤等方面的数据直接导入到课程考核评价体系中，督促学生重视平时学习，有助于养成良好的学习习惯。

课前，通过雨课堂向学生推送《船舶建造及检验》课前预习材料，如PPT课件、教学视频、动画及案例等学习材料，同时通过提出讨论问题等方式引导学生课前思考。学生在预习课程内容时可以实时提出自己的疑惑，教师端线上解答或收集后集中课上解答；在授课过程中，PPT同步到学生端，学生免去了课堂拍照抄写，更好地专注听课思考，同时针对听不懂的知识点，可以在相应的PPT页面点击不懂，或者进行评论，教师端收到反馈进行实时解答；课后，学生可以在雨课堂上有针对性地进行复习。同时教师通过雨课堂推送作业，在保持一定量的客观题情况下，适当添加主观题，进一步引导学生的发散性思维，促进知识点内化。如在船体钢材料加工一章课后布置的作业，设置主观题：什么是旁弯变形以及如何消除旁弯变形？这类主观题一般不给出标准答案，只要学生言之成理即可得分。学生可通过广泛查阅资料，一方面巩固学生对所讲授知识的理解和内化，另一方面，加强学生收集整理信息的能力。另外，本次教学实践中，学生和教师在课后的信息互通也是很重要的一个环节。学生通过雨课堂随时与教师保持联系，达到答疑和知识巩固的目的。教师通过雨课堂调取学生学习的综合数据、学生表现、随堂小测等方面的数据，及时有效地掌握学生学习情况，并为下一次授课和整体教学规划提供参考，更好地调整与优化授课方式，提高课堂效率。

如图3、图4的统计数据显示，在此次教学实践过程中，通过系统自动统计的学生整体到课率达到98.0%，师生互动人次达到568次，平均33.4次/生，真正实现了“雨点式”互动，学生的课堂参与率得到了极大地提高。具体教学实践过程中，题目采用微信雨课堂随堂发放，客观题由系统自动批改（图5），主观题采用学生互评或教师在网页端在线批改的方式（图6），节省了试卷印刷、发放和收取的时间，同时，学生能够在手机上随时看到老师的批改情况，从知识的学习到考查再到巩固，环环相扣，学习成效大大提高。考核方式采用分布在每次课上进行的随堂测试和累加式的作业，其中课堂测试占比50%，大作业（单元测试）占比50%，最终班级平均分为89.1，考试成绩较好地反映了学生的学习效果，也充分体现了该智慧教学模式比较适合小班化教学，在提升学生课堂参与度和学习成效方面具有明显的优势。

图3 教学实践案例——课堂互动数据统计

图4 教学实践案例——学习成绩统计

图5 客观题系统实时批改——师生信息互通

图6 主观题随堂发放及其在线批改模式

五 结语

本文以提高学生在《船舶建造及检验》这门课程中的参与度和学习成效为目标开展个性化教学实践研究，将现代多媒体技术与经典教学手段有机结合，扬长避短，搭建了一个基于“雨课堂”智慧教室的、以“雨点式”课堂互动和累加式考核为主要载体的多媒体教学平台，形成了一套适用于本门课程的教学方法。采用分布在每次课上进行的随堂测试和作业进行累加式的考核，较大程度地提高了学生的课堂参与度。由于雨课堂平台可以实现师生信息互通，使得学生的疑问得到及时答复，教师也能够及时掌握学生对知识点的理解程度。教学实践表明，该教学模式尤其适用于小班化教学，“雨点式”的互动使学生进一步成为课程的主体，课堂积极性大大提高，使得知识点迅速内化。最终课程考核成绩显示，采用这种教学模式对提升学生的学习效果作用显著，学生整体成绩较传统教学方法有明显的提高。