“雨课堂”在《养殖水环境化学》的教学应用

王 珣

（华南农业大学海洋学院 广东广州 510642）

《养殖水环境化学》是水产养殖学专业的主修课程，主要讲述天然水和养殖水化学成分的性质与转化规律，阐述不同水化学成分对养殖过程的影响。该课程理论性与实践性并重，既要为学生学习养殖类专业课奠定基础，又要为学生将来从事水产养殖专业的生产和科研工作做好理论和技术准备[1]。课程核心内容包括：养殖水体中主要化学成分的动态规律，例如矿质元素（钙镁）和营养元素（氮磷）的形态迁移转化，酸碱度、溶解氧浓度对水质的影响，以及水质指标的检测手段和分析技术等。课程教学要遵循“起点高、目标清、内容新、形式活”的原则，体现水产养殖业可持续发展与环境保护的意识，并反映养殖水环境化学的发展动态[2]。当前，我国的水产养殖产业面临着维持良好水质和限制尾水排放的双重压力，产业工作者及相关从业者亟需掌握本课程的基本原理，并利用其中的方法手段调控养殖水质和池塘底质，这给本课程的教学过程提出了更高的要求。

一、养殖水环境化学教学过程存在的问题

养殖水环境化学在课程教学过程中，主要遇到的问题有：①学生对课程的兴趣不强烈。由于该课程所涉及知识面较广，知识点较庞杂，学生在学习过程中难以抓住关键点，导致兴趣不高；另外，由于课堂上老师与学生的互动较少，使得学生处于较被动的填鸭状态，进一步降低了主观能动性。②教学方法单一。目前，大多数高校的水产养殖专业教学中，教师多采用传统教学方式难以使学生感官认识到实际生产中的例子。③实践参与度低。当前高校在教学中将课程设置多数集中于理论知识学习，使得学生对实践活动缺乏充分认识和了解，降低了学生的自主学习能力[3]。

为将《养殖水环境化学》这一课程从“传统教学”向“现代应用型”教学转型，培养学生分析和解决实际问题的能力，使水产专业的学生将基础理论知识和实践技能灵活应用于养殖生产过程中。我们利用“雨课堂”对课程教学过程进行了一些探索和实验，取得了一些成果，现将其中所取得的经验进行总结和归纳。

二、“雨课堂”的特点及功能

“雨课堂”是清华大学与学堂在线共同研发的混合式智慧教学工具[4]，包括课堂、课件、成员管理、讨论、试卷等模块，将课前自主学习、课中交互学习和课后复习巩固联系在一起，建立起学生课外学习和课堂教学之间的桥梁。此外，雨课堂还含有大量优秀的慕课资源，有助于老师借鉴学习，提高和丰富课堂内容及形式，提升教学质量。“雨课堂”有以下四个突出特点[5]：①全天候。其使用不受空间和时间的限制，只要有网络和数字终端，就能够进行教学过程，学生甚至在家里都能进行互动和学习。②大数据。“雨课堂”数据平台可以生成每一次课程的全周期、立体化报表，能够帮助教师实现真正意义上的数据驱动式教学分析，及时调整教学策略与教学进度。③零投入。“雨课堂”的安装和使用都无需付费，教师只需要有普通的多媒体教室和网络即可进行教学，而对于学生只需要拥有一部手机即可上课，师生都不需要特别的培训流程，只要点进“雨课堂”界面，跟随指示进行相应操作即可快速上手。④个性化。“雨课堂”的使用过程考虑到了学生的个性化需求，学生可以在课前预习或课堂授课的PPT上点击“不懂”，老师能通过操作界面清晰了解哪位学生在哪一页点了“不懂”，从而实施个性化教学。

“雨课堂”作为一款互动式教学工具，既能发挥教师引导、启发、监控教学过程的主导作用，又能体现学生作为学习过程主体的主动性、积极性与创造性，其主要功能包括：①教学资源分享。教师可利用“雨课堂”将课堂中用到的课件、预习资料在课前及时推送给学生，并设置提醒功能，极大地促进了学生自主学习能力的培养。这颠覆了传统教学中以教师讲授为主的教学模式，有助于学生独立思考并对知识进行自我理解，为后续课堂的深度学习奠定基础。②课堂实时互动。雨课堂可提供单选题、多选题和填空等题型，教师可限时让学生完成，有利于学生集中注意力。雨课堂还能提供弹幕服务，学生可利用手机实时对教师的提问进行互动，问答均会显示在屏幕，同时学生的个人信息不会透露，学生可放心大胆地分享自己的想法，这极大地鼓励了学生的参与热情。③课程知识的巩固与拓展。学生可借助雨课堂再次观看上课的课件，对课堂的难点和重点进行梳理和总结。教师也可在课堂上利用雨课堂进行随堂测验，及时了解学生对知识点的掌握情况，并进行针对性的补充讲解。

三、“雨课堂”在课程中的应用

1.教学准备

我们主要参考雷衍之主编的《养殖水环境化学》（第一版）和刘长发主编的《养殖水环境化学》（第二版）教材进行教学，着重强调水质在水产养殖中占据的核心战略地位，在学生心里树立“养鱼就是养水”的观念，理解水质调控是保障水产养殖成功的关键。针对水产养殖专业学科的特点，我们着重对养殖水体中的理化因子进行详细讲解，这些理化因子主要分为以下几类：①主要阴阳离子，包括四个阳离子（钙、镁、钠、钾）和四个阴离子（碳酸氢根、碳酸根、硫酸根、氯离子）。②溶解气体，主要是溶解氧和二氧化碳。③pH，涉及的概念主要为碱度和酸度。④营养盐，包括氮、磷的不同形态，如硝态氮、铵态氮、亚硝酸盐氮、活性磷酸盐等。⑤有机物，包括蛋白质、糖类、脂类等及它们的代谢中间产物。⑥ 污染物质，如重金属、有机污染物、抗生素、塑料制品等。介绍这些水体理化因子时，遵循“是什么”——“为什么”——“怎么样”的逻辑思路，阐明它们的定义，介绍它们的来源、存在形式、迁移转化规律，并分析这些理化因子对水质及水产养殖活动的影响。

根据《养殖水环境化学》的教学大纲整理相关概念、重点内容，通过“雨课堂”在课前推送给学生，让学生预习即将学习到的内容，主要包括：①课程的核心概念，如碱度的定义、溶解氧的作用等。推送的形式可简可繁，如可简单将课程中涉及的关键定义列举成一张表，让学生有一个基本的认识；也可以将几个重点公式或是概念做成思维导图，引导学生进行预习。②课程的背景知识，如未经处理养殖尾水的危害。介绍养殖尾水乱排放对水环境造成破坏的真实案例，并告知学生修复治理的成本巨大，让学生对尾水的危害性有一个直观的认识。③课程的实际意义，如养殖成本的控制以及水产品质量的保障。以真实的水产养殖案例作为切入点，让学生了解水质调控对水产品生产的重要性，以及居民日常消费水产品健康的必要性。教师通过向学生提前推送这些课程相关的内容、背景及意义，既使学生对课程有一个较宽泛的认识，又使教师能够掌握学生的兴趣点，及时调整课堂编排。

2.教学过程

我们在《养殖水环境化学》的教学过程中，着重对学生的平时成绩进行考核，利用“雨课堂”将平时成绩的考核分为课堂考勤、课堂小测和课堂表现三部分。其中，课堂考勤包括上课的签到以及课前预习，签到可在课前通过学生扫二维码的方式进行，课前预习也可在规定时间内要求学生完成推送PPT的浏览。课堂小测指在每次课的课前及课末发送2-3道选择题（单选或多选），考查学生对上次课重点内容的复习以及本次课的掌握情况，并进行相应的记分。例如，在课堂中讲述了养殖水体溶解氧的消耗，主要包括养殖生物呼吸、水呼吸和泥呼吸，在课堂结束时可进行限时测验，让学生选择哪一种“呼吸”对溶氧消耗的贡献最大。小测完成后，教师可利用“雨课堂”将学生的答题结果柱状图投射到幕布，让同学直观感受答题的分布，并帮助其分析易错点和难点所在，教师还可询问选择错误学生的观点，掌握教学进度和调整讲解方式。课堂表现指学生在课堂上发送的弹幕意见，分组讨论时发布的观点等。教师可在讲解完某些难点后，发起问题，并让学生用弹幕表达观点，根据弹幕内容评估学生对知识点的掌握情况。教师还可利用雨课堂对学生进行分组，并给学生独立的话题进行讨论。例如，在讲到水环境中主要污染物质的时候，可针对污染物质的类型（重金属、有机污染物、塑料污染等）将学生提前分组，并让他们提前查阅资料，在讨论时凝练成观点，老师给予点评及升华，并引导学生对感兴趣内容的深度探索。平时成绩的宗旨是考核学生平时对课程的重视（是否及时复习）和参与（课堂表现如何）程度，因此每次课皆有分数分布，最终汇总为总分。平时成绩以对学生的考查和鼓励为主，不宜过低打击学生积极性，鼓励学生拿到满分。“雨课堂”提供了这一评判的平台，在我们实施《养殖水环境化学》教学过程中发挥了较好的效果。

3.教学评价

通过考查学生在课前预习、课堂学习、互动环节、小组合作等学习活动中的表现，教师对学生的学习效果做出公正客观的评价。应用雨课堂的最大优势在于，它能够提供学生在整个学习过程中的全部基础数据，包括课前预习、课堂同步学习、问答互动、限时测试以及在线考试，方便建立个人电子学习档案。相较于传统“一考定终身”的评价机制，这更能体现出学生在整个学习过程中所做的努力以及学习效果的评价，有利于激发学生的学习热情和动力。雨课堂的大数据分析功能，相当于给教学的各个环节配备了精密的“仪表”，教师能够及时、全面地获取反映学生学习情况的数据，在课程进行过程当中就知道哪些学生在学习哪些内容时遇到了困难，可以进行有针对性的辅导，也利于实现基于大数据的教学反思。

在《养殖水环境化学》的实际教学过程中，我们利用“雨课堂”的优势，在教学评价的过程中，增加过程性评价的比重、减少终结性评价的比重，从而对学生的学习质量做出更客观、准确的评价。例如，课程的最终成绩分为平时成绩（50%）与期末闭卷考试（50%），由于期末考试是硬性要求，因此我们细化了对平时成绩的考核过程：以百分制计算，学生的初始成绩为50分，课堂考勤中迟到早退者一次扣3分，缺勤者一次扣5分；课堂小测中出的题目分值为2分，答对加分，答错不扣分；课堂互动时综合看学生的弹幕回答质量，每次课加分范围为0-3分。每次课都利用雨课堂进行评分并实时反馈给学生，使其明确自身所处的位置，激发学生的学习兴趣和动力。

四、“雨课堂”应用面临的困难与挑战

尽管“雨课堂”在《养殖水环境化学》的教学过程中发挥了众多积极的作用，但我们也发现了一些困难：①应用“雨课堂”时，教师在课程PPT的制作、测试题目的编排、学生成绩的实时反馈等方面花费的时间精力较多，而目前高校往往存在重科研轻教学的现象，致使教师缺乏教学积极性。②“雨课堂”教学过程中学生仅需要一部手机，部分学生会借助手机进行与课程无关的事情，如玩游戏、看视频、聊天等，这让老师难以在上课的同时兼顾到所有学生。③“雨课堂”的弹幕互动能增强老师和学生之间的交流，但如果控制不好也会降低老师在学生中的威严，部分同学的弹幕较活泼，引发哄堂大笑，或是发送与课堂无关的内容，都会打乱课堂计划，影响教学质量。④“雨课堂”对于课后反馈还存在一定的短板，教师无法通过与学生进行即时的讨论，平台只能让学生发表意见和课后感想，若将问题汇总在下次课时进行统一答复，势必造成反馈不及时。以上这些困难和挑战都是教师在使用“雨课堂”过程中所需要面对和克服的。

结语

“雨课堂”教学是学生课外学习和课堂教学的桥梁。教师通过推送预习内容，节省了部分上课时间，也增强了学生的自学能力，课堂上通过使用弹幕、发送题目等功能，能够促进讨论式、问题式、参与式等教学方法的有效实施。更重要的是，“雨课堂”能记录学生在学习过程中的所有教学数据，将整个教学过程数据化、可视化，为教师改进自身教学质量提供数据支撑。在《养殖水环境化学》中利用“雨课堂”进行教学，有效提升了我校本科生的课程教学质量，增强了学生的总结和表达能力，激发了学生的学习热情和兴趣，创造了民主、融洽和谐的课堂氛围，让学生在互动中掌握知识，成为课堂的主人。