基于雨课堂的混合式教学实践及效果 *

李 华 王晓玲 胡旭东 闫晓风 叶 杰 徐 伟 孙祝美

（上海中医药大学生物教研室，上海 201204）

医学细胞生物学是生命科学的基础，知识更新快，教材却不能及时更新，因此学生必须学会自主学习。课堂教授模式由于课时限制，重点针对教材教授经典知识，而新知识只能简单介绍，如果学生自主学习意识不强、自主学习动力不足就会忽略该部分内容的学习。混合式教学可以弥补课时不足，将学习从课堂内延续到课堂外，并能引导学生自主学习。

上海中医药大学医学细胞生物学课程是针对大学一年级学生开设的，在入学第一学期开课，是医学生进入大学接触到的第一门专业性课程。而这一学期，学生正处于由接受中学阶段的基础教育向接受专业课教育转变的阶段，是学生进行学习方式转变的过渡时期。基于以上因素，教学过程中，本团队不断尝试新的教学模式，比如翻转课堂教学、对分课堂等［1，2］，既可以培养学生自主学习的能力，又能锻炼学生有效安排时间的能力，还能锻炼学生利用公共资源更新知识的能力。

随着“互联网+”时代的到来，教育方式发生变化，混合式教学逐渐被大家采用。其优势有以下几个方面，首先可以用在线学习来替代部分课堂教学，弥补课时不足；其次随着智能手机和网络的普及，随时随地学习成为可能，在特殊情况（例如新型冠状病毒肺炎疫情）下不能面对面授课时，也可以通过线上教学完成教学任务；再次，混合式教学还可以促进课堂教学改进，提升、改善学习效果，混合式教学既能够取在线教学与面授教学二者之长，又能避二者之短；最后，混合式教学能够推动教学模式的变革，将移动终端、互联网等信息技术有机地整合到学习活动和课程中，构建以学生为中心的环境，它能够根据课程、学生、教师的需求，设计、选择恰当的教学模式，为学生提供真正个性化的、有针对性的学习体验［3］。根据上述原因，本教学团队在本科生医学细胞生物学教学中采用混合式教学模式。

混合式教学的线上形式有多种，主要是基于大规模在线课程（Massive Open Online Courses，MOOC）的混合式教学、基于小规模限制性在线课程（Small Private Online Courses，SPOC）的混合式教学，基于翻转课堂的混合式教学等，各有优势和限制条件［4-7］。本教学团队曾在硕士研究生的医学遗传学教学过程中，应用雨课堂并在教学过程中取得较好的效果［8］。故在医学细胞生物学的混合式教学的线上部分，本教学团队深入应用了雨课堂，并在课程结束后对授课教师进行访谈，对学生进行问卷调查，分析师生对该教学模式的主观评价，并分析了雨课堂的批量汇总数据、学校的电子阅卷系统中学生的考试成绩数据，对该教学模式的教学效果进行了评估。现将该教学的内容设计、应用过程及效果分析做一总结。

1 资料与方法

1.1 一般资料本课程授课对象是2020 级的医学相关专业本科一年级学生，均为随机选课。选课学生专业包括中医学、中药学、中西医结合、食品卫生与营养学、针灸推拿学等。全年级选课人数共159 人，5 个自然班，人数分别是31、25、28、28、47 人。随机选取1 个自然班进行基于雨课堂的混合式教学，共28 名学生（1 人为重修，重修生只参加考试，故雨课堂学生余27 名），其他班级进行常规教学模式。本课程选用复旦大学出版社出版的左伋、郭锋主编的《医学细胞生物学》第五版，教材内容与教学大纲适配性好。

1.2 研究方法本项目内容主要是以雨课堂为基础，根据教学大纲对课程教学过程进行设计。针对能够进行线下面授的正常情况，线上部分主要包括课前预习、课堂教学互动、课后复习三个环节，并在教学过程中根据雨课堂数据反馈实时做教学策略的调整。

1.2.1 技术路线每一个章节教学线上线下流程见图1，可根据具体章节内容做适当调整。

图1 基于雨课堂的混合式教学流程图

1.2.2 研究内容

1.2.2.1 课前预习（线上） 根据医学细胞生物学各章节的教学目标，设计制作简单的预习课件，发送到学生手机端，方便学生查看，利用碎片时间做简单预习。学生预习后会有相应的数据反馈，可为课堂教学提供一些具体环节的指导。

1.2.2.2 课堂教学环节（线上线下结合） （1）准备充足的教学资源，如教学资料、教学视频、音频、慕课视频资料与网站等教学资料。（2）设计互动题目及主题讨论，根据课堂内容在相应教学环节充分利用雨课堂优势增加课堂互动，提高学生学习积极性。互动题目可随时检验教学效果，客观题答题数据会实时反馈，教师根据答题正确率优化教学节奏。主题讨论中可通过发弹幕、随机点名等形式，调动学生的参与热情，保持学生大脑活跃度。课程结束后，可根据更详实的数据，了解教学效果，优化课后作业及测试题。

1.2.2.3 课堂后的教学延续（线上） 混合式教学的课堂不再局限于教室，学科的知识更新、热点追踪在有限的课堂无法进行，可以延续到课堂外，学生可通过视频、音频、专业新知识拓展链接等进行课堂外的学习。教师根据教学目标设计网上作业、网上测试等深化学生们对知识的理解，提高教学效果。

1.3 混合式教学效果评价本模式教学效果的分析有主观评价和客观数据分析两个方面，首先对教师及学生两个角度的主观评价进行分析；其次对教学过程中来自雨课堂的数据和学校网上阅卷系统的考试数据进行客观数据分析。

1.3.1 主观评价从教师和学生两个角度分别进行。对教师进行访谈，分析教师应用角度评价使用体验；给学生不记名的调查问卷，汇总分析学生角度的使用体验。

1.3.2 雨课堂批量汇总数据分析本团队认为雨课堂汇总数据最主要的应用是互动题实时反馈，可以指导教师优化上课节奏，对于掌握不好的知识点可以进一步讲解或组织讨论。另外课后的批量数据汇总可以让教师整体了解班级情况，也便于教师分析每名学生的学习特点并因材施教。能反映课堂教学效果的数据主要是学生的到课率和互动题得分率。

1.3.3 考核数据客观分析利用学校的电子阅卷系统获得考试数据进行分析。对该模式教学班平均分、优秀率、及格率与全年级学生的相应数据进行比较，该模式教学班客观题均分与全年级总人数均分进行比较。

1.3.4 统计学方法使用Microsoft Office Excel 2012 进行统计学分析。计量资料使用t检验，计数资料用x2检验。P＜0.05为差异有统计学意义。

2 结果

本项目分对教学过程（包括线上的课前、线上线下结合的课堂教学、线上的课堂后延续）中内容及数据的研究和课程结束后通过雨课堂批量数据、网上阅卷系统考试数据分析教学效果两部分。

2.1 教学过程中的研究结果教学过程中的研究结果主要是雨课堂的应用及其数据实时反馈对教学环节的优化。

2.1.1 课前预习（线上环节）根据教学内容设计的线上预习主要是在第八章“细胞的物质运输”，该章内容多，课时数占比大，跨越2 周时间，课前设计手机预习课件并发送至雨课堂学生端，学生可利用碎片时间查看预习课件。预习课件内容主要是把本章涵盖的四大板块做一个纲要梳理，帮助学生在本章节整个教学过程中，对内容的认识始终条理清晰。雨课堂数据反馈课前完成预习的学生为21 人，1 人仅查看未完成，5 人未完成。大部分学生完成了预习，可按教师设计好的节奏学习。

2.1.2 课堂教学线上线下结合环节

2.1.2.1 雨课堂签到 开启雨课堂教学，学生手机扫描二维码即可以通过微信雨课堂公众号进入课堂签到；本轮教学一共开启雨课堂21次，每次课前学生扫描二维码签到。

2.1.2.2 课堂教学互动内容设计 学生还可以通过雨课堂观看PPT课件（可长期多次在线查看），参与课堂在线互动等。本轮教学内容共涉及绪论和12个具体章节的内容，在本次项目中共制作并用于雨课堂的课件总数783页，各章节根据知识点设计了相应的互动题，包括客观题（单选题、多选题、填空题、投票题）和主观题等。客观题可在备课时即设定好正确答案。学生提交的答案可实时汇总反馈答题情况，反应学习效果。教师可以根据数据反馈及时调整上课节奏，答题准确率高，说明学生们对该知识点掌握较好，该知识点通过；答题准确率低的题目，说明学生对相应知识点理解有偏差，可就该知识点进行更多教学活动，比如随机点名发言、开启弹幕讨论等。雨课堂可以实现实时数据查看学生的出错点，可以及时了解学生们的理解程度，实时优化上课节奏。雨课堂实时数据反馈及应用在相关文章中已有详述［5］。本项目课堂教学设计互动形式包括单选17分、多选16 分、填空8 分、投票1 分、主观题35 分，内容涵盖了所有教学章节；随机点名7次、收集弹幕20条。

2.1.2.3 课堂后的教学延续内容设计 混合式教学的优势在于课堂不再局限于教室，课程结束后还可以再延续到教室外。本轮教学根据不同章节内容的特点，除了设计了课堂互动环节外，还在部分章节设计了课后作业及课后小测试，帮助学生巩固理解相应的知识点，解决实际问题，也增加了混合式教学线上形式的多样性，另外在课后也发布了一些专业扩展知识链接，比如最新年度诺贝尔奖中的医学细胞生物学知识科普。为避免重复，课后作业及课后测试内容主要集中在课堂互动较少的章节。本课程设计了2 次作业和1 次课后测试，2 次作业分布在线粒体章节和能量代谢章节。学生们经过了课后的复习，作业和测试100%完成并过关，相关扩展知识学习均100%完成。

2.2 该教学模式的教学效果数据分析

2.2.1 师生对该教学模式的主观评价教师角度评价：雨课堂方便，是PPT 插件，关联微信公众号，师生电脑及教室的教学电脑均无需再安装软件，在利用课件备课过程中即可完成教学设计。互动性强，在课堂教学中可通过随机点名、发互动题、开启弹幕等跟学生互动，及时了解学生的思路。数据反馈快捷，可实时指导教学，课堂互动题可实时反馈学生答题情况，方便调整教学节奏，课后有本堂课的教学数据汇总，可针对教学内容查看，也可针对具体学生的数据查看，方便教师因材施教。

学生角度主观评价：在学生中进行了基于雨课堂混合式教学模式主观体验的问卷调查。分析结果显示：59%的学生喜欢雨课堂，仅4%不喜欢雨课堂，其他人无所谓；70%的学生认为雨课堂的题目互动有助于对知识点的理解；52%的学生认为雨课堂的应用使课堂更有吸引力；学生们上课的心情描述中，“开心”“不错”“很棒”“有趣”“头脑清醒”出现频率高。提示基于雨课堂的混合式教学模式可提高上课积极性和上课效率。

2.2.2 雨课堂批量数据分析结果课程结束后，雨课堂给出全部教学过程中的批量数据汇总，对部分数据进行分析。

2.2.2.1 到课率 分析学生雨课堂签到数据计算到课率：47.6%（10 次）1 人，57.1%（12 次）1 人，76.2%（16 次）2 人，90.5%（19 次）2 人，100.0%（21 次）21 人。平均到课率为94.2%，说明学生们上课积极性高。

2.2.2.2 互动题平均得分率 分析学生的互动题参与情况及得分率发现：学生互动的参与率100%，互动题平均得分率为53.8%，说明学生们课堂学习效率高，在课堂中已经理解掌握过半知识，再经过课堂的进一步讲解、课后的复习、内化记忆，学习效果应该很好。学生互动题得分率区间分布见表1。

表1 医学细胞生物学混合教学班27名学生互动题得分率区间分布

2.2.3 网上阅卷系统数据分析结果课程结束后，全年级学生统一试卷、统一时间，由学校教务处组织考试，利用学校的电子阅卷系统进行网上阅卷，教研室授课教师分模块进行，保证阅卷的客观公正，并对阅卷系统统计出的系列数据进行分析。

2.2.3.1 全年级平均分 优秀率 及格率 低分率分析 根据阅卷系统数据统计分析，可直观看出基于雨课堂的混合教学班平均分、优秀率、及格率均显著高于常规教学班的统计结果（P＜0.05）。见表2。

2.2.3.2 客观题得分率差异分析 本次考试客观题是单选题和多选题，需要在几个相似选项里选择出一个或几个答案，通常考查学生对知识点的准确理解和思辨能力。为了分析学生对知识点的准确理解程度，对学生客观题的得分率进行了分析，混合式教学班的得分平均值高于年级常规教学班（P＜0.05）。见表3。

表3 医学细胞生物学混合教学班与常规教学班客观题平均分比较

3 讨论

混合式教学比较公认的定义是指“在线学习与面授教学的混合”。2013 年以后，正式演变为“基于移动通信设备、网络学习环境与课堂讨论相结合的教学情境”。这个阶段的混合式教学概念强调的重点是“以学生为中心”。所谓混合，不仅仅是面对面教学与在线教学的混合，更是在“以学生为中心”的学习环境下教学与辅导方式的混合［3］。

雨课堂是2016年由清华大学在线教育办公室组织研发的一项教学成果。该教学形式基于PPT 和手机微信的结合应用。雨课堂是一个PPT 插件，它利用信息技术，将教学工具巧妙融入PPT 与微信，通过云计算、云储存和云服务等为“课前-课中-课后”教学的各个环节提供技术支持，有助于打造智慧课堂，从教学资源、教学活动、教学管理和教学评估等方面，提高混合式教学实施的质量和效果。

本项目基于以往雨课堂应用的经验［8］，对本科一年级医学细胞生物学课程进行了基于雨课堂的线上线下的混合式教学设计及初步的应用。整个课程的教学各环节教学资源、线上互动内容已全部建设完成，并能在课堂实时反馈数据的指导下，及时优化上课节奏，指导教师因材施教地对学生进行课后辅导，提升教师的教学能力。授课教师认为该教学模式方便并能提高教学效果，学生也认可该教学模式。该教学模式能及时调动学生的上课积极性和课堂参与度，学生到课率达94.2%，并且每人每次都参与了课堂互动；课堂教学效率高，全部互动题平均得分率53.8%，有12 名学生课堂掌握率超过60%，说明学生能够随堂理解掌握大部分知识；学生期末考试成绩客观数据也显示混合式教学班的班级平均分、优秀率、及格率均高于年级常规教学班。以上结果均显示应用基于雨课堂的混合式教学模式，学习效果明显，故本教学团队拟在以后的教学过程中推广使用，并根据实际教学情况不断对教学活动进行完善。