雨课堂在应用化学专业计算机辅助设计课程中的实践与探索_周佳.pdf

H J S F X Y X B1 1 2雨课堂在应用化学专业计算机辅助设计课程中的实践与探索周 佳,周 新,孙 勇,唐传球(汉江师范学院 化学与环境工程学院,湖北 十堰 4 4 2 0 0 0)摘 要 利用雨课堂对应用化学专业计算机辅助设计课程开展信息化教学改革,从课前线上准备、课堂线下教学和课后教学数据统计等方面进行探索.实践表明,借助雨课堂平台,拓展了师生的交流空间,延长了课程学习时间,提升了绘图技能,教学评价分数呈现上浮趋势.同时,分析教学过程中存在的问题,给出合理化建议,为应用型专业的实验类课程开展混合式教学提供参考.关键词 雨课堂;应用化学;计算机辅助设计;教育信息化 d o i1 0.1 9 5 7 5/j.c n k i.c n 4 2-1 8 9 2/g 4.2 0 2 2.0 6.0 2 6 中图分类号G 6 4 2 文献标识码A 文章编号2 0 9 63 7 3 4(2 0 2 2)0 60 1 1 20 5 普通本科高等院校开展应用型本科教育,培养社会适应能力较强的专业人才,是我国高等教育大众化的重要组成.办好应用型专业的重点在于紧密结合地方特色,人才培养方案要突出“应用”,核心在实践教学,深处是实践性课程.对于应用型人才的培养模式因各个学校环境、基础等因素限制,适合的教学手段和方法以及部分实践性课程还停留在表面上的改革,并未完全落实在课堂上.教育信息化2.0行动计划 指出要利用信息技术使知识不仅停留在课堂的学习环境中,而要嵌入到整个学习系统中,目的是促进教育资源观念和教育技术观念的转变,改革现有教学方式方法1.基于信息技术与教育教学相融合的教学改革,如翻转课堂、慕课、微课、混合式课堂等,推动了信息化技术在高等教育中的应用,为应用型本科课程改革提供了平台2-3.雨课堂是一种可实现线上线下学习的教学工具,立足于师生常用的P P T和微信,使教师移动端、讲台微机和学生移动端成为互联互通的整体.以计算机辅助设计课程为实践对象,借助雨课堂提升应用化学专 业 课 程 的 信 息 化 水 平4,使 课 前 准备、课中 讲 授 和 课 后 总 结 形 成 有 机 关 联体,探索混合式课堂教学方法,拓展实践性课程应用知识面,使学生具备制作简单化工设备图,识读中等复杂程度化工流程图的能力,为化学工程基础实验、化工设计和毕业设计等课程的学习打下坚实的基础.1 计算机辅助设计课程现状 计算机辅助设计作为应用化学专业的一门实践课程,以化工制图中草图绘图和识图思想为基础,A u t o C A D软件为平台,内容涉及二维图形、轴测图、绘图环境、化工设备图和化工流程图等,传统教学侧重于基础图形的绘制,前导课程化工制图的理论内容与上机安排在不同学期,教学内容与企业需要的制图技能还有所差距,不能满足应用型人才培养的目标.在教学方法方面,教师通过机房的教师端软件控制学生端,采取边讲边练习的教学形式,教学手法单一,课堂气氛不够活跃,学生处于被动学习状态5-6.在教材选取方面,难寻符2 0 2 2年1 2月汉江师范学院学报D e c.2 0 2 2第4 2卷第6期J o u r n a l o fH a n j i a n gN o r m a lU n i v e r s i t yV o l.4 2 N o.6 收稿日期2 0 2 2-0 6-1 6 基金项目 湖北高校省级教学研究项目(项目编号:2 0 2 1 4 7 8);汉江师范学院教学改革研究项目(项目编号:2 0 2 0 C 1 2)作者简介 周 佳(1 9 8 6-),男,湖北天门人,汉江师范学院化学与环境工程学院副教授,主要从事分析测试研究.H J S F X Y X B1 1 3合实际需求的化工类计算机辅助设计教材,现有教材大多着重于软件的介绍,各章内容彼此独立,涉及的原理抽象,知识点不全面,有些图过于复杂,适合学生学习规律的工程图太少.在课程考核方面,较注重结果考核,过程考核评价手段不多,训练的化工工程图偏少,不能触类旁通,导致绘图技能处于低水平状态.由于教学内容量大,课时减少,要在有限的时间内完成教学大纲规定的任务,势必出现重教轻学的现象,师生互动不频繁,沟通不畅,学生没有多的时间进行消化,课程重视程度不够高,基础知识和技能不扎实,学习兴趣下降7.因此,课程要落实创办应用型专业的理念,应在传统教学基础上实施信息化教学改革.利用雨课堂对计算机辅助设计课程进行线上线上混合式教学,整合教学内容,优化教学手段,改革教学评价方法,突出课程的应用性和实践性.2 雨课堂在计算机辅助设计课程中的实施 新学期开学前网络信息中心在机房安装雨课堂软件,为教学提供软硬件保障.教师将拷贝的课件打开,找到P P T中“雨课堂”工具栏图标,点击进入雨课堂,用微信扫弹出的用户登录码,若首次讲授该课程,需在提示界面中,录入授课名称和授课班级,完成后即可进入雨课堂准备上课,学生根据提示扫码或者输入课堂暗号进入雨课堂,教师、教室和学生三方形成了网络连接体,下次上课前学生只需微信扫码进入班级,系统自动识别学生信息,这为课程教学实施搭建了平台.2.1 线上材料准备 通读应用化学专业人才培养方案和计算机辅助设计课程教学大纲,参考学校教学周历,拟定教学进程表,从宏观上把握学习内容对应的学习进度.教师课前将制作或修改的课件、设计的测试题、上课准备的语音提示或慕课小视频,通过雨课堂发送给学生.学生收到任务后,合理安排时间,查阅预习材料,将发现的困惑,以“不懂”功能键进行标记,留言提出问题.教师查看反馈情况,了解学生预习进度,做好问题归类,及时答复.以“绘图环境设置”为例,本章主要介绍图形界限和图层的概念、对象捕捉与栅格的作用和绘图环境的设置方法,学习内容比较抽象,与前面章节的关联度小,学生理解存在一定困难.针对此种情况,教师课前应发送“图层”和“图形界限”工程实际的案例图,标识出图层和图形界限的具体线条或图形,学生查阅示例图,感性上留有印象;观看视频了解图形界限和图层的基本知识点;翻阅课件加深对上课内容的印象.同时,重视雨课堂教师端的信息反馈,学生对绘图环境设置中难点理论知识有哪些疑惑,例如“图层”在什么情况下使用?对某些技能的操作留存什么问题,例如“图形界限”以“命令”形式怎么样完成设定?这些问题设计成课堂测试题,让大家在选择题中完成.2.2 课堂线下教学 上课前5分钟教师进入雨课堂上课班级,通过“签到”功能,将“出勤界面”投屏到学生机,签到学生的信息一目了然,师生同时了解到课人数和未到课人数,起到监督作用,提升出勤意识.教师询问班干部请假学生的情况,登记缺勤人员,学期末从雨课堂数据系统中导出学生打卡记录,结合请假人员登记表,精准给出学生的出勤成绩.根据课前准备,教师对大部分能理解的知识做背景式讲解,针对难懂部分的学习,以识图为基础,制图为抓手,在动手操作中渗入制图理论,完成指定要求的绘图后,适时推送“题目”,以限时答题的方式,掌握学生的参与人数、答题时间和准确率;以“随机点名”和“开启弹幕”的方式,了解学生对知识点的理解程度,增加课堂互动,活跃课堂氛围,增强学习自信心,雨课堂后台同步记录同学参与情况.以“绘图环境设置”中C A D坐标点为周 佳,周 新,孙 勇,唐传球:雨课堂在应用化学专业计算机辅助设计课程中的实践与探索H J S F X Y X B1 1 4例,通过分析学生课前反馈的问题,了解到学生对极坐标、直角坐标和相对坐标定义理解不全面.教师讲解完相关知识点后,采用限时2分钟内答题的方式,将设计好的题目推送给学生.如测试题题干为“下列关于C A D坐标表示方法表述正确的是()?”,答案依次为“A:极坐标是由点到原点的长度和夹角共同确定的;B:绝对坐标是相对于原点的坐标;C:在直接坐标和极坐标前面加上,可以用来表示相对坐标;D:2 0 04 5,表示该直角坐标是相对于前一点的坐标获得的新点,”该题正确答案为A B C.教师在限时结束后进行答题分析,以回复速度、理解程度和未参与人数为根据,熟悉学生对知识点的掌握程度和学习态度.若2分 钟 内 回 复,答 案 为A B C或A B、A C、B C,说明学生对三种坐标的定义和关系理解较清晰;2分钟内回复,答 案含有D选项,说明学生对相对坐标理解还存在疑惑,教师后续的案例讲解中应强化基本知识点的介绍;超出2分钟未获得回复,此类问题主要有2种情况,一是学生课堂注意力不集中,限时答题时做了与课程无关的事情,二是学生手机出现了暂时性问题.教师应重点关注,课后要当面沟通,了解情况,提高思想认识,给出意见和建议.2.3 教学数据统计 课程结束,关闭课件,教师微信端自动推送课堂报告提醒,点击“课堂人数”“学生数据”“课件数据”“教学内容”等栏目,查阅当堂课的后台记录,了解“优秀学生”“预警学生”“课堂分享”等信息.通过“发送详细数据”栏中输入的个人邮箱,确认此次课程的详细数据,收到E x c e l文件为附件的电子邮件,发现存在的问题,分析产生的原因,进行教学反思,在“教学设计与备忘”栏中记录教学设计和心得体会,促使教师对教学工作保持积极的心态.同时,对主讲的教学重难点知识进行归纳总结,以测试题的形式,推送到雨课堂.学生通过雨课堂微信端的共享功能回看课件,巩固已学知识,查阅发送的习题或参考资料,进行可持续性学习.以“绘图环境设置”布置的作业为例,重点考查工程图布局前应设置的制图知识,期望通过C A D坐标、图形界限和图层等内容的学习,加强对工程规范的认知,培养学生严谨的制图态度,领会工匠精神的重要性.教师采用W o r d文档编辑作业,将1 0道单选题、1 0道填空题、1道主观题和5份C A D工程制图中图纸幅面相关的国家标准等上传至雨课堂手机端,在“编辑习题”中进行适当修改,单选题每小题3分,共3 0分,修改项目包括本题分值、正确答案和 答 案 解 析;填 空 题 每 空1分,共2 0分,修改内容包括填空内容的顺序、各空的分值和标准答案;主观题共2 0分,答题方式既可以文字答题,也可上传音频方式作答.阅读材料3 0分,根据学生阅读时长和次数进行核算.通过查看答题结果,统计出不答题、得分偏低的目标学生,在后续教学中重点关注,适时采取一对一方式进行帮扶.2.4 教学改革成效 经过1个学期的教学运行,查阅教务管理系统中的课程教学质量评价,学生对计算机辅助设 计 课 程 加 权 评 价 分 为9 2.6 1 3 2,相比于传统教学模式下的评分有较大程度提高.通过教学座谈会,大部分学生对雨课堂支持下的教学方式表示认可,该模式将课前、课中和课后的学习整合成一个知识网,以网络为桥梁,将制图应用范围由化工零件图、设备图和工艺流程图延伸到化工操作单元图、化工车间平面布置图、物料流程图和管道布置图.通过制图作品的集中展示,调动了学生学习的主动性和积极性,拓展了化工制图的知识面,增强了利用软件绘制实际工程图形的能力,有较强的获得感和成就感.周 佳,周 新,孙 勇,唐传球:雨课堂在应用化学专业计算机辅助设计课程中的实践与探索H J S F X Y X B1 1 5表1计算机辅助设计课程评价表序号评价指标单项均值满意度权重完全符合比较符合一般欠缺1第一次课老师进 行 了 实 验 室 安全教育,明确了实验室管理规范及注意事项.9 2.7 49 2.7 3 60.14 11 22每次课前老师做了认真准备,实验目的明确,过程与方法交代清楚.9 3.3 09 3.3 0 20.14 493老师对实验要点讲解得当,示范操作准确,有启发性.9 2.3 69 2.3 5 80.14 01 214老师注重培养学生的动手能力,注重师生互动.9 3.1 19 3.1 1 3 0.1 54 31 05老师对实验内容熟练,能耐心、准确、及时解决学生遇到的问题.9 3.4 99 3.4 9 10.14 586老师能巡回指导、及时纠正学生的不当操作.9 2.3 69 2.3 5 80.13 91 47老师能认真批改实验报告,并及时反馈指导.8 9.9 18 9.9 0 6 0.0 52 92 138老师能严格要求学