楊國(guó)正，陳慧賢，劉京菊

（1.國(guó)防科技大學(xué) 電子對(duì)抗學(xué)院，安徽 合肥 230037；2.陸軍炮兵防空兵學(xué)院 信息工程系，安徽 合肥 230031）

0 引 言

在大學(xué)重塑本科教育質(zhì)量體系的大背景下，如何改進(jìn)課程教學(xué)模式、提高教學(xué)質(zhì)量仍然是教學(xué)領(lǐng)域亙古不變的目標(biāo)。工程教育的核心在于以學(xué)員為中心，重視基本能力的產(chǎn)出。因此，可以在課程教學(xué)過(guò)程中引入雨課堂等信息化教學(xué)平臺(tái)進(jìn)行相關(guān)教學(xué)實(shí)踐，在教學(xué)模式上采取一種更加注重互動(dòng)和反饋的教學(xué)方式。

1 典型信息化教學(xué)平臺(tái)分析

隨著網(wǎng)絡(luò)信息技術(shù)在教育領(lǐng)域的不斷深化應(yīng)用，近年來(lái)各種信息化教學(xué)平臺(tái)開(kāi)始不斷引入課堂，例如雨課堂[1]、課堂派[2]、對(duì)分易[3]等。以雨課堂為例，該平臺(tái)是由學(xué)堂在線與清華大學(xué)在線教育辦公室共同研發(fā)的一款信息化教學(xué)軟件[4-5]，通過(guò)在云平臺(tái)服務(wù)器上搭建相應(yīng)的教學(xué)應(yīng)用系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)對(duì)教學(xué)過(guò)程的信息化支撐和全過(guò)程記錄管理。

這些信息化平臺(tái)為了滿足課程教學(xué)課前、課中和課后三部分的需求，大體包括課件同步、課堂互動(dòng)、試卷測(cè)試、交流研討和數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)等5 個(gè)模塊，系統(tǒng)功能結(jié)構(gòu)如圖1 所示。

課件同步模塊主要實(shí)現(xiàn)教師的教學(xué)課件同步展現(xiàn)到學(xué)員終端上，方便學(xué)員對(duì)所有講過(guò)的課件進(jìn)行瀏覽、回看和標(biāo)注。部分系統(tǒng)甚至實(shí)現(xiàn)了對(duì)課堂講授進(jìn)行錄音的功能，便于學(xué)員課后查看課件時(shí)能夠同步播放講解語(yǔ)音。

圖1 典型信息化教學(xué)平臺(tái)功能結(jié)構(gòu)

課堂互動(dòng)模塊主要實(shí)現(xiàn)隨機(jī)點(diǎn)名、回答問(wèn)題、主動(dòng)提問(wèn)和不懂標(biāo)注等功能，其中基于終端操作的回答問(wèn)題環(huán)節(jié)實(shí)現(xiàn)了全體學(xué)員共同互動(dòng)的效果，通過(guò)“彈幕”[6]方式實(shí)現(xiàn)的主動(dòng)提問(wèn)讓學(xué)員具備了積極反饋的條件。

試卷測(cè)試模塊為教師按章節(jié)開(kāi)展知識(shí)點(diǎn)測(cè)試提供了高時(shí)效性的工具，特別是針對(duì)全是客觀題的測(cè)試，教師只需將客觀題及答案錄入系統(tǒng)，學(xué)員的完成時(shí)間和測(cè)試結(jié)果將由系統(tǒng)自動(dòng)計(jì)算得出，方便教師掌握每個(gè)學(xué)員的具體情況。

交流研討模塊為師生課前課后交流提供了專(zhuān)門(mén)的空間，課前教師的問(wèn)題設(shè)置以及課后學(xué)員針對(duì)特定問(wèn)題的討論，可以以文字或者圖片等多種方式靈活地在此模塊體現(xiàn)。

數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)模塊也是該類(lèi)系統(tǒng)的一個(gè)亮點(diǎn)：從教師角度，每次課結(jié)束后可以查看本次課所有學(xué)員問(wèn)題作答的反饋情況，一門(mén)課結(jié)束后可以評(píng)估學(xué)員在所有教學(xué)章節(jié)中的掌握程度，便于持續(xù)改進(jìn)教學(xué)方法。從學(xué)員角度，學(xué)員可以查詢自己在這門(mén)課中所有做錯(cuò)過(guò)的習(xí)題、考試題和不懂知識(shí)點(diǎn)，便于鞏固加深理解。

2 課堂互動(dòng)

課堂教學(xué)與線上課程相比最大的區(qū)別在于教師與學(xué)員的實(shí)時(shí)互動(dòng)性，因此如何充分發(fā)揮課堂教學(xué)的優(yōu)勢(shì)，廣泛調(diào)動(dòng)學(xué)員的積極性，使學(xué)員愿意主動(dòng)跟隨教師的節(jié)奏進(jìn)行聽(tīng)課是課堂教學(xué)需要著重解決的問(wèn)題。

在傳統(tǒng)的課堂教學(xué)中，教學(xué)互動(dòng)主要體現(xiàn)在教師的提問(wèn)上，不管是教師點(diǎn)名式的單人回答，還是設(shè)置不記名的群體響應(yīng)環(huán)節(jié)，主要是為了獲得學(xué)員的聽(tīng)課反饋，一方面活躍課堂氣氛，另一方面強(qiáng)化學(xué)員知識(shí)點(diǎn)的理解，同時(shí)也為了更好地組織后續(xù)的教學(xué)內(nèi)容。信息化教學(xué)平臺(tái)的引入，不僅可以更加鞏固教學(xué)互動(dòng)原有的作用，還可以為學(xué)員對(duì)課程知識(shí)的學(xué)習(xí)增加新的幫助作用，主要體現(xiàn)在以下4 個(gè)方面。

2.1 增加全員互動(dòng)的途徑，調(diào)動(dòng)全體學(xué)員的聽(tīng)課興趣

互動(dòng)性是學(xué)員對(duì)教師授課認(rèn)可度的最好體現(xiàn)。在課堂教學(xué)中，針對(duì)有些教學(xué)內(nèi)容比較枯燥的問(wèn)題，更應(yīng)該利用信息化手段加強(qiáng)互動(dòng)環(huán)節(jié)的設(shè)計(jì)來(lái)提高學(xué)員的聽(tīng)課興趣。信息化教學(xué)平臺(tái)能夠提供基于終端答題方式的全員互動(dòng)途徑。教師在課件制作過(guò)程中可以根據(jù)知識(shí)點(diǎn)闡述需要，靈活地在課件中插入一些問(wèn)題頁(yè)面，問(wèn)題的類(lèi)型可以是判斷題、單選題或者是多選題等樣式。在課堂講解一個(gè)知識(shí)點(diǎn)后，教師可以通過(guò)讓學(xué)員提交答案并展現(xiàn)回答結(jié)果來(lái)整體掌握全體學(xué)員對(duì)當(dāng)前知識(shí)點(diǎn)的理解情況。

這種互動(dòng)有兩個(gè)明顯的優(yōu)點(diǎn)：一是知識(shí)點(diǎn)是通過(guò)學(xué)員自己回答來(lái)理解的，如果回答錯(cuò)誤會(huì)留下更深刻的印象；二是教師能更加客觀的掌握全體學(xué)員的情況，并能根據(jù)學(xué)員回答中突出的問(wèn)題有重點(diǎn)地強(qiáng)調(diào)相關(guān)知識(shí)點(diǎn)。以往的教學(xué)經(jīng)驗(yàn)告訴我們，教學(xué)過(guò)程中有些時(shí)候?qū)W員口頭上反映出的聽(tīng)懂了和教師真正所希望達(dá)到的理解還有一定的差距，特別是在一個(gè)班學(xué)員數(shù)量較多的情況下，依托信息化平臺(tái)，可以使得這種差距被有效地衡量出來(lái)，并進(jìn)行修正。

2.2 增加過(guò)程記錄功能，幫助學(xué)員更清楚地了解自己的學(xué)習(xí)狀態(tài)

大學(xué)教育中，考試和測(cè)驗(yàn)通常只在課程結(jié)束時(shí)進(jìn)行，如何準(zhǔn)確衡量每名學(xué)員在學(xué)習(xí)過(guò)程中學(xué)習(xí)的好壞，更加依賴于信息化教學(xué)平臺(tái)的使用。按照不斷提高教學(xué)質(zhì)量的要求，增加過(guò)程性考核、提供持續(xù)改進(jìn)機(jī)制是課程教學(xué)改革的方向。

信息化教學(xué)平臺(tái)能夠提供課堂習(xí)題和試卷測(cè)試功能，這兩個(gè)功能能夠有效記錄每一名學(xué)員的所有答題情況，通過(guò)對(duì)學(xué)員課程章節(jié)每部分答題的正確率分析了解其知識(shí)點(diǎn)的掌握情況。在授課過(guò)程中，對(duì)于教師講授過(guò)程中不懂的內(nèi)容，學(xué)員可以借助教學(xué)平臺(tái)及時(shí)進(jìn)行標(biāo)注，這樣不僅能告訴教師學(xué)習(xí)難點(diǎn)，而且能幫助學(xué)員記錄下不理解的部分，從而使自己更加清楚地了解當(dāng)前的學(xué)習(xí)狀態(tài)。

2.3 增加橫向分析功能，幫助學(xué)員定位自己在全班學(xué)員中的學(xué)習(xí)水平

學(xué)習(xí)是一件長(zhǎng)期的事情，因此需要引入多種促進(jìn)和激勵(lì)機(jī)制。高中之前的學(xué)習(xí)經(jīng)歷告訴我們，每次考試排名的壓力讓大部分學(xué)員不斷刻苦努力，不敢有絲毫懈怠。在大學(xué)，這種外部壓力變小了。當(dāng)學(xué)習(xí)更加強(qiáng)調(diào)主動(dòng)自覺(jué)而這種主動(dòng)性又不能一直保持時(shí)，實(shí)時(shí)讓學(xué)員了解自己課程學(xué)習(xí)在全班所處的水平也是一種有效的激勵(lì)方式。

在信息化教學(xué)平臺(tái)中，由于可以精確記錄每一道習(xí)題的所有解答情況，因此每一次測(cè)試都可以計(jì)算出每名學(xué)員成績(jī)?cè)谌嗳藛T中的名次。通過(guò)教師的合理設(shè)計(jì)，可以做到讓學(xué)員在每次課的表現(xiàn)都全班可見(jiàn)，這種機(jī)制能讓學(xué)員處于一種有壓力的學(xué)習(xí)競(jìng)爭(zhēng)環(huán)境中，激發(fā)學(xué)習(xí)動(dòng)力的增長(zhǎng)，促進(jìn)學(xué)習(xí)質(zhì)量的提升。

2.4 增加學(xué)員主動(dòng)反饋功能，讓學(xué)員具備課堂提問(wèn)的基本條件

在傳統(tǒng)的課堂教學(xué)中，學(xué)員主要作為受眾聽(tīng)從教師對(duì)所教內(nèi)容的講解，課堂上即使有沒(méi)聽(tīng)懂的地方也不會(huì)立即表現(xiàn)出來(lái)。此外，即便教師設(shè)置了提問(wèn)環(huán)節(jié)，也很少有學(xué)員大膽響應(yīng)，更別說(shuō)主動(dòng)打斷教師提出質(zhì)疑了。利用信息化平臺(tái)，學(xué)員的自由提問(wèn)可以變得更加切實(shí)可行。

利用信息化教學(xué)平臺(tái)提供的“彈幕”功能，學(xué)員可以在教師課件展示過(guò)程中，通過(guò)手中終端匿名地對(duì)教師講解內(nèi)容提出問(wèn)題和發(fā)表評(píng)論，教師可以在不停頓當(dāng)前內(nèi)容講授的條件下，實(shí)時(shí)地接受學(xué)員的反饋，并確定接下來(lái)的教學(xué)安排，從而使得講授內(nèi)容更加符合學(xué)員的具體需求。所以，由教師和學(xué)員共同營(yíng)造的課堂比教師單方面的努力更能達(dá)到教學(xué)相長(zhǎng)的效果。

3 課下交流

對(duì)于課程學(xué)習(xí)，課堂教學(xué)是牽引，課下的溝通交流也占據(jù)著很大的比重?！皫熣撸瑐鞯朗跇I(yè)解惑也”。對(duì)于一門(mén)課程的學(xué)習(xí)，教師除了講授知識(shí)方法內(nèi)容外，解決學(xué)員遇到的相關(guān)問(wèn)題也是很重要的一個(gè)方面，特別是在學(xué)期課程種類(lèi)較多的情況下，提供一種教師和學(xué)員之間能夠隨時(shí)交流的渠道就顯得更加必要。典型信息化教學(xué)平臺(tái)的課下交流包括兩個(gè)方面。

3.1 課前的課件發(fā)布

教師在授課前能夠?qū)⒄n件轉(zhuǎn)換成圖片格式預(yù)先上傳至平臺(tái)，讓學(xué)員提前獲知下次課學(xué)習(xí)的內(nèi)容，可以有針對(duì)性地開(kāi)展預(yù)習(xí)。

在課堂教學(xué)中，課件內(nèi)容應(yīng)該是對(duì)課程教學(xué)大綱知識(shí)點(diǎn)的串行化梳理，因此課件與主講教材在組織結(jié)構(gòu)和部分內(nèi)容上存在差別，對(duì)照教師課件的預(yù)習(xí)能夠使學(xué)員更加清楚地了解教師授課的具體內(nèi)容和實(shí)際安排。此外，教師課堂上的講授應(yīng)該是對(duì)課件中重難點(diǎn)問(wèn)題的深入和剖析，學(xué)員聽(tīng)課的重點(diǎn)應(yīng)該放在教師對(duì)知識(shí)點(diǎn)的分析過(guò)程上，而這部分內(nèi)容在課件中并不一定存在。因此，學(xué)員事先了解教師的課件對(duì)于有效把握課堂45 分鐘時(shí)間具有非常重要的作用。

課堂聽(tīng)課效果的好壞一方面取決于教師的生動(dòng)講解，另一方面取決于學(xué)員的課前準(zhǔn)備程度?，F(xiàn)在流行的研討式、啟發(fā)式教學(xué)模式都是在不斷加大學(xué)員課前的準(zhǔn)備工作。

3.2 課后的交流討論

其實(shí)，微信的群聊已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了分組討論的功能，但在具體應(yīng)用時(shí)，人數(shù)過(guò)多時(shí)的討論很快就會(huì)淹沒(méi)問(wèn)題本身的討論。信息化教學(xué)平臺(tái)設(shè)置的交流研討模塊可以形成以問(wèn)題為主題的獨(dú)立討論空間，不管這個(gè)問(wèn)題是學(xué)員隨機(jī)發(fā)出的質(zhì)疑聲，還是教師每次課或者每一天精心設(shè)置的思考題，都可以讓大家針對(duì)相對(duì)集中的主題發(fā)表意見(jiàn)和查詢結(jié)果。

借助于信息化平臺(tái)的課程教學(xué)設(shè)計(jì)，學(xué)員可以感到課程學(xué)習(xí)不再是課堂上每周與教師的2～3次見(jiàn)面，而是每天都會(huì)覺(jué)得課程與教師同在，問(wèn)題總能在提出不久后獲得想要的答案，從而增強(qiáng)學(xué)習(xí)動(dòng)力、提高學(xué)習(xí)效率。

4 課程教學(xué)實(shí)例分析

4.1 算法分析與設(shè)計(jì)課程實(shí)施

算法分析與設(shè)計(jì)是國(guó)防科技大學(xué)電子對(duì)抗學(xué)院網(wǎng)絡(luò)空間安全學(xué)科的一門(mén)核心專(zhuān)業(yè)課程。2019年春季學(xué)期這門(mén)課在開(kāi)設(shè)過(guò)程中應(yīng)用了雨課堂教學(xué)平臺(tái)。與傳統(tǒng)的理論課教學(xué)相比，主要存在幾點(diǎn)變化。

（1）每次課的教學(xué)課件均加入了全員互動(dòng)的習(xí)題頁(yè)。為了抓住學(xué)員的注意力和了解學(xué)員知識(shí)點(diǎn)的掌握情況，我們將每次課開(kāi)始時(shí)的內(nèi)容回顧和針對(duì)一個(gè)知識(shí)點(diǎn)的小結(jié)全部換成了習(xí)題的形式，讓全部學(xué)員先答題再由教師重點(diǎn)強(qiáng)調(diào)錯(cuò)誤的地方，提高教師講解的針對(duì)性。

（2）課程教學(xué)設(shè)計(jì)的課件在每次課前預(yù)先通過(guò)雨課堂推送給學(xué)員，課后連同上課錄制的語(yǔ)音全部分享到服務(wù)器端，便于學(xué)員課后回顧教師的授課思路和重難點(diǎn)，也方便請(qǐng)假的學(xué)員補(bǔ)學(xué)。

（3）在課堂教學(xué)中，綜合利用隨機(jī)點(diǎn)名、“彈幕”和全員答題的形式開(kāi)展多樣化的互動(dòng)，充分調(diào)節(jié)課堂的活躍氣氛。根據(jù)學(xué)員對(duì)不懂PPT 標(biāo)注的比例情況，適時(shí)提出問(wèn)題進(jìn)行討論。

（4）在典型算法問(wèn)題交流環(huán)節(jié)的設(shè)置上，讓學(xué)員交流的內(nèi)容通過(guò)雨課堂系統(tǒng)接受所有其他學(xué)員的打分，以此來(lái)評(píng)定課程實(shí)踐環(huán)節(jié)的成績(jī)。

（5）利用雨課堂系統(tǒng)的試卷模塊，為課程每個(gè)章節(jié)設(shè)置了一套學(xué)員自測(cè)試卷，以客觀題為主，在課程講授完一章后發(fā)布給學(xué)員，系統(tǒng)自動(dòng)獲得學(xué)員的答題情況和成績(jī)，便于學(xué)員了解自己的水平，教師掌握全班整體的情況。

（6）算法設(shè)計(jì)的編程實(shí)踐作業(yè)通過(guò)交流討論模塊進(jìn)行提交，教師在指出問(wèn)題、提出改進(jìn)意見(jiàn)的同時(shí)，便于學(xué)員之間相互借鑒、相互交流。

4.2 學(xué)員對(duì)雨課堂的使用體會(huì)

從一開(kāi)始帶手機(jī)進(jìn)課堂、掃碼聽(tīng)課的新奇，到后面慢慢習(xí)慣了使用雨課堂和教師的交流互動(dòng)，再到最后課程結(jié)束后的復(fù)習(xí)迎考，信息化平臺(tái)在激發(fā)學(xué)員興趣、提高學(xué)習(xí)效率方面受到了學(xué)員的肯定。

（1）課堂不用再為上課節(jié)奏緊張來(lái)不及記筆記而煩惱。由于教師課件同步在個(gè)人終端顯示，即使有的課件教師翻頁(yè)快了，仍然可以通過(guò)雨課堂自行操作回看。而且教師的課件能夠一直保留在雨課堂系統(tǒng)中，可以隨時(shí)瀏覽查看。

（2）每次課都會(huì)有相當(dāng)多的互動(dòng)，想注意力不集中都比較困難，由于課堂習(xí)題的得分情況大家可見(jiàn)，激發(fā)學(xué)員的學(xué)習(xí)欲望。

（3）課后的交流討論、實(shí)踐作業(yè)和試卷測(cè)試感覺(jué)每天都有新情況，比單純的作業(yè)本作業(yè)有了更多互動(dòng)，學(xué)員每天打開(kāi)微信都要關(guān)注一下這門(mén)課的最新信息。

（4）只要雨課堂系統(tǒng)不停止服務(wù)，這門(mén)課的所有學(xué)習(xí)資料將一直存在，如果今后遇到算法方面的問(wèn)題，可以方便查詢?cè)?jīng)學(xué)過(guò)的內(nèi)容，對(duì)將來(lái)解決實(shí)際問(wèn)題是一個(gè)很好的幫助。

在課程結(jié)束后，通過(guò)不記名方式統(tǒng)計(jì)了學(xué)員對(duì)“應(yīng)用雨課堂進(jìn)行課堂教學(xué)的看法”，一共四個(gè)選項(xiàng)“非常好”“好”“一般”“差”，83.3%的學(xué)員選擇了“非常好”，16.7%的學(xué)員選擇了“好”。通過(guò)雨課堂系統(tǒng)的課堂應(yīng)用，學(xué)員普遍感覺(jué)這種基于信息化平臺(tái)的教學(xué)方式對(duì)提高教學(xué)質(zhì)量有較大的幫助。

5 結(jié) 語(yǔ)

由于受到各種環(huán)境和條件的約束，并不是每門(mén)課都需要使用類(lèi)似雨課堂的信息化手段，但信息化教學(xué)平臺(tái)進(jìn)課堂是教學(xué)改革發(fā)展的必然趨勢(shì)。工程教育的核心在于以學(xué)員為中心，重視產(chǎn)出，信息化教學(xué)平臺(tái)的應(yīng)用更加突出了學(xué)員的主體地位，便于教師在教學(xué)過(guò)程中能夠及時(shí)掌握每一名學(xué)員對(duì)每一個(gè)知識(shí)點(diǎn)的掌握情況，從而根據(jù)學(xué)員反饋調(diào)整教學(xué)進(jìn)度的安排和進(jìn)行查缺補(bǔ)漏的輔導(dǎo)。因此，大力倡導(dǎo)信息化教學(xué)平臺(tái)進(jìn)課堂并開(kāi)展伴隨的各類(lèi)教學(xué)資源建設(shè)將會(huì)是今后變革教學(xué)模式、提高教學(xué)質(zhì)量的一種有力抓手。