雨課堂的建筑節(jié)能技術(shù)課程教學(xué)改革實(shí)踐

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摘要:雨課堂智慧教學(xué)平臺(tái)可以為教學(xué)過(guò)程提供數(shù)據(jù)化、智能化的信息支持，豐富了教師和學(xué)生的互動(dòng)交流。針對(duì)建筑節(jié)能技術(shù)課程多學(xué)科交叉特點(diǎn)，提出了基于雨課堂的教學(xué)改革與實(shí)踐。雨課堂的引入使課堂互動(dòng)水平得到了較顯著改善，提高了學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情，提升了教學(xué)效果。

關(guān)鍵詞:建筑節(jié)能，雨課堂，教學(xué)改革，教學(xué)效果

引言

隨著中國(guó)經(jīng)濟(jì)和社會(huì)的快速發(fā)展，能源消耗日益增大，而在社會(huì)總能耗中，建筑的能耗占比迅速增長(zhǎng)。據(jù)統(tǒng)計(jì)，2016年中國(guó)建筑能源消費(fèi)總量為8．99億t標(biāo)準(zhǔn)煤，占全國(guó)能源消費(fèi)總量的20．62%［1］。在巴黎舉行的氣候變化大會(huì)上，我國(guó)曾表明單位國(guó)內(nèi)生產(chǎn)總值二氧化碳排放量要在2030年同比2005年下降60%～65%［2］，建筑節(jié)能將是我國(guó)實(shí)現(xiàn)2030年碳減排目標(biāo)的關(guān)鍵領(lǐng)域。建筑節(jié)能技術(shù)課程是一門(mén)跨學(xué)科、跨行業(yè)、綜合性和應(yīng)用性很強(qiáng)的專(zhuān)業(yè)技術(shù)課程，它集成了城鄉(xiāng)規(guī)劃、建筑學(xué)及土木、機(jī)電、材料、環(huán)境、生態(tài)等工程學(xué)科的專(zhuān)業(yè)知識(shí)，同時(shí)，又與技術(shù)經(jīng)濟(jì)、行為科學(xué)和社會(huì)學(xué)等密切相關(guān)。課程主要講述規(guī)劃、設(shè)計(jì)、施工及運(yùn)營(yíng)過(guò)程中的節(jié)能原理與途徑，目的是培養(yǎng)學(xué)生建筑全壽命周期的節(jié)能理念，使學(xué)生能系統(tǒng)地掌握建筑節(jié)能技術(shù)的基本原理和方法，熟悉建筑節(jié)能的相關(guān)政策法規(guī)，能在實(shí)際工程中進(jìn)行基本的節(jié)能設(shè)計(jì)、施工和運(yùn)維管理。建筑節(jié)能技術(shù)的傳統(tǒng)授課方法多采用單一的講授式教學(xué)，教師單一地向?qū)W生灌輸知識(shí)，師生互動(dòng)較少，難以充分調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情，教學(xué)效果難以達(dá)到預(yù)期目標(biāo)。教育部于2019年出臺(tái)了深化本科教育教學(xué)改革的22條舉措，明確提出了“互聯(lián)網(wǎng)+教育”的課堂教學(xué)改革，其核心就是通過(guò)信息化手段改變現(xiàn)有的教學(xué)模式，真正體現(xiàn)“以學(xué)生為中心”的教學(xué)理念［3］。移動(dòng)即時(shí)通信應(yīng)用小程序微信已在高校師生中廣泛應(yīng)用，因而基于微信公眾平臺(tái)的智慧教學(xué)工具“雨課堂”的出現(xiàn)，為解決上述問(wèn)題提供了一個(gè)有效途徑。

1雨課堂的功能特點(diǎn)

清華大學(xué)將云計(jì)算、移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)、數(shù)據(jù)挖掘等融入教學(xué)場(chǎng)景中，于2016年4月推出了“雨課堂”這一在線教學(xué)工具，實(shí)現(xiàn)了能向所有教學(xué)過(guò)程提供數(shù)據(jù)化、智能化的信息支持的目標(biāo)［3］。教師和學(xué)生可通過(guò)雨課堂在課前、課上及課后進(jìn)行互動(dòng)交流。

1．1操作簡(jiǎn)單，師生互動(dòng)便攜

雨課堂是基于幻燈片制作軟件(PowerPoint，WPS演示)和微信實(shí)現(xiàn)了信息交互［4，5］。軟件使用方便，操作簡(jiǎn)單。任課教師通過(guò)雨課堂創(chuàng)建教學(xué)班級(jí)，實(shí)現(xiàn)學(xué)習(xí)資料推送、通知公告、建立討論區(qū)等班級(jí)在線管理。學(xué)生可以通過(guò)微信掃碼加入教學(xué)班級(jí)，這樣可以收到教師推送的學(xué)習(xí)資料、班級(jí)通知等;上課時(shí)，教師可以隨機(jī)點(diǎn)名、發(fā)送彈幕進(jìn)行師生互動(dòng)，學(xué)生則可以在手機(jī)端對(duì)不懂的PPT標(biāo)注“不懂”，方便授課教師課后了解學(xué)生的學(xué)習(xí)反饋;課程結(jié)束后，課件會(huì)自動(dòng)保存在云端，學(xué)生可以反復(fù)調(diào)閱及復(fù)習(xí)。雨課堂可以方便實(shí)現(xiàn)課前推送、實(shí)時(shí)答題、多屏互動(dòng)、答題彈幕及學(xué)生數(shù)據(jù)分析等學(xué)習(xí)方式，且集課件制作、課件推送、自動(dòng)任務(wù)提醒功能為一體，可幫助教師和學(xué)生通過(guò)互聯(lián)網(wǎng)實(shí)現(xiàn)師生互動(dòng)。

1．2學(xué)習(xí)資料制作簡(jiǎn)便，信息統(tǒng)計(jì)全面

雨課堂可以實(shí)現(xiàn)在PPT內(nèi)插入題目、視頻、語(yǔ)音以及發(fā)送外部鏈接，學(xué)習(xí)資料易于制作。雨課堂習(xí)題的題型包括單選、多選、投票題及主觀題，習(xí)題可以在PPT中制作，也可以批量導(dǎo)入Word格式習(xí)題。教師可以設(shè)置答題時(shí)間，可以在課前或課中將題目推送給學(xué)生，學(xué)生在規(guī)定的時(shí)間內(nèi)完成答題，點(diǎn)擊提交即可。教師可以實(shí)時(shí)查看答題的情況，課中可以將答題結(jié)果推送到屏幕上，便于講評(píng)。課后，教師進(jìn)入班級(jí)教學(xué)日志，就能查看學(xué)生簽到、習(xí)題、試卷、課件推送數(shù)據(jù)等所有教學(xué)相關(guān)數(shù)據(jù)。教師可以將本次課程的小結(jié)批量導(dǎo)出。通過(guò)對(duì)統(tǒng)計(jì)信息的分析，教師能夠精準(zhǔn)掌握學(xué)生的學(xué)習(xí)情況和課程的教學(xué)效果。學(xué)生在課后都會(huì)收到雨課堂自動(dòng)推送給大家的學(xué)習(xí)報(bào)告，包含整理好的錯(cuò)誤習(xí)題、不懂課件、收藏課件、課程PPT等，便于分析自己的學(xué)習(xí)動(dòng)態(tài)。

2雨課堂在“建筑節(jié)能技術(shù)”課程中的應(yīng)用

2．1課前預(yù)習(xí)

教師在課下可以通過(guò)雨課堂將課程的基礎(chǔ)、可自學(xué)的知識(shí)點(diǎn)，以學(xué)生感興趣的圖片資源、視頻、語(yǔ)音、外部鏈接等形式制作預(yù)習(xí)課件。例如，在講解建筑遮陽(yáng)與自然通風(fēng)技術(shù)時(shí)，課下把建筑遮陽(yáng)、自然通風(fēng)的基本概念，以及收集到的相關(guān)工程案例視頻制作成預(yù)習(xí)課件。在制作視頻課件時(shí)，雨課堂可以支持多種形式的視頻插入，包括學(xué)堂在線所有慕課視頻，以及來(lái)自騰訊、優(yōu)酷等主流視頻網(wǎng)站的網(wǎng)絡(luò)視頻。所有預(yù)習(xí)素材添加完畢，就可以將預(yù)習(xí)課件推送到學(xué)生的手機(jī)端，調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情。學(xué)生通過(guò)預(yù)習(xí)可以在正式上課前對(duì)本次課的基礎(chǔ)知識(shí)點(diǎn)有一定了解，教師可以在手機(jī)端查看學(xué)生的預(yù)習(xí)反饋，并通過(guò)學(xué)生的反饋信息可以了解學(xué)生的預(yù)習(xí)情況，從而在課堂教學(xué)過(guò)程中可以有針對(duì)性地進(jìn)行講解。

2．2課堂授課

教師針對(duì)課前預(yù)習(xí)中普遍存在的問(wèn)題進(jìn)行講解，進(jìn)而引入課堂教學(xué)。課堂教學(xué)過(guò)程中可以穿插講解目前最新的建筑節(jié)能技術(shù)及其工程應(yīng)用相關(guān)的視頻、網(wǎng)絡(luò)資源，也可以講解教師本人開(kāi)展的相關(guān)科研課題或工程技術(shù)服務(wù)項(xiàng)目，從而拓寬學(xué)生視野。例如，在講解零能耗建筑技術(shù)時(shí)，以貝丁頓(BedZED)零碳社區(qū)為例，通過(guò)視頻介紹和單項(xiàng)技術(shù)詳細(xì)講解，使學(xué)生了解到如何基于地域氣候特征，通過(guò)墻體和窗戶保溫，陽(yáng)光房利用，太陽(yáng)能和蓄熱建材利用，實(shí)現(xiàn)零能耗采暖;通過(guò)無(wú)動(dòng)力風(fēng)帽和熱回收實(shí)現(xiàn)零能耗通風(fēng)。學(xué)生通過(guò)視頻觀看和教師講解，再結(jié)合一定的師生互動(dòng)，了解到更多最新的建筑節(jié)能技術(shù)，培養(yǎng)了學(xué)生利用專(zhuān)業(yè)知識(shí)解決復(fù)雜工程問(wèn)題的能力。此外，教學(xué)過(guò)程中可預(yù)先設(shè)置單選、多選、投票題及主觀題等測(cè)試題，在某一知識(shí)點(diǎn)講授結(jié)束后即時(shí)推送給學(xué)生。課堂測(cè)試題為主觀題時(shí)，可以采取分組答題。測(cè)試題設(shè)置一定的答題時(shí)間，可隨堂實(shí)時(shí)查看學(xué)生的作答情況，了解學(xué)生對(duì)所講授知識(shí)點(diǎn)的掌握情況。答題結(jié)束后，可將答題統(tǒng)計(jì)情況投屏，并根據(jù)學(xué)生的答題情況，對(duì)共性問(wèn)題進(jìn)行集中講解。在試題講解時(shí)，可以借助雨課堂的彈幕、投票等功能，增加師生之間的實(shí)時(shí)互動(dòng)，提高學(xué)生參與性與學(xué)習(xí)熱情。如果測(cè)試題為主觀題時(shí)，在課堂主觀題分組答題結(jié)束后，教師還可以在手機(jī)遙控器端答題詳情界面發(fā)起小組互評(píng)。通過(guò)小組互評(píng)，可以提高學(xué)生課堂的參與感，同時(shí)也提升了老師教學(xué)的效率，從而提高學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣。教師可以根據(jù)雨課堂中學(xué)生的學(xué)習(xí)數(shù)據(jù)，及時(shí)對(duì)教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行調(diào)整，滿足學(xué)生對(duì)教學(xué)內(nèi)容個(gè)性化的需求。

2．3課后分析與總結(jié)

所有雨課堂創(chuàng)建的教學(xué)活動(dòng)，都會(huì)記錄學(xué)生的學(xué)習(xí)數(shù)據(jù)，包含學(xué)生簽到信息、課堂互動(dòng)信息(學(xué)生發(fā)送的彈幕數(shù)、投稿數(shù)、隨機(jī)點(diǎn)名的情況等)、課堂習(xí)題統(tǒng)計(jì)(正確率與錯(cuò)誤率)、學(xué)生表現(xiàn)(優(yōu)秀學(xué)生與預(yù)警學(xué)生)等。教師可以在手機(jī)上直接查看學(xué)生的學(xué)習(xí)數(shù)據(jù)，也可使用雨課堂的“批量數(shù)據(jù)導(dǎo)出”功能以Excel文件格式導(dǎo)出這些數(shù)據(jù)。教師通過(guò)對(duì)數(shù)據(jù)分析了解每位學(xué)生的學(xué)習(xí)進(jìn)展程度及掌握不到位的部分，進(jìn)而更有針對(duì)性地開(kāi)展教學(xué)工作。例如，根據(jù)學(xué)生對(duì)知識(shí)點(diǎn)的掌握程度的分析結(jié)果，可以個(gè)性化地設(shè)計(jì)課后作業(yè)題，分別推送給不同的學(xué)生，提高教學(xué)的針對(duì)性，并且避免了學(xué)生之間抄襲。對(duì)于所講授的知識(shí)點(diǎn)掌握較好的學(xué)生，教師可以對(duì)應(yīng)布置一些課程拓展作業(yè)，進(jìn)一步鞏固所學(xué)知識(shí)點(diǎn)并拓寬知識(shí)面，為學(xué)生后續(xù)接觸實(shí)際項(xiàng)目做儲(chǔ)備。所有學(xué)生課后都能夠看到已授課的教學(xué)課件、教學(xué)總結(jié)及所有隨堂練習(xí)題的整體作答情況，并可以通過(guò)雨課堂平臺(tái)在線答疑功能，進(jìn)一步歸納應(yīng)用、查漏補(bǔ)缺，可以更有針對(duì)性地開(kāi)展課后復(fù)習(xí)。

2．4課程考核和評(píng)價(jià)

傳統(tǒng)的課程綜合成績(jī)多數(shù)是以學(xué)生期末成績(jī)?yōu)橹鳎綍r(shí)成績(jī)和實(shí)驗(yàn)成績(jī)?yōu)檩o。綜合成績(jī)是以期末成績(jī)、平時(shí)成績(jī)和實(shí)驗(yàn)成績(jī)各一定比例計(jì)算得到，難以全面而準(zhǔn)確反映學(xué)生的學(xué)習(xí)態(tài)度和課堂參與情況。而基于雨課堂的教學(xué)過(guò)程數(shù)據(jù)記錄功能，教師能夠獲取學(xué)生的課前預(yù)習(xí)情況、課堂互動(dòng)參與度、課堂測(cè)試成績(jī)、課后作業(yè)完成情況等，并將這些數(shù)據(jù)算作學(xué)生平時(shí)成績(jī)的一部分，從而更加客觀地評(píng)價(jià)學(xué)生的學(xué)習(xí)效果［6，7］。相比于傳統(tǒng)的綜合成績(jī)計(jì)算辦法，雨課堂平臺(tái)的數(shù)據(jù)一目了然，可以更加客觀地評(píng)價(jià)學(xué)生的學(xué)習(xí)效果。教師根據(jù)平臺(tái)給出了每位學(xué)生詳細(xì)的學(xué)習(xí)統(tǒng)計(jì)信息，可以著重關(guān)注表現(xiàn)最優(yōu)與較差的學(xué)生，掌握每位學(xué)生的具體學(xué)習(xí)效果，可以針對(duì)性地調(diào)整教學(xué)內(nèi)容和進(jìn)度計(jì)劃，從而提升工作效率。此外，通過(guò)雨課堂教學(xué)平臺(tái)采取各種考核方式，可以實(shí)現(xiàn)多角度和全方位地督促學(xué)生學(xué)習(xí)，并在考核過(guò)程中鍛煉和提升學(xué)生的溝通能力、團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力、解決復(fù)雜工程問(wèn)題能力等。

3結(jié)語(yǔ)

在“建筑節(jié)能技術(shù)”教學(xué)活動(dòng)中引入雨課堂授課模式，通過(guò)精心設(shè)計(jì)課前到課后的各環(huán)節(jié)，改變傳統(tǒng)的“以教師為中心”的教學(xué)模式為“以學(xué)生為中心”的教學(xué)模式，并借助雨課堂的個(gè)性化、數(shù)據(jù)記錄等功能，及時(shí)了解所有學(xué)生對(duì)課程知識(shí)點(diǎn)的掌握情況，及時(shí)調(diào)整教學(xué)內(nèi)容，滿足學(xué)生個(gè)性化培養(yǎng)的需求。雨課堂的應(yīng)用大為改善了師生互動(dòng)程度，有效地激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，明顯提高了學(xué)習(xí)效果，為學(xué)生后繼學(xué)習(xí)及將來(lái)就業(yè)奠定良好的基礎(chǔ)。但建筑節(jié)能技術(shù)課程是一門(mén)跨學(xué)科的專(zhuān)業(yè)性課程，雨課堂的應(yīng)用僅僅只是一種教學(xué)手段，要提高學(xué)生對(duì)課程的學(xué)習(xí)興趣，以及提升課程教學(xué)效果，關(guān)鍵是通過(guò)雨課堂對(duì)教學(xué)環(huán)節(jié)進(jìn)行合理設(shè)計(jì)，針對(duì)學(xué)生隨堂學(xué)習(xí)效果合理安排教學(xué)內(nèi)容及控制教學(xué)節(jié)奏，才能真正提升建筑節(jié)能技術(shù)的教學(xué)質(zhì)量。

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作者：鄭文亨 單位：桂林電子科技大學(xué)建筑與交通工程學(xué)院