SCI论文（www.lunwensci.com）:
Application of Rain Class in Teaching Reform of Cell Biology
ZHANG Jian-ping, LI Shu-wei, DENG Fang
(Xinjiang Tarim University College of Life Science Department of Biology, Alar Xinjiang)
Abstract: Contemporary college students have a natural closeness to the Internet and smart phones. Traditional classroom teaching can no longer meet their requirements for knowledge acquisition approaches and methods. In the paper, based on the research on the teaching reform of “cell biology”, the application of “rain class” in the teaching reform of “cell biology” was
discussed. The preview courseware, audio and video of the problem are pushed to the student’s mobile phone terminal, so that students can complete the preview independently. In the class, they randomly check the mastery of the knowledge points by means of random name rolls and interactive submissions. The back-office teaching log provides a large amount of data after the lesson. Based on the data, the teacher reviews the teaching effect, and the students can consult all the learning materials when reviewing. The use of “rain class” teaching tools in “cell biology” can improve students’ learning experience greatly, broaden their knowledge. And the practice
improve their academic performance effectively and achieve ideal teaching effect．
Key words: Rain class；Cell biology；Teaching reform practice
一 引言
随着互联网及人工智能的快速发展，移动互联网对传统教学方式的挑战日趋明显，尤其是对高校的教育造成了较大的冲击。当代大学生对网络和智能手机有一种天然的亲近和依赖，如今智能手机在高校里已经大面积普及，学生认为传统课堂教学内容枯燥和教学方式单一，产生了对上课的倦怠情绪， 很多学生认为听老师讲课不如看手机，致使课堂上出现了众多的“低头党”。如何把手机从“低头的工具”变为教学的有力工具，是摆在教育者面前的一个重要的课题，在这个背景下雨课堂应运而生。“雨课堂”一款免费的教学软件，它是由学堂在线与清华大学在线教育办公室组织研发的 [1]， 通过它连接教师与学生的手机，实现了教师和学生在课前、课上、课后的实时互动，让课堂互动永不下线。
目前，很多学者对雨课堂应用于课程教学过程中做了积极的探讨与实践。像将雨课堂应用于《电路》[2]、
《运动生理学》[3]、《电磁场与电磁波》[4]、《无机化学》[5]、《单片机原理》[6]、《马克思主义基本原理概论》[7]、《Ｃ＋＋程序设计》[8]、《网络教育应用》[9]、《C 语言程序设计》[10] 等课程中。雨课堂将教学工具巧妙融入 PPT 与手机微信中，轻量易用，操作便捷，全面提升了课程教学体验 [11]。《细胞生物学》课程是生物学和医学各专业学生必修的一门重要的专业课，是现代生命科学中的一门重要的基础前沿学科。为了更好地提高《细胞生物学》课程教学效果，我们探讨了雨课堂在细胞生物学教学改革中的应用。
二 《细胞生物学》的教学现状
（一） 生物技术专业《细胞生物学》的教学和考核模式
《细胞生物学》是生物技术、生物科学和生物制药专业的专业核心课，在该课程的讲授过程中采用传统的课堂讲授＋实验相结合的方式，总学时是68 学时（其中理论授课 48 学时，实验实践课 20 学时）。理论课以教师讲授和视频音频播放为主，通过细胞结构与功能的讲解加深学生对结构与功能相统一的理解；实验课老师讲解实验目的、实验原理和实验操作过程中的注意事项，每节课会布置实验任务，学生通过自主操作完成实验操作获得实验结果来达到实验的目的。根据教学计划，该课程为考试课， 采用平时成绩（10％）＋实验考核（30％）＋期末考核（60％）的考核方式，其中，平时成绩包括上课出勤率和课堂上回答问题情况，实验成绩包括实验报告、实验操作规范性和实验完成质量。
（二）《细胞生物学》传统教学模式的不足
《细胞生物学》存在知识点多而散，需要大量记忆等特点，传统教学模式主要以“教师讲课、学生听课”为主要特征，教师通过单纯讲授或讲授配合提问等来实现知识的传授，以课后作业辅助学生掌握学习的知识点，最后通过考试来督促学习和记忆课程知识 [12]。在这种“满堂灌”教学模式下，学生学习的积极性和主动性不够，多数学生的学习目的就是为了应付考试。雨课堂则恰好打破了这种死板的课堂，它将教学与反馈的各教学环节有机的组合在一起，能够让师生实时互动，并且借助雨课堂能够让教师及时掌握学生的学习情况，提供教学全周期的大数据支持。
三 基于雨课堂的细胞生物学教学实施以《细胞生物学》课程为例，本课程开设于2019 年秋季学期，授课对象为 2018 级生物技术1 班和 2 班学生，共计 83 人。将雨课堂引入该班级《细胞生物学》的授课过程中，课堂的实施步骤如下。
（一） 课前准备
教师利用智能手机微信中的雨课堂公众号在我的课程里创建课程和班级信息，邀请该班级学生加入。根据该章的教学内容，收集大量的不同类型教学资源，这些资源主要是用于授课所需要的动画、视频、音频、习题和实验操作演示，通过雨课堂课前上传到学生手机上，供学生进行课前预习。预习内容包括：（1）理论求证过程的背景知识。一般是教材上没有给出的背景知识，如对克隆羊多利的认识， 让学生预习克隆技术、显微注射以及克隆羊多利诞生的实验过程等背景知识，为推导出“动物细胞具有全能性”做好铺垫，可以是自制动画、语音讲解、图片介绍、视频演示、英文文献推荐等，相关的资料在互联网、中国大学 MOOC 上比较全面，也容易获得。（2）知识点预习。将根据教学知识点制作好的微课、视频、教学 PPT 或实验操作演示推送给学生， 让学生提前预习并标记不懂的地方，便于学生更好地理解相关知识和教师在课上可以有针对性地回答问题。
（二） 课上教学
教师利用微信通过“雨课堂”软件自动生成本节课二维码，每次课学生都要通过微信扫码的方式进入课程，教师可以在手机端查看学生的到课情况。同时，课件会同步显示在学生手机上，并保存在“雨课堂”的云端，方便课后复习和查阅。在课堂上，教师根据教学大纲的要求，讲解教学内容， 并结合雨课堂反映的预习数据，对学生在预习过程中出现的共性问题进行讲解。学生可以随时点击“不懂”或者“收藏”按钮来标记不理解的 PPT 或知识点，学生所做的标记会显示在教师手机端，对于某PPT 页码的点击量较多时，教师也应该考虑是否没有讲述清楚，应及时调整授课进度，为学生答疑解惑； 在课堂教学过程中，教师还可以开启“弹幕”，针对某一问题，与学生进行实时互动，学生可以通过“弹幕”表达自己的想法或者提出疑问，这样既能活跃课堂气氛，又能根据“弹幕”内容观察到学生的课堂表现。在课堂上，教师还可以通过“随机点名” 吸引学生的注意力，当大屏幕上滚动全班学生的名字的时候，会有一种像在“抽奖”的画面感，学生感觉紧张又兴奋，这是将学生的注意力集中到课堂上和促进学生积极思考问题的很有效的方法。
适时课堂测试也是“雨课堂”的一大特点，借助课堂测试教师可以实时了解到学生对知识点的掌握情况，学生也可以从中看到自己的学习在班级中所处的位置。在课堂教学中，教师每讲授一个重要知识点，可以在课件中设置一些有针对性的测试题， 通过限时回答让学生现场作答。如图 1 所示，答题结束后通过柱状图的形式在屏幕上显示本题的做答情况，教师就能实时了解学生对刚刚讲授的知识点的掌握情况，有哪些同学回答正确，有哪些同学回答错误，还可以让答错的同学讲述一下他为什么选择这个选项，教师分析错误原因，从而有效地把握课堂进度。看到自己的作答情况和听了教师的讲解之后，学生会对自我产生一个实时评价，从而加强课后复习的针对性。
图 1 在线答题柱状图分布
(三） 课后总结
“ 雨课堂” 自动采集课前 - 课上 - 课后的每一个教学环节的数据，并且在学生的手机端保留完整的课件，为师生提供完整真实的大数据支持。如图 2 所示，以“雨课堂”后台教学日志大数据为基础， 进行教学分析和总结，教师可以在“雨课堂”里查看有多少学生在何时进入课堂，从而记录学生出勤率；教师也可以查看学生学习行为和状态方面的数据，可以看到答题前 3 名的优秀学生和答题后 3 名的“预警”学生信息，教师可以根据统计数据对“预警” 学生进行有针对性的辅导，帮助学生改进自己的学习过程；教师还可以查看学生答案的正确率和哪些题目错误率高，从而确定学生对所学知识点的掌握情况。课后学生可以通过“雨课堂”查阅教师发布的 PPT、试题等教学内容，进一步复习和巩固相关的知识，若遇到问题也可以在讨论区上发布，教师可以在线答疑。
图 2 基于后台教学日志数据分析和总结
四 “雨课堂”实施的教学效果评价
（一） 学生满意度调查
课程结束时，我们对参与课程的 2018 级生物
技术班级 83 位学生发放了网络调查问卷，目的是了解学生对实施雨课堂授课的真实接受程度，而在这之前，有 87.21％的学生反映之前没有听说过“雨课堂”。“雨课堂”教学效果问卷调查结果如表 1 所示。对调查问卷内容的回答如下：（1）有 95.18%的学生选择了满意和非常满意教师采用雨课堂授课；（2）对于课前知识点预习环节，有 91.57% 的学生选择了满意和非常满意；（3）对于弹幕、随机点名等课堂互动活动，有 85.54% 的学生选择了满意和非常满意；（4）对于借助雨课堂的适时课堂测试，有 87.95% 的学生选择了满意和非常满意；（5）对于培养交流沟通能力，有 91.57% 的学生选择了满意和非常满意；（6）对于提升自学能力、发现问题和解决问题能力，有 93.98% 的学生选择了满意和非常满意。这说明绝大部分学生对“雨课堂”授课比较满意。
表 1 学生对雨课堂教学效果评价结果
(二） 学习效果统计
在《细胞生物学》课程的授课工程中，对于2017 级学生采用传统教学模式，而在 2018 级学生中采用“雨课堂”教学工具。学习效果统计采用相对标准化试卷进行综合考试的方式，以 A（100-80）、B（80-70）、C（70-60）、D（<60） 四个档次统计考试成绩。所用的试卷经专家评议，题量和题型完全一致， 试题难度相当。对 2017 级和 2018 级学生学习效果的统计结果如表 2。经过差异显著性分析，得出 2017 级学生与 2018 级学生成绩为 A 的差异显著（P<0.05）。通过比较 2017 级与 2018 级学生考试成绩的差异，发现采用雨课堂教学工具后，提升了《细胞生物学》课程的学习体验，学生整体成绩和优秀率有了较大提高。
五 结束语
本文研究了“雨课堂”在《细胞生物学》课程
教学改革中的应用实践。在利用“雨课堂”进行该课程课前准备、课上教学、课后总结三个阶段的交互环节中，能将传统的教师通过单纯讲授实现知识的传授真正改变为教师和学生的双向互动。课前教师可以将带有视频、图片、习题的预习课件推送到学生手机端，学生在雨课堂上完成预习，课上通过随机点名、弹幕投稿互动等手段，抽查学生对知识点的掌握情况，起到了很好的教学互动效果，课后总结时教师可以通过雨课堂后台教学日志查看教学效果，学生复习时可以查阅所有学习资料，该教学日志还为今后的教学改革提供具体的数据依据。在《细胞生物学》课程教学过程中采用“雨课堂”教学工具后，很大程度地改善了学生的学习体验，拓宽了学生知识面、提高了学生分析问题和解决问题的能力、调动了学生学习的积极性，有效提高了学习成绩和优秀率，取得了理想的教学效果。
表 2 2017 和 2018 级细胞生物学成绩对比
2017 级学生考试成绩与 2018 级学生考试成绩对比，*P ＜ 0.05。
参考文献
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[2]龚维明 , 童小东 , 缪林昌 , 等 . 地下结构工程 [M]. 南京 : 东南大学出版社 , 2004.
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[7]Brinkgreve R B J, Broere W, and Waterman D. Plaxis Reference Manual[R]. Delft: Plaxis BV, 2004.
[8]陈建峰 , 柳军修 , 石振明 . 软土地基加筋土挡墙数值模拟及稳定性探讨 [J]. 岩石力学与工程学报 , 2012, 31(9): 1928-1935.
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