《高等數(shù)學(xué)》網(wǎng)絡(luò)平臺對學(xué)生數(shù)學(xué)能力培養(yǎng)的實證研究與思考

黃曉娟，陳忠 （長江大學(xué)一年級教學(xué)工作部，湖北 荊州434025）

現(xiàn)階段，我國各大高校都開始嘗試建設(shè)基于網(wǎng)絡(luò)的教學(xué)系統(tǒng)或教學(xué)輔助系統(tǒng)。但實際上網(wǎng)絡(luò)平臺上展示的大多為精品課程材料，輔助學(xué)生學(xué)習(xí)的實用性不強，且提供給師生進行遠程交流互動的平臺較為匱乏，而最為顯著的問題在于建立了數(shù)學(xué)教學(xué)網(wǎng)絡(luò)輔助系統(tǒng)，但瀏覽器卻不支持數(shù)學(xué)符號的編輯［1－7］。

目前最為先進的網(wǎng)絡(luò)課程教學(xué)管理系統(tǒng)當屬美國BLACKBOARD公司研發(fā)的Blackboard網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺，它適用于初等教育和高等教育各個層次的教學(xué)，全球超過2800所大學(xué)及其他教育機構(gòu)均在應(yīng)用該系統(tǒng)。國內(nèi)也有一些學(xué)校在運用Blackboard網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺，但時間證明，購買成本與使用用戶人數(shù)難以成正比，基于此，很多高校都獨立創(chuàng)建自己的平臺。2004年長江大學(xué)《高等數(shù)學(xué)》課程被評為湖北省精品課程，并建立了《高等數(shù)學(xué)》精品課程平臺。

2012年9月5日，國務(wù)委員劉延?xùn)|于全國教育信息化工作電視電話會議中明確中：“教育信息化是教育理念和教學(xué)模式的一場深刻革命。信息技術(shù)的深度應(yīng)用，迫切要求教與學(xué)的 ‘雙重革命’，加快從以教為中心向以學(xué)為中心轉(zhuǎn)變，從知識傳授為主向能力培養(yǎng)為主轉(zhuǎn)變，從課堂學(xué)習(xí)為主向多種學(xué)習(xí)方式轉(zhuǎn)變?！庇纱丝梢?，利用互聯(lián)網(wǎng)優(yōu)勢已經(jīng)成為了當前學(xué)校教育發(fā)展的一大趨勢。但是應(yīng)當注意，為避免“教案電子化”，應(yīng)當開發(fā)和設(shè)計出符合教育規(guī)律和學(xué)生學(xué)習(xí)規(guī)律的網(wǎng)絡(luò)平臺，充分發(fā)揮師生網(wǎng)絡(luò)交流及教學(xué)資源分享的作用，并以此提升學(xué)生數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)能力。

1 《高等數(shù)學(xué)》網(wǎng)絡(luò)平臺

1.1 平臺設(shè)計方案

其一，設(shè)計具有基本教輔功能的初級平臺，讓學(xué)生能盡早使用平臺的基本資源，幫助他們進行自主學(xué)習(xí)，提高學(xué)習(xí)效率；其二，設(shè)計出具有網(wǎng)上測試和答疑功能、能實現(xiàn)師生遠程互動和溝通的終極平臺。2011年12月建成初級過渡平臺，平臺收集、制作、整理了較全面的高等數(shù)學(xué)教輔資料，為全校師生提供了豐富的教學(xué)資源。

1.2 設(shè)計步驟

1）初級平臺本身并不具備網(wǎng)上測試和答疑功能，因此于方案設(shè)計中增加了改進平臺建設(shè)、網(wǎng)上測試和答疑功能的任務(wù)。

2）為解決數(shù)學(xué)公式不能在瀏覽器中自由傳輸、為在線相關(guān)數(shù)學(xué)的討論帶來困難的現(xiàn)狀，選用基于數(shù)學(xué)公式標記語言MathML（Mathematical Markup Language）來標記數(shù)學(xué)公式的方法解決基于網(wǎng)頁的數(shù)學(xué)公式編輯問題。并于瀏覽器終端安裝了Java軟件，使得數(shù)學(xué)公式能在瀏覽器傳輸，從而完成平臺答疑功能的實現(xiàn)。

3）進行多次調(diào)試，于2012年12月終極平臺建成。

2 學(xué)生數(shù)學(xué)能力培養(yǎng)的實證研究

平臺于2013年4月正式投入使用，為探討《高等數(shù)學(xué)》網(wǎng)絡(luò)平臺對學(xué)生數(shù)學(xué)能力的培養(yǎng)作用，筆者以資工卓越1201班學(xué)生為實驗組，以油工卓越1201班學(xué)生為對照組進行了實證研究。

2.1 觀察指標

觀察指標主要是入校高考數(shù)學(xué)成績和下學(xué)期期末《高等數(shù)學(xué) （A）》考試成績。

2.2 統(tǒng)計學(xué)方法

將上述獨立樣本先行予以F－檢測及雙樣本方差分析，而后依據(jù)結(jié)果進行獨立樣本t－檢驗及雙樣本等方差假設(shè)或獨立樣本t－檢驗，根據(jù)結(jié)果進行雙樣本異方差假設(shè)，以P＜0.05判斷其是否具有統(tǒng)計學(xué)意義。

2.3 應(yīng)用結(jié)果

1）入校成績對比 資工卓越1201班和油工卓越1201班入校成績對比如表1所示，統(tǒng)計學(xué)分析結(jié)果如表2所示。

表1 資工卓越1201班和油工卓越1201班入校成績對比表

表2 入校成績統(tǒng)計學(xué)分析結(jié)果表

由表1和表2可以看出，P＞0.05，資工卓越1201班和油工卓越1201班入校成績無顯著差異。

2）下學(xué)期期末成績對比 資工卓越1201班和油工卓越1201班下學(xué)期期末成績對比如表3所示，統(tǒng)計學(xué)分析結(jié)果如表4所示。

表3 資工卓越1201班和油工卓越1201班下學(xué)期期末成績對比表

表4 下學(xué)期期末成績統(tǒng)計學(xué)分析結(jié)果表

由表3和表4可知，資工卓越1201班其學(xué)習(xí)效果優(yōu)于為油工卓越1201班。

3 結(jié)論與思考

1）通過對實驗班資工卓越1201班學(xué)生與對照班學(xué)生油工卓越1201班的學(xué)習(xí)成績進行統(tǒng)計分析可知，使用平臺對提高學(xué)生學(xué)習(xí)成績有較大幫助。而從討論區(qū)的留言可以看出，學(xué)生普遍對平臺的效用給予了充分的肯定，說明利用網(wǎng)絡(luò)平臺培養(yǎng)學(xué)生的數(shù)學(xué)能力具有可行性。

2）《高等數(shù)學(xué)》網(wǎng)絡(luò)平臺優(yōu)化建設(shè)取得顯著的效果和優(yōu)良的成績，不僅為提高學(xué)生學(xué)習(xí)興趣和自主學(xué)習(xí)能力提供了有效幫助，也為提高長江大學(xué)《高等數(shù)學(xué)》的教學(xué)水平和教學(xué)質(zhì)量提供了有效保證。歷時3年多的項目研究過程中，不僅需解決既定問題，還需根據(jù)多次調(diào)試結(jié)果予以不斷改進，以便符合學(xué)生應(yīng)用習(xí)慣和教育理念。如今，該平臺經(jīng)過優(yōu)化建設(shè)和資料的積累，已經(jīng)能覆蓋整個《高等數(shù)學(xué)》的“備、教、輔、改、考”各個環(huán)節(jié)，使教師能充分利用該平臺積累資料、借鑒經(jīng)驗，也便于學(xué)生充分利用平臺查漏補缺、自主學(xué)習(xí)。但是筆者認為，雖然該平臺是針對《高等數(shù)學(xué)》而制作，但是可以移植到其他課程。

3）依托于《高等數(shù)學(xué)》分級教學(xué)的教與學(xué)的需求，以打破傳統(tǒng)教學(xué)形式及時間與空間的限制，建立了動態(tài)的、充滿交互的網(wǎng)絡(luò)教學(xué)系統(tǒng)。在研究過程中，針對Web、Wap網(wǎng)絡(luò)對數(shù)學(xué)公式支持不良的問題，設(shè)計出了網(wǎng)上自測和答疑系統(tǒng)，有效提高了《高等數(shù)學(xué)》教學(xué)的信息化水平。在方案設(shè)計初期，考量到學(xué)生也存在應(yīng)用手機進行網(wǎng)絡(luò)訪問的習(xí)慣，選擇了支持手機訪問的網(wǎng)絡(luò)客戶端，降低了瀏覽限制。但是于后續(xù)調(diào)查中，一些問題也逐步凸顯，主要表現(xiàn)在：①使用的學(xué)校服務(wù)器存在內(nèi)存嚴重不足情形，致使系統(tǒng)運行不穩(wěn)定。對此，筆者認為系統(tǒng)的運行需要強大的服務(wù)器作支撐，故而應(yīng)當即時置換功能更強大的服務(wù)器。②雖然可以通過應(yīng)用DragMath編輯公式描述問題，但是很多學(xué)生對于數(shù)學(xué)編輯器根本不懂其使用方法。筆者認為可以通過對學(xué)生教師群體進行專門培訓(xùn)或授課以教授其平臺操作技巧和DragMath編輯方法。③學(xué)校網(wǎng)絡(luò)于使用高峰期時極易出現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)擁堵，而這也直接導(dǎo)致部分學(xué)生登入平臺速度過于緩慢，難以發(fā)揮網(wǎng)上自測的效用。④部分教學(xué)內(nèi)容多為傳統(tǒng)教學(xué)資料的電子化形式，與《高等數(shù)學(xué)》的教學(xué)整合和銜接不夠緊密。對此筆者認為可通過不斷完善和更新網(wǎng)上教學(xué)資源使高等數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)平臺更完善，真正實現(xiàn)教學(xué)環(huán)境、教學(xué)手段、教學(xué)方法的信息化。

［1］ 石云 .探討如何指導(dǎo)學(xué)生利用網(wǎng)絡(luò)尋找豐富的數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)資源 ［J］.商情，2011（6）：183.

［2］ 唐亦軍，馬小強 .網(wǎng)絡(luò)科技時代的K12教育：數(shù)學(xué)學(xué)科教與學(xué)的研究與實踐 ［J］.中國電化教育，2014（5）：1－3.

［3］ 張麗 .利用網(wǎng)絡(luò)環(huán)境提高學(xué)生的數(shù)學(xué)素養(yǎng) ［J］.中國科教創(chuàng)新導(dǎo)刊，2012（33）：123.

［4］ 劉海嬌，李慧 .高職院?；诰W(wǎng)絡(luò)的“引導(dǎo)－發(fā)現(xiàn)”問題指導(dǎo)式教學(xué)模式初探 ［J］.數(shù)字化用戶，2014（5）：148－149.

［5］ 沈澄 .基于信息技術(shù)的工程數(shù)學(xué)網(wǎng)絡(luò)課程建設(shè)與實踐 ［J］.中國教育信息化·高教職教，2012（11）：71－72.

［6］ 何永明 .利用網(wǎng)絡(luò)教學(xué)實施平臺培養(yǎng)學(xué)生探究能力途徑的探索 ［J］.新課程學(xué)習(xí)·上旬，2013（5）：168－169.

［7］ 趙亞偉，張衛(wèi)苓 .利用網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)平臺培養(yǎng)高職學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力 ［J］.時代教育 （教育教學(xué)版），2012（21）：9.