基于智慧樹平臺的高等數(shù)學(xué)課程SPOC教學(xué)模式實踐

石麗娜 劉珊

【摘 要】SPOC教學(xué)模式是一種基于互聯(lián)網(wǎng)的全新教學(xué)方法。本文結(jié)合中國石油大學(xué)（華東）基于智慧樹平臺構(gòu)建的高等數(shù)學(xué)SPOC課程實例，闡述SPOC教學(xué)模式的構(gòu)建，對實施效果進(jìn)行分析，探討改進(jìn)方法。

【關(guān)鍵詞】SPOC;高等數(shù)學(xué);混合式教學(xué);翻轉(zhuǎn)課堂

高等數(shù)學(xué)課程是面向大一學(xué)生開設(shè)的一門重要的必修基礎(chǔ)課程，具有廣泛的應(yīng)用性，是學(xué)習(xí)后續(xù)專業(yè)課程的堅實基礎(chǔ)。但因其具有高度的抽象性、嚴(yán)密的邏輯性，學(xué)生普遍覺得課程難度大，學(xué)習(xí)比較困難;任課教師也在不斷探索適合這門課程的教學(xué)模式來提高教學(xué)效果。

傳統(tǒng)的高等數(shù)學(xué)課堂教學(xué)中，授課教師通常會在課前根據(jù)教學(xué)大綱和教材內(nèi)容進(jìn)行備課，包括編寫教案、制作課件等;課堂活動以教師講述備課內(nèi)容為主。雖然教師會根據(jù)學(xué)生的接受程度來控制教學(xué)進(jìn)度，但由于教學(xué)時間有限，學(xué)生人數(shù)眾多，教師無法顧及每個學(xué)生課堂表現(xiàn)和個體差異，做到因材施教，使教學(xué)效果不理想。同時，這種以教師為主的教學(xué)方式很容易使學(xué)生養(yǎng)成被動學(xué)習(xí)的習(xí)慣，導(dǎo)致學(xué)生自學(xué)能力不強(qiáng)，缺少探索精神和創(chuàng)新能力。

1.高等數(shù)學(xué)SPOC教學(xué)模式研究

隨著互聯(lián)網(wǎng)時代的來臨，信息技術(shù)正在悄然改變傳統(tǒng)的教學(xué)模式。2013年，加州大學(xué)伯克分校MOOCLab的課程主任阿曼多·福克斯教授率先提出SPOC（Small Private Online Course）概念，希望將優(yōu)質(zhì)MOOCs資源與課堂面對面教學(xué)有機(jī)結(jié)合起來，借以翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)、變革教學(xué)結(jié)構(gòu)、提高教學(xué)質(zhì)量。這是一種全新的“互聯(lián)網(wǎng)+教學(xué)”的混合式教學(xué)模式，它依托現(xiàn)代信息技術(shù)，以學(xué)生為中心，建立在線課堂，同時融合線下實體課堂，既發(fā)揮網(wǎng)絡(luò)教學(xué)的資源共享、學(xué)習(xí)過程數(shù)據(jù)處理與存儲能力強(qiáng)、學(xué)習(xí)活動不受時空限制的優(yōu)勢，又發(fā)揮了傳統(tǒng)課堂師生可以面對面精準(zhǔn)互動的優(yōu)勢。

1.1高等數(shù)學(xué)課程分析

高等數(shù)學(xué)課程一般分（2-1）和（2-2）兩個部分，用兩個學(xué)期完成教學(xué)，其主要內(nèi)容包括一元函數(shù)的極限和連續(xù)、一元函數(shù)的微積分、多元函數(shù)的微積分、空間解析幾何與向量代數(shù)、無窮級數(shù)和常微分方程。

在教學(xué)過程中，存在以下問題：①課程中一些概念是從生產(chǎn)生活實際中抽象出來的，比如極限、導(dǎo)數(shù)、定積分等，為了更好理解這些概念，需要結(jié)合概念產(chǎn)生的實際背景加以介紹，因而需要一些動態(tài)視頻資料輔助教學(xué)。②課程教學(xué)內(nèi)容偏重理論與計算，教師在講授過程中，花費大量時間用于對定理、公式的證明和推導(dǎo)，導(dǎo)致學(xué)生在上課時感覺枯燥，缺乏學(xué)習(xí)興趣。③課程教學(xué)內(nèi)容較多，教學(xué)時間較為緊張，教師在傳統(tǒng)教學(xué)模式下教學(xué)進(jìn)度會比較快，授課過程不可重復(fù)，學(xué)生一旦在某個點沒有跟上教師的思路就會影響后面的聽課效果。

1.2教學(xué)模式設(shè)計與構(gòu)建

中國石油大學(xué)（華東）基礎(chǔ)數(shù)學(xué)系在學(xué)校的大力支持下，于2016開始嘗試設(shè)計和構(gòu)建高等數(shù)學(xué)課程SPOC教學(xué)模式。具體流程為：

一是選擇合適的平臺。良好的學(xué)習(xí)環(huán)境，是學(xué)生高效學(xué)習(xí)的基礎(chǔ)。SPOC教學(xué)需要為學(xué)生提供一個操作簡單、功能齊全、資源豐富、性能穩(wěn)定的線上學(xué)習(xí)環(huán)境。智慧樹平臺是一個與國內(nèi)近2000所高校合作的大型優(yōu)質(zhì)網(wǎng)絡(luò)教育平臺，具有自主學(xué)習(xí)、在線檢測、作業(yè)批改和答疑解惑等功能。中國石油大學(xué)（華東）引入智慧樹平臺后，已在多個學(xué)院進(jìn)行推廣，得到師生的廣泛認(rèn)可。

二是SPOC課程線上資源建設(shè)。課程實施前，基礎(chǔ)數(shù)學(xué)系基于高等數(shù)學(xué)教學(xué)大綱，組織授課教師對教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行了精心設(shè)計和編排，選擇相對簡單的內(nèi)容讓學(xué)生在線學(xué)習(xí)，對于重點難點內(nèi)容可以通過在線視頻導(dǎo)入內(nèi)容介紹，由教師在線下課堂具體講授。最終確定高等數(shù)學(xué)（2-1）采用在線28課時+課堂60課時的混合式教學(xué)模式，高等數(shù)學(xué)（2-2）采用在線26課時+課堂54課時的混合式教學(xué)模式。并于2016-2017學(xué)年完成了高等數(shù)學(xué)（2-1）和（2-2）在線開放課程視頻的錄制。教學(xué)視頻由經(jīng)驗豐富的教師講授。每個教學(xué)視頻完整講授一個知識點或一類解題方法，時間控制在10-15分鐘，教學(xué)目標(biāo)明確，內(nèi)容短小，適合學(xué)生進(jìn)行觀看學(xué)習(xí)。

三是在線學(xué)習(xí)安排。高等數(shù)學(xué)在線資源按照課程學(xué)習(xí)進(jìn)度分階段開放。學(xué)生根據(jù)教師預(yù)先設(shè)定的學(xué)習(xí)進(jìn)度，按時完成教學(xué)視頻觀看以及課前、課中，課后的測試作業(yè)，測試成績將記錄在系統(tǒng)中。學(xué)生可以通過完成測試作業(yè)達(dá)到鞏固新學(xué)知識和自我檢測的目的，帶著問題進(jìn)行后續(xù)的學(xué)習(xí);教師可以根據(jù)測試成績調(diào)整線下課堂教學(xué)內(nèi)容，進(jìn)行更有針對性的教學(xué)。同時教師可以通過智慧樹平臺查看學(xué)生的學(xué)習(xí)進(jìn)度，批改學(xué)生提交的作業(yè)，對學(xué)生的線上學(xué)習(xí)進(jìn)行督促和指導(dǎo)。師與生，生與生也可以在線上進(jìn)行互動，及時解決學(xué)習(xí)過程中遇到的問題。

四是線下課堂學(xué)習(xí)階段。對于自學(xué)難度較大的教學(xué)內(nèi)容，教師要進(jìn)行課堂授課。同時，在課堂上教師要根據(jù)學(xué)生線上學(xué)習(xí)情況，對測試中出現(xiàn)的共性問題進(jìn)行詳細(xì)分析和講解，使線上課堂與線下課堂的緊密結(jié)合。線上每章教學(xué)內(nèi)容學(xué)習(xí)結(jié)束后，將學(xué)生劃分成若干個學(xué)習(xí)小組，為各小組安排一個知識點，由各小組集體備課后推舉優(yōu)秀的學(xué)生上講臺講解。例如，學(xué)習(xí)完“導(dǎo)數(shù)和微分”這一章，安排學(xué)生講解“函數(shù)可導(dǎo)性與連續(xù)性的關(guān)系”這一內(nèi)容和相應(yīng)例題。這樣不但可以充分調(diào)動學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性，鞏固線上自學(xué)內(nèi)容，還可以培養(yǎng)學(xué)生的表達(dá)能力，提高學(xué)生團(tuán)隊協(xié)作的意識，實現(xiàn)學(xué)生之間的線下互動。

五是實施線上——線下綜合考核。課程考核指標(biāo)包括課堂表現(xiàn)、小組學(xué)習(xí)表現(xiàn)、線上學(xué)習(xí)進(jìn)展情況、在線交流表現(xiàn)、期中期末成績、作業(yè)成績、線上測試成績。課程最終成績由各考核指標(biāo)的得分按照相應(yīng)權(quán)重進(jìn)行疊加計算。課程最終成績及格，才能取得課程學(xué)分。

2.實施效果與存在問題

目前，中國石油大學(xué)（華東）基于智慧樹平臺的高等數(shù)學(xué)課程SPOC教學(xué)模式已經(jīng)實施了一年，惠及學(xué)生200余人，大多數(shù)學(xué)生能夠在第一學(xué)期中期基本養(yǎng)成在線學(xué)習(xí)習(xí)慣。在每學(xué)期課程結(jié)束后，采用智慧樹平臺網(wǎng)絡(luò)問卷形式，對參與課程學(xué)習(xí)的學(xué)生進(jìn)行跟蹤調(diào)查，同時對比了傳統(tǒng)教學(xué)模式班級與SPOC教學(xué)模式班級教學(xué)效果。調(diào)研內(nèi)容包括學(xué)生滿意度、線上學(xué)習(xí)意識、學(xué)生提問意識、師生交流互動情況、課程內(nèi)容理解度等。結(jié)果表明SPOC教學(xué)模式在以下幾方面效果有所提高。

一是學(xué)生滿意度提高，學(xué)習(xí)興趣增加。調(diào)查問卷統(tǒng)計分析顯示，62%的學(xué)生比較喜歡SPOC教學(xué)模式，僅有11%的學(xué)生表示由于網(wǎng)上學(xué)習(xí)方式復(fù)雜而不太喜歡新模式。學(xué)生滿意度提高是基于課堂學(xué)習(xí)效率提高、自學(xué)平臺易于操作、教學(xué)視頻易于自學(xué)等。

二是學(xué)生提問意識增強(qiáng)，線上線下師生交流互動大幅增加。通過線上課程學(xué)習(xí)，學(xué)生主動思考課程內(nèi)容，會帶著問題進(jìn)入課堂，在課上和課后都會積極主動向老師提問和答疑。同時小組討論和讓學(xué)生走上講臺，都對學(xué)生主動發(fā)表自己的觀點起到鼓勵作用。在智慧樹平臺上，學(xué)生提問次數(shù)達(dá)到了2.6條/人，學(xué)生提出的很多問題都很有價值，對后續(xù)學(xué)習(xí)和教學(xué)都頗具啟發(fā)。

三是學(xué)生學(xué)習(xí)自信心增強(qiáng)，后期學(xué)習(xí)表現(xiàn)更好。線上課程的自主學(xué)習(xí)以及線下小組討論交流，都是極大地調(diào)動了學(xué)生的主觀能動性，自覺投入到了研究性學(xué)習(xí)過程中。SPOC教學(xué)模式實驗班期末考試平均成績比傳統(tǒng)教學(xué)班高0.2分。在后續(xù)的高等數(shù)學(xué)競賽、全國大學(xué)生數(shù)學(xué)建模大賽中參加人數(shù)均比傳統(tǒng)教學(xué)班多。

實施效果表明，SPOC教學(xué)模式可以在大學(xué)生高等數(shù)學(xué)教學(xué)中廣泛推廣，從而明顯提升學(xué)生綜合素質(zhì)。但實施過程中也存在學(xué)生意識調(diào)整難度大、教師工作量增加、線上課程資源質(zhì)量不過關(guān)等問題，不過相信隨著越來越多學(xué)生采用該教學(xué)模式學(xué)習(xí)，這些問題都會得以解決。

3.結(jié)語

基于智慧樹平臺SPOC教學(xué)模式對高等數(shù)學(xué)課程的應(yīng)用給學(xué)生提供了一種全新的學(xué)習(xí)體驗。實踐表明，學(xué)習(xí)效果良好，體現(xiàn)了大學(xué)教學(xué)中以學(xué)生為中心的探究式教育思想，必將帶來學(xué)生學(xué)習(xí)能力的綜合提升。在后續(xù)的實踐推廣過程中，應(yīng)不斷探索和總結(jié)，逐漸改善教學(xué)模式各環(huán)節(jié)的問題，更好地服務(wù)學(xué)生。

【參考文獻(xiàn)】

[1]賀斌，曹陽.SPOC：基于MOOC的教學(xué)流程創(chuàng)新[J].中國電化教育，2015（3）：22-28