大數(shù)據(jù)時(shí)代高職高等數(shù)學(xué)spoc模式教學(xué)可行性分析

郭玉靖

【摘要】高職院校，特別是藝術(shù)類的高職院校面臨著高等數(shù)學(xué)教學(xué)效果相對(duì)質(zhì)量不高的問(wèn)題。而高等數(shù)學(xué)作為一門基礎(chǔ)性學(xué)科，隨著網(wǎng)絡(luò)信息技術(shù)高速發(fā)展，仍有不可或缺的作用。在全球的高等教育機(jī)構(gòu)實(shí)踐中，SPOC得到廣泛的應(yīng)用和驗(yàn)證。本文結(jié)合本校教學(xué)混改平臺(tái)上的教學(xué)實(shí)踐、教學(xué)效果以及對(duì)學(xué)生的興趣點(diǎn)和數(shù)學(xué)知識(shí)結(jié)構(gòu)等數(shù)據(jù)分析，簡(jiǎn)要概述結(jié)合混改教學(xué)平臺(tái)實(shí)施SPOC模式教學(xué)的可行性。

【關(guān)鍵詞】大數(shù)據(jù) SPOC 高等數(shù)學(xué) 教學(xué)模式 可行性分析

【基金項(xiàng)目】山東省教育科學(xué)“十二五”規(guī)劃2015年度“高等教育數(shù)學(xué)教學(xué)專項(xiàng)”課題 大數(shù)據(jù)時(shí)代背景下高職院校高等數(shù)學(xué)課程改革和建設(shè)研究 階段性成果，課題編號(hào)：CGS15006

【中圖分類號(hào)】G712；O1-4 【文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼】A 【文章編號(hào)】2095-3089（2018）17-0023-02

新時(shí)代下，特別是在大數(shù)據(jù)、云計(jì)算和人工智能等新興技術(shù)和專業(yè)的出現(xiàn)和不斷壯大下，高等數(shù)學(xué)作為一門傳統(tǒng)學(xué)科承擔(dān)著新的角色，它有著其他學(xué)科無(wú)法比擬的覆蓋面和影響力。高等數(shù)學(xué)是工具，如何使用它的方法和思維傳達(dá)到學(xué)生手中是亟待解決的問(wèn)題。傳統(tǒng)的單一課堂授課模式已不在適合學(xué)生的發(fā)展需要，而現(xiàn)代課堂的時(shí)間也限制了師生互動(dòng)。隨著慕課（MOOC）在教育掀起狂瀾，在大數(shù)據(jù)時(shí)代下，學(xué)生的學(xué)習(xí)需求呈現(xiàn)個(gè)性化和多元化。山東傳媒職業(yè)學(xué)院提供混改平臺(tái)，利用該平臺(tái)發(fā)布豐富多彩的教學(xué)資源，做了初步的實(shí)踐。

一、SPOC與大數(shù)據(jù)簡(jiǎn)介

1.SPOC概況

SPOC（Small Private Online Course），即小規(guī)模限制性在線課程。SPOC的概念是由阿德曼·福克斯教授提出的，作為加州大學(xué)伯克利分校在線課程教學(xué)的負(fù)責(zé)人，他把SPOC界定為“慕課的校本化實(shí)踐”。edX慕課平臺(tái)的首席執(zhí)行官阿納特·阿加瓦爾則認(rèn)為SPOC是MOOC的一個(gè)分支，是促進(jìn)在線教學(xué)和傳統(tǒng)教學(xué)的新型混合教學(xué)模式。哈佛大學(xué)的教授羅伯特·路則認(rèn)為在線教育已經(jīng)進(jìn)入了后慕課時(shí)代。

2.大數(shù)據(jù)概況

大數(shù)據(jù)（Big Data），是大量的、高增長(zhǎng)率的和多樣化的信息資產(chǎn)。大數(shù)據(jù)的預(yù)言家維克托·邁爾-舍恩伯格指出大數(shù)據(jù)開(kāi)啟了一次重大的時(shí)代轉(zhuǎn)型。數(shù)據(jù)挖掘更是突出在小數(shù)據(jù)時(shí)代不被人們發(fā)現(xiàn)的大數(shù)據(jù)的知識(shí)體系和價(jià)值，它在悄然改變各行各業(yè)原有的模式。高等數(shù)學(xué)教學(xué)模式和針對(duì)不同專業(yè)學(xué)生的教學(xué)設(shè)計(jì)上都可以采用大數(shù)據(jù)的思想，另外，大數(shù)據(jù)與數(shù)據(jù)挖掘的知識(shí)都與概率統(tǒng)計(jì)的內(nèi)容有關(guān)，可以寓教于學(xué)，在大數(shù)據(jù)與我們的生活息息相關(guān)的時(shí)代背景下，學(xué)生初步接觸大數(shù)據(jù)。

二、當(dāng)期高職在高數(shù)教育的問(wèn)題

1.數(shù)學(xué)基礎(chǔ)偏差

相對(duì)于普通類的高校，高職生源學(xué)生的數(shù)學(xué)水平普遍較弱，特別是藝術(shù)類的高職院校。高等數(shù)學(xué)水平不僅僅是高中的學(xué)業(yè)成績(jī)，還包括學(xué)生的邏輯思維能力和數(shù)學(xué)知識(shí)架構(gòu)的構(gòu)建。加之學(xué)生對(duì)數(shù)學(xué)的畏懼、厭倦喪失了學(xué)習(xí)的積極性和興趣，更是增加了高等數(shù)學(xué)的學(xué)習(xí)壁壘。信息工程系的高等數(shù)學(xué)與軟件技術(shù)和廣播電視技術(shù)的專業(yè)課有一定的相關(guān)性。但是，像新聞系和藝術(shù)設(shè)計(jì)系、播音系的學(xué)生，高等數(shù)學(xué)在其專業(yè)課中的應(yīng)用并不廣泛。

2.高等數(shù)學(xué)教學(xué)內(nèi)容問(wèn)題

目前，高等數(shù)學(xué)的教學(xué)模塊設(shè)計(jì)與專業(yè)相關(guān)性不高，需要進(jìn)一步改善，為學(xué)生的專業(yè)課學(xué)習(xí)服務(wù)。信息工程系的高等數(shù)學(xué)與軟件技術(shù)和廣播電視技術(shù)的專業(yè)課有一定的相關(guān)性。像電路里的函數(shù)都會(huì)涉及一部分高等數(shù)學(xué)的內(nèi)容。但是，像新聞系和藝術(shù)設(shè)計(jì)系、播音系的學(xué)生，高等數(shù)學(xué)在其專業(yè)課中的應(yīng)用并不廣泛。

3.高等數(shù)學(xué)教學(xué)方式問(wèn)題

高職院校學(xué)制短，專業(yè)課課業(yè)繁重，高等數(shù)學(xué)的課時(shí)相對(duì)于普通院校大大縮減，很多內(nèi)容無(wú)法學(xué)深、學(xué)透。以山東傳媒職業(yè)學(xué)院的高等數(shù)學(xué)教學(xué)為例，本校采取4+2的模式，分為兩學(xué)期。上學(xué)期每周4課時(shí)，下學(xué)期每周2學(xué)時(shí)，高等數(shù)學(xué)的教學(xué)內(nèi)容涉及到函數(shù)、導(dǎo)數(shù)、微分、不定積分和定積分及其應(yīng)用、常微分方程、行列式與矩陣、空間解析幾何與向量代數(shù)、概率論、數(shù)理統(tǒng)計(jì)、級(jí)數(shù)等知識(shí)。教學(xué)進(jìn)度緊，任務(wù)重。其中，函數(shù)、導(dǎo)數(shù)、微分、不定積分和定積分及其應(yīng)用為必修內(nèi)容，共80學(xué)時(shí)。常微分方程、行列式與矩陣、空間解析幾何與向量代數(shù)、概率論、數(shù)理統(tǒng)計(jì)、級(jí)數(shù)為選修性內(nèi)容，可根據(jù)學(xué)生的興趣愛(ài)好適當(dāng)調(diào)整重難點(diǎn)，共38學(xué)時(shí)。上半學(xué)期，勉強(qiáng)能收到尚可的教學(xué)效果，但是下半期的高等數(shù)學(xué)教學(xué)就會(huì)遇到很大的困難。在沒(méi)有教學(xué)方式改革之前，能做到定義知識(shí)的普及，最基本的運(yùn)算，比如，常微分方程的概念分類，基本類型方程的求解等就已經(jīng)不錯(cuò)了。更無(wú)法談及學(xué)生邏輯思維能力的訓(xùn)練，并將其運(yùn)用到學(xué)習(xí)和生活及以后的工作中。

三、基于SPOC模式的高職高等數(shù)學(xué)教學(xué)可行性分析

1.SPOC的優(yōu)勢(shì)

教學(xué)視頻時(shí)間一般在十分鐘左右，在網(wǎng)絡(luò)覆蓋的校園內(nèi)可以隨時(shí)隨地的學(xué)習(xí)，解決時(shí)間和空間的問(wèn)題。學(xué)生在短時(shí)間內(nèi)的注意力也不易轉(zhuǎn)移，并且視頻還可以暫停，對(duì)不明白的知識(shí)點(diǎn)可以重復(fù)播放。教師不再單一授課，作為高效的信息傳遞方式，教師可以整合高質(zhì)量的資源，更容易調(diào)動(dòng)學(xué)生的積極性，學(xué)生也可以接觸到世界上關(guān)于高等數(shù)學(xué)的新觀點(diǎn)，接觸到不一樣的高科技的數(shù)學(xué)，增加學(xué)習(xí)的愉悅感和新鮮感，進(jìn)而提高學(xué)習(xí)效率和質(zhì)量。

SPOC可以拆分專業(yè)，即不同專業(yè)的學(xué)生可以選擇不同的視頻和教學(xué)資源觀看。根據(jù)學(xué)生自己的專業(yè)和需求選擇，更有利于增加高等數(shù)學(xué)的實(shí)用性，化解學(xué)生的負(fù)擔(dān)和學(xué)生需求的矛盾，形成良性循環(huán)。高職類院校，特別是藝術(shù)類的院校學(xué)生經(jīng)常外出參加活動(dòng)，有的訓(xùn)練加比賽可能會(huì)達(dá)一個(gè)月之久，在實(shí)踐教學(xué)中，這些情況會(huì)經(jīng)常出現(xiàn)。而這些學(xué)生重返課堂時(shí)，已經(jīng)無(wú)法跟上學(xué)習(xí)進(jìn)度，SPOC很好的解決了這個(gè)問(wèn)題。

2.混改平臺(tái)實(shí)踐效果

以山東傳媒職業(yè)學(xué)院為例，學(xué)院開(kāi)設(shè)的高等數(shù)學(xué)（1）高等數(shù)學(xué)（2）課程都在學(xué)校引進(jìn)的綜合在線平臺(tái)上實(shí)施了教學(xué)改革。

綜合在線平臺(tái)的網(wǎng)絡(luò)課程主要包括五部分：課程管理、教學(xué)資源、教學(xué)活動(dòng)、課程建設(shè)和課程預(yù)覽。課程管理包括課程通知、課程介紹、課程大綱等課程信息、選課學(xué)生、課程助教教師、課程模板、課程元數(shù)據(jù)、課程開(kāi)放權(quán)限等的功能。教學(xué)資源則是教師本門課程的“資源庫(kù)”，高等數(shù)學(xué)課程的教學(xué)材料可放在”教學(xué)資源“模塊中積累保存。教學(xué)活動(dòng)也是運(yùn)用最多的模塊，它提供了“課程論壇”、“課程作業(yè)”、“調(diào)查問(wèn)卷”、“在線測(cè)試”、”微視頻學(xué)習(xí)單元“等豐富多樣的教學(xué)活動(dòng)模式?？梢哉归_(kāi)項(xiàng)目式教學(xué)、學(xué)生協(xié)作，通過(guò)MOOC的形式，更好的完成翻轉(zhuǎn)式課堂教學(xué)。課程建設(shè)模塊，教師可以實(shí)現(xiàn)個(gè)性化的課程建設(shè)。高等數(shù)學(xué)的教學(xué)以對(duì)數(shù)學(xué)的教學(xué)設(shè)計(jì)思路為線索，開(kāi)放靈活的組織課程網(wǎng)站的結(jié)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)“教學(xué)資源”與“教學(xué)活動(dòng)”深度融合。最后，教師可以通過(guò)課程預(yù)覽隨時(shí)預(yù)覽課程的建設(shè)效果。

高等數(shù)學(xué)（1）上學(xué)期共80學(xué)時(shí)，4學(xué)分。以17級(jí)信息工程系廣播電視技術(shù)1、2班為例，展示教學(xué)混改平臺(tái)引入后實(shí)施的高等數(shù)學(xué)教學(xué)改革的實(shí)踐效果。廣電技術(shù)1班實(shí)施教學(xué)混改期末情況為優(yōu)秀（90-100）的人數(shù)占10.26%，良好（80-89）占35.90%，中等（70-79）占38.46%，及格（60-69）占15.38%，無(wú)不及格人數(shù)，成績(jī)的平均值為78.9，標(biāo)準(zhǔn)差為7.73。2班優(yōu)秀的人數(shù)占14.29%，良好占37.14%，中等占31.43%，及格占17.14%，無(wú)不及格人數(shù)，成績(jī)的平均值為79.77，標(biāo)準(zhǔn)差為9.57。17級(jí)廣播電視技術(shù)1、2班與16級(jí)廣播電視技術(shù)生源質(zhì)量類似。試卷難度類似，試卷成績(jī)偏高，沒(méi)有不及格情況的出現(xiàn)。說(shuō)明，實(shí)施混改平臺(tái)收到了良好的效果。在幾乎相同的外界條件下，兩種教學(xué)方式的融合，有效的提高了學(xué)生的成績(jī)。

四、小結(jié)

SPOC模式有其獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)，并被實(shí)踐教學(xué)論證。大數(shù)據(jù)時(shí)代下高職高等數(shù)學(xué)的教學(xué)，利用這種信息技術(shù)能解決傳統(tǒng)課堂的許多弊端。但是，不能否定傳統(tǒng)課堂的作用，兩者互相融合，而非非此即彼。協(xié)調(diào)好兩者的關(guān)系，才能實(shí)現(xiàn)真正意義的教學(xué)模式改革。

參考文獻(xiàn)：

[1]周朝暉，張弢，許濤，殷俊峰.同濟(jì)大學(xué)“高等數(shù)學(xué)”SPOC開(kāi)發(fā)與應(yīng)用探索[J].中國(guó)大學(xué)教學(xué)，2016.

[2]王莉.基于SPOC模式的高等數(shù)學(xué)教學(xué)改革[J].內(nèi)江科技，2016.

[3]吳蓓蓓，徐麗，孫玉芹.基于SPOC的高等數(shù)學(xué)課程探索與實(shí)踐[J].價(jià)值工程，2018.

[4]艾伯特拉斯洛·巴拉巴西.爆發(fā)·大數(shù)據(jù)時(shí)代預(yù)見(jiàn)未來(lái)的新思維[M].馬慧，譯.中國(guó)人民出版社，2012.