基于優(yōu)質(zhì)課程資源的混合式教學(xué)在線性代數(shù)中的應(yīng)用初探

秦健秋　楊韌　周鈺謙

【摘 要】本文就如何利用優(yōu)質(zhì)課程資源在線性代數(shù)課程中采用混合式教學(xué)進(jìn)行了探究和總結(jié)。實(shí)踐表明，該教學(xué)模式的合理運(yùn)用對(duì)培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)踐能力和應(yīng)用能力，提高其學(xué)習(xí)能力和學(xué)習(xí)積極性，提高其探索質(zhì)疑、推廣創(chuàng)新的精神等方面有極大的促進(jìn)作用，并為分層次教學(xué)提供了基礎(chǔ)。

【關(guān)鍵詞】線性代數(shù)；混合式教學(xué)；教學(xué)方法；優(yōu)質(zhì)課程資源

【中圖分類號(hào)】G642 【文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼】A

【文章編號(hào)】2095-3089（2018）21-0003-01

線性代數(shù)作為高等學(xué)校理工類和經(jīng)管類專業(yè)的公共必修課程，它不僅是近代數(shù)據(jù)科學(xué)的計(jì)算工具，還具有邏輯性強(qiáng)、應(yīng)用性廣等特點(diǎn)。但傳統(tǒng)教學(xué)往往重邏輯推導(dǎo)重計(jì)算技巧，輕應(yīng)用輕實(shí)踐，導(dǎo)致教學(xué)與專業(yè)脫節(jié)，教學(xué)與實(shí)際脫節(jié)。教育部《教育信息化十年發(fā)展規(guī)劃（2011—2020年）》指出：教育信息化的發(fā)展要以教育理念創(chuàng)新為先導(dǎo)，以優(yōu)質(zhì)教育資源和信息化學(xué)習(xí)環(huán)境建設(shè)為基礎(chǔ)，以學(xué)習(xí)方式和教育模式創(chuàng)新為核心?！盵1]隨著各類教學(xué)軟件的開發(fā)和網(wǎng)絡(luò)全方位的覆蓋，線性代數(shù)課程教學(xué)應(yīng)該如何利用現(xiàn)代化教學(xué)工具搭載優(yōu)質(zhì)課程資源并對(duì)學(xué)生學(xué)習(xí)過程進(jìn)行有效管理，又應(yīng)該怎樣改革教學(xué)方法以實(shí)現(xiàn)從基本知識(shí)到應(yīng)用實(shí)踐的能力培養(yǎng)，成為當(dāng)今的重要課題。

基于以上情況，成都工程大學(xué)線性代數(shù)課程組遴選了各類優(yōu)質(zhì)課程資源在部分班級(jí)進(jìn)行了混合式教學(xué)[2]改革，其手段為“利用優(yōu)質(zhì)課程資源結(jié)合現(xiàn)代化教學(xué)工具進(jìn)行混合式課堂教學(xué)”；其目標(biāo)是保證基本知識(shí)、基本概念的掌握，加強(qiáng)應(yīng)用實(shí)踐；其思想是掌握本課程的基本知識(shí)及結(jié)構(gòu)，提高學(xué)習(xí)積極性、學(xué)習(xí)效果、學(xué)習(xí)能力、創(chuàng)新能力和實(shí)踐能力。目的是通過以上改革逐步改變學(xué)生的固有學(xué)習(xí)模式，引導(dǎo)學(xué)生從被動(dòng)學(xué)習(xí)到主動(dòng)學(xué)習(xí)，從學(xué)習(xí)指定的知識(shí)到學(xué)習(xí)需要的知識(shí)，從固定環(huán)境的學(xué)習(xí)到探索生活的學(xué)習(xí)，從固定時(shí)間的學(xué)習(xí)到全時(shí)碎片化的學(xué)習(xí)，從校內(nèi)學(xué)習(xí)變成終生學(xué)習(xí)。

一、教學(xué)改革措施

1.推行混合式教學(xué)。

線性代數(shù)混合式教學(xué)利用移動(dòng)終端的普及性和靈活性，依托教學(xué)平臺(tái)、教學(xué)app和網(wǎng)絡(luò)對(duì)話軟件，搭載優(yōu)質(zhì)課程資源和自建具有時(shí)代特征的案例資源，實(shí)施“課前預(yù)學(xué)預(yù)做，課中定制課堂，課后提高拓展”來實(shí)現(xiàn)。各主要教學(xué)環(huán)節(jié)具體方案見表1.

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混合式教學(xué)首先要積極引導(dǎo)學(xué)生預(yù)學(xué)預(yù)做，讓學(xué)生在學(xué)中把握弱項(xiàng)，在做中發(fā)現(xiàn)問題。由于本課程有較多的概念、性質(zhì)、定理和推論等，則將此類問題設(shè)置成客觀題進(jìn)行在線測(cè)試，學(xué)生通過反復(fù)測(cè)試達(dá)到了很好的學(xué)習(xí)效果。各類資源一般提供兩個(gè)層次，分為基礎(chǔ)版和專業(yè)版。其中基礎(chǔ)版重細(xì)節(jié)，專業(yè)版重思想和拓展；各類習(xí)題、應(yīng)用案例、閱讀材料等則分為必做、必閱選作、選讀，通過資源的多樣性和可選性來實(shí)現(xiàn)分層次分目標(biāo)的教學(xué)。

改革中遇到的難點(diǎn)就是定制課堂，這需要老師根據(jù)授課內(nèi)容和應(yīng)用案例進(jìn)行教學(xué)設(shè)計(jì)，特別是應(yīng)用案例的選用和自制。在課堂中，老師首先解決預(yù)學(xué)部分的遺留問題，完成答疑解惑、知識(shí)框架建構(gòu)和總結(jié)等；再由老師引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行知識(shí)提升和知識(shí)內(nèi)化；最后則是應(yīng)用案例的討論和分析。其中應(yīng)用案例的設(shè)計(jì)是最為困難的部分，需要任課老師具備相關(guān)專業(yè)知識(shí)、具有探索精神、發(fā)現(xiàn)精神以及較為熟練的使用數(shù)學(xué)軟件，還需要整個(gè)教學(xué)團(tuán)隊(duì)的集思廣益。

在提高拓展模塊提供的分層分類資源的可滿足不同大專業(yè)、不同目標(biāo)（畢業(yè)、獎(jiǎng)學(xué)金、考研、出國(guó)等）的學(xué)生需求，其中最重要的就是網(wǎng)絡(luò)在線答疑。只有師生之間、學(xué)生之間擁有快速溝通的平臺(tái)，那么才能真正為每一位學(xué)生作好教學(xué)工作。

2.利用現(xiàn)代化教學(xué)工具。

教學(xué)時(shí)積極使用現(xiàn)代化教學(xué)工具，以優(yōu)秀教學(xué)平臺(tái)和教學(xué)app為依托搭載各類教學(xué)資源，并實(shí)現(xiàn)簽到、發(fā)布通知、客觀題測(cè)試、作業(yè)發(fā)布及上傳批閱、投票等功能。學(xué)生利用app下載各類資源到移動(dòng)終端，然后利用碎片時(shí)間進(jìn)行學(xué)習(xí)和反復(fù)測(cè)試。

同時(shí)利用聊天軟件的公告發(fā)布、語音對(duì)話、圖像傳送和文件傳送等功能，讓師生之間可以快速利用移動(dòng)終端進(jìn)行交流，這基本解決了數(shù)學(xué)類問題電腦錄入難的難題。老師甚至可以利用移動(dòng)終端的錄音、照相、錄像等基本功能將典型問題制作成音頻、圖片、視頻上傳到教學(xué)平臺(tái)和app上，讓有需要的同學(xué)自行選擇學(xué)習(xí)。

3.利用優(yōu)質(zhì)課程資源。

混合式教學(xué)需要大量的優(yōu)質(zhì)課程資源，包括授課視頻和課件，習(xí)題（基礎(chǔ)習(xí)題，進(jìn)階習(xí)題，測(cè)試），相關(guān)閱讀材料（對(duì)應(yīng)的數(shù)學(xué)發(fā)展史，數(shù)學(xué)家故事，數(shù)學(xué)趣聞等），應(yīng)用實(shí)例等。授課視頻一般選用慕課資源、微課資源和精品課程資源，應(yīng)用案例、教學(xué)課件和習(xí)題則由教學(xué)團(tuán)隊(duì)統(tǒng)一制作，閱讀材料等則是網(wǎng)絡(luò)優(yōu)選。

4.重視教學(xué)過程評(píng)價(jià)。

只有制定相對(duì)應(yīng)的課程考核標(biāo)準(zhǔn)，才能有效的實(shí)施教學(xué)改革。由于混合式教學(xué)提供了多渠道的學(xué)習(xí)通道、多形式的教學(xué)方法，多時(shí)段的學(xué)習(xí)環(huán)境，所以傳統(tǒng)的“考勤+作業(yè)+測(cè)驗(yàn)”的平時(shí)成績(jī)考核方式已經(jīng)不能很好的反映學(xué)生的學(xué)習(xí)過程，因此將其調(diào)整為“態(tài)度+實(shí)踐+測(cè)驗(yàn)”。“態(tài)度”包括網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)次數(shù)和時(shí)長(zhǎng)、作業(yè)自評(píng)、課堂出勤等；“實(shí)踐”包括學(xué)生提問、學(xué)生交流、師生交流、學(xué)生作品分享等；“測(cè)驗(yàn)”包含課堂測(cè)驗(yàn)和單元測(cè)驗(yàn)，重視教學(xué)過程評(píng)價(jià)。

通過以上四個(gè)方面的改革，他們相輔相成為“線性代數(shù)”課程量身制定了全階段的學(xué)習(xí)目標(biāo)和計(jì)劃，提供了全方位的教學(xué)資源，采用了混合式教學(xué)的模式，制作了進(jìn)階式的習(xí)題資源，為學(xué)生進(jìn)行全時(shí)學(xué)習(xí)、碎片學(xué)習(xí)提供了環(huán)境，并且滿足了學(xué)生分層次分目標(biāo)的學(xué)習(xí)要求。

二、教學(xué)改革效果

通過對(duì)傳統(tǒng)教學(xué)和混合式教學(xué)的授課班級(jí)進(jìn)行了“學(xué)習(xí)積極性、實(shí)踐能力、學(xué)習(xí)效果”等方面的評(píng)價(jià)和對(duì)比，再結(jié)合“授課情況、測(cè)試結(jié)果、調(diào)研問卷”三方面，有以下結(jié)論。

1.學(xué)習(xí)效果。

測(cè)試結(jié)果表明混合式教學(xué)班在高分段和及格率兩方面均占有優(yōu)勢(shì)，大約高出傳統(tǒng)教學(xué)班5～10%。調(diào)研結(jié)果表明混合式教學(xué)班的學(xué)生認(rèn)為知識(shí)掌握的相對(duì)扎實(shí)！

2.預(yù)學(xué)預(yù)做。

通過預(yù)測(cè)成績(jī)和預(yù)做作品表明絕大多數(shù)學(xué)生能完成課前任務(wù)。調(diào)研結(jié)果中明確贊成此形式的學(xué)生比例為60%，且有50%的學(xué)生給出了詳細(xì)建議，沒有學(xué)生持反對(duì)意見。預(yù)學(xué)預(yù)做較明顯的提高了學(xué)生對(duì)知識(shí)點(diǎn)的掌握和深化，節(jié)約了授課時(shí)間，為老師在課堂上開展擴(kuò)展討論和案例講授提供了知識(shí)基礎(chǔ)和時(shí)間環(huán)境，同時(shí)提高了學(xué)生的創(chuàng)新能力、實(shí)踐能力和學(xué)習(xí)積極性，并使學(xué)生通過課前測(cè)試完成自我評(píng)價(jià)，通過課前作品完成自我認(rèn)同。

3.多形式課堂教學(xué)（討論式、翻轉(zhuǎn)式等）。

調(diào)研結(jié)果中有55%的學(xué)生贊同多形式課堂教學(xué)模式，而有7%學(xué)生持反對(duì)意見。實(shí)踐表明多形式課堂教學(xué)必須根據(jù)授課內(nèi)容合理使用。因?yàn)樵诜侵v授環(huán)節(jié)，基礎(chǔ)差和能力差的學(xué)生普遍感覺課堂較混亂，節(jié)奏變化大，成為了旁觀者。

4.優(yōu)質(zhì)課程資源和教學(xué)平臺(tái)。

利用app搭載大量的優(yōu)質(zhì)課程資源并實(shí)現(xiàn)測(cè)試等功能，為學(xué)生提供了更便捷的獲取知識(shí)的環(huán)境和更豐富的教學(xué)內(nèi)容，改變了他們的學(xué)習(xí)模式，受到所有學(xué)生的好評(píng)。

三、結(jié)束語

線性代數(shù)混合式教學(xué)改革充分利用優(yōu)質(zhì)課程資源，設(shè)計(jì)多層次的教學(xué)問題，設(shè)計(jì)多層級(jí)的學(xué)習(xí)目標(biāo)，開展開放式的研討和探究，為分層教學(xué)提供了相應(yīng)基礎(chǔ)，為線性代數(shù)基本理論應(yīng)用于解決實(shí)際問題開創(chuàng)了有力條件，為引導(dǎo)學(xué)生從被動(dòng)學(xué)習(xí)轉(zhuǎn)變到主動(dòng)獲取知識(shí)建立了有效途徑，對(duì)培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)習(xí)能力和實(shí)踐能力有極大幫助。然而，在改革實(shí)踐中存在部分學(xué)生難以跟進(jìn)學(xué)習(xí)進(jìn)度的情況，那么如何處理這樣的矛盾則是今后尚需研究和解決的問題。

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