高等數(shù)學(xué)混合式教學(xué)改革研究與實(shí)踐

韓登利

（萊蕪職業(yè)技術(shù)學(xué)院機(jī)電工程系，山東 萊蕪 271100）

21 世紀(jì)是信息化時(shí)代， 知識經(jīng)濟(jì)時(shí)代， 人力資源作為“第一資源”，在各國經(jīng)濟(jì)發(fā)展和國際競爭中越來越具有決定性意義。 在信息化背景下， 各國都在通過大力發(fā)展發(fā)展職業(yè)教育來應(yīng)對危機(jī)、 促進(jìn)就業(yè)、 迎接信息革命挑戰(zhàn)。 隨著高等職業(yè)教育信息化建設(shè)與發(fā)展， 教育界對教育技術(shù)與信息技術(shù)的深度融合給予了廣泛的關(guān)注和積極的推廣，各種翻轉(zhuǎn)課堂、微課、慕課等教學(xué)模式不斷涌現(xiàn)， 在推動(dòng)職業(yè)教育發(fā)展的同時(shí)，也對學(xué)校的管理模式、 教師的教學(xué)模式和學(xué)生的學(xué)習(xí)模式提出了新的挑戰(zhàn)。

1 混合式教學(xué)模式及其研究現(xiàn)狀

混合教學(xué)模式是指為達(dá)到“教”與“學(xué)”的目標(biāo)以及獲得較好的教學(xué)效果，對“教”與“學(xué)”中的所有組成要素進(jìn)行合理選擇與優(yōu)化組合，使“教”與“學(xué)”的相關(guān)成本達(dá)到最優(yōu)的理論與實(shí)踐。 本文所指的混合式教學(xué)模式是利用現(xiàn)代信息教育技術(shù)， 借助網(wǎng)絡(luò)共享平臺，將傳統(tǒng)的面對面教學(xué)和網(wǎng)絡(luò)輔助教學(xué)相結(jié)合， 充分利用線上線下教學(xué)資源的教學(xué)模式。

混合式教學(xué)起源于國外商業(yè)服務(wù)與大中型企業(yè)培訓(xùn)中，而且培訓(xùn)效果顯著，取得了很大的收益，最典型的應(yīng)用是IBM 公司的“Basic Blue For Manager”課程。隨后混合式教學(xué)逐漸轉(zhuǎn)向了學(xué)校教育， 實(shí)現(xiàn)了線上與線下的結(jié)合。 目前混合式教學(xué)已經(jīng)成為了教育領(lǐng)域關(guān)注與研究的熱點(diǎn)。

2002 年， 北京師范大學(xué)何克抗教授在國內(nèi)首次正式倡導(dǎo)混合式教學(xué)概念， 目前我國學(xué)者對混合學(xué)習(xí)的研究正逐漸從定義和策略等層面過渡到應(yīng)用層面上來， 相應(yīng)的理論體系和操作方法的研究也逐漸成熟。清華大學(xué)教育研究院副院長韓錫斌博士， 研究方向聚焦于在線教育、混合教學(xué)、數(shù)字化學(xué)習(xí)環(huán)境的理論、方法與技術(shù)， 韓教授帶領(lǐng)的混合教學(xué)專家團(tuán)隊(duì)對我國混合教學(xué)模式的推廣普及工作做出了巨大貢獻(xiàn)。 山東省內(nèi)如山東大學(xué)、 山東師范大學(xué)等知名高校以及山東科技職業(yè)學(xué)院、 青島酒店職業(yè)技術(shù)學(xué)院等眾多高職院校也進(jìn)行了混合教學(xué)改革，并取得了很好的教學(xué)效果。

2 高職院校高等數(shù)學(xué)教學(xué)存在的問題及解決策略

高等數(shù)學(xué)是高職院校理工科各專業(yè)的一門重要的基礎(chǔ)課程， 肩負(fù)著為專業(yè)課程服務(wù)和素質(zhì)教育的雙重功能。高等數(shù)學(xué)知識點(diǎn)多、概念多、計(jì)算多、證明多，這無疑給高等數(shù)學(xué)的教學(xué)增加了難度系數(shù)， 教師難教，學(xué)生難學(xué)。 “黑板+PPT”的傳統(tǒng)教學(xué)模式單調(diào)沉悶，無法激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性， 難以解決教學(xué)效率低等諸多問題， 而如何改變這一現(xiàn)狀， 成為高等數(shù)學(xué)教學(xué)模式改革亟待解決的主要問題。

2.1 現(xiàn)階段高職院校高等數(shù)學(xué)課程存在主要問題

（1） 因?yàn)楦呗氃盒５恼n程設(shè)置改革導(dǎo)致高等數(shù)學(xué)課時(shí)數(shù)不足， 所以教師授課內(nèi)容進(jìn)展快， 導(dǎo)致學(xué)生跟不上進(jìn)度，影響學(xué)生對知識的掌握。

（2）因?yàn)楦叩葦?shù)學(xué)課程概念抽象，所以學(xué)生不易理解，導(dǎo)致學(xué)生掌握不了基本知識，學(xué)習(xí)積極性差。

（3）因?yàn)榘嗉墝W(xué)生較多，所以老師沒法在一堂課內(nèi)照顧到每一個(gè)學(xué)生的學(xué)習(xí)情況， 導(dǎo)致學(xué)生學(xué)習(xí)狀態(tài)自由散漫。

（4）因?yàn)閷W(xué)生生源復(fù)雜，學(xué)生基礎(chǔ)參差不齊，所以老師授課進(jìn)度只能照顧基礎(chǔ)一般的學(xué)生， 導(dǎo)致基礎(chǔ)好的吃不飽，基礎(chǔ)差的消化不了。

（5） 傳統(tǒng)高等數(shù)學(xué)教學(xué)過程重視定理和公式的證明、推導(dǎo)，過分強(qiáng)調(diào)數(shù)學(xué)的系統(tǒng)性和嚴(yán)密的邏輯性，使學(xué)生覺得數(shù)學(xué)課抽象、枯燥、缺乏應(yīng)用，造成學(xué)生對數(shù)學(xué)課不感興趣，嚴(yán)重影響學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性。 教學(xué)過程中停留在一支粉筆、一塊黑板、單調(diào)的PPT 階段，教師認(rèn)為高等數(shù)學(xué)的學(xué)習(xí)就是講和練，忽視學(xué)生自我學(xué)習(xí)、自我探討的精神，不能適應(yīng)信息時(shí)代教學(xué)形式的變革。

2.2 現(xiàn)階段高等數(shù)學(xué)課程存在問題的初步解決方案

研究表明， 混合教學(xué)模式有效整合傳統(tǒng)授課和在線學(xué)習(xí)的雙重優(yōu)勢， 學(xué)習(xí)資源豐富多樣， 學(xué)習(xí)時(shí)間和空間得以拓展， 學(xué)習(xí)方式既有利于學(xué)生個(gè)性化學(xué)習(xí)，又使得師生互動(dòng)交流更加便捷， 從而最大程度地調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，提高課堂教學(xué)質(zhì)量。

（1）對于課時(shí)數(shù)不足的問題，我們可以將學(xué)習(xí)內(nèi)容移動(dòng)到線上， 由學(xué)生提前學(xué)習(xí)從而減少課堂授課內(nèi)容，以解決課時(shí)不足的問題。

（2） 對于課程難度大， 學(xué)生學(xué)習(xí)積極性不高的問題， 我們可以將抽象的概念事先通過微視頻、 動(dòng)畫等方式移動(dòng)到線上，學(xué)生自主學(xué)習(xí)后，通過課前答疑、課堂討論、教師講授點(diǎn)評等方式改進(jìn)。

（3） 對于如何及時(shí)了解每一個(gè)學(xué)生的學(xué)習(xí)狀況問題，我們可以通過課前導(dǎo)學(xué)，學(xué)生學(xué)習(xí)情況反饋，能更好的掌握每個(gè)學(xué)生的具體情況， 便于因材施教， 個(gè)別輔導(dǎo)， 讓每一個(gè)學(xué)生都能體驗(yàn)到老師的關(guān)愛， 提高學(xué)習(xí)的參與度和積極性。

（4）對于生源較多、差異性大的問題，我們可以通過細(xì)致的教學(xué)設(shè)計(jì)， 分層次提出學(xué)習(xí)內(nèi)容和掌握的程度，通過線上導(dǎo)學(xué)，讓學(xué)生根據(jù)自己的基礎(chǔ)，選擇合適的層次，達(dá)到都能學(xué)有所成，都能有成就感，而不是提到高數(shù)就頭疼而放棄學(xué)習(xí)。

（5）對于其他幾個(gè)方面的問題，也均可以通過混合課程的設(shè)計(jì)與建設(shè)， 充分利用利用現(xiàn)代信息教育技術(shù)， 借助網(wǎng)絡(luò)共享平臺， 將傳統(tǒng)的面對面教學(xué)和網(wǎng)絡(luò)輔助教學(xué)相結(jié)合， 充分利用線上線下教學(xué)資源的移動(dòng)式教學(xué)模式， 有效整合傳統(tǒng)授課和在線學(xué)習(xí)的雙重優(yōu)勢，學(xué)習(xí)資源豐富多樣，學(xué)習(xí)時(shí)間和空間得以拓展，學(xué)習(xí)方式既有利于學(xué)生個(gè)性化學(xué)習(xí)， 又使得師生互動(dòng)交流更加便捷， 從而最大程度地調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，提高課堂教學(xué)質(zhì)量。

3 高等數(shù)學(xué)混合式教學(xué)模式設(shè)計(jì)

3.1 混合課程的基本形式

圖1 混合課程的基本形式

混合課程的基本形式，從時(shí)間的維度上來說，包括課前、課中、課后三個(gè)時(shí)段，從學(xué)習(xí)活動(dòng)參與者的群體來看包括教師群體和學(xué)生群體， 從行為維度來看教師和學(xué)生都包括線上線下兩種行為。 這樣， 三個(gè)時(shí)間維度， 兩個(gè)群體， 兩個(gè)行為維度形成了混合課程的基本形式。 我們給出了24 步的建議流程。

（1）課前階段

教師首先通過問卷調(diào)查、 訪談等形式初步了解教學(xué)對象的基本情況； 然后根據(jù)人才培養(yǎng)方案進(jìn)行線上線下一體化設(shè)計(jì)， 確定教學(xué)目標(biāo)， 構(gòu)建并發(fā)布導(dǎo)學(xué)信息，制作討論活動(dòng)、在線自測題、教學(xué)課件、教學(xué)視頻等學(xué)習(xí)資源， 并將相關(guān)資源上傳至在線教育綜合平臺； 學(xué)生通過平臺上的教學(xué)視頻、 教學(xué)課件等資源并結(jié)合教材開展自主學(xué)習(xí)， 完成平臺上相應(yīng)的教學(xué)任務(wù)單、 在線測試； 最后將自主學(xué)習(xí)過程中遇到的問題記錄下來， 可以在平臺上和老師同學(xué)展開討論或咨詢，也可以在課堂教學(xué)中及時(shí)反饋并得以解決。 教師可以根據(jù)情況在線答疑， 對在線學(xué)習(xí)行為評估， 通過在線自測題、 在線討論情況了解學(xué)生課前自主學(xué)習(xí)情況，進(jìn)行課堂教學(xué)內(nèi)容的設(shè)計(jì)與調(diào)整。

（2）課中階段

課中階段主要以教師課堂講授與解疑、 師生互動(dòng)討論、學(xué)生練習(xí)為主。 首先，教師結(jié)合學(xué)生的課前線上學(xué)習(xí)情況， 采用信息化手段， 對重、 難點(diǎn)知識進(jìn)行講解、分析、總結(jié)；然后發(fā)布課堂任務(wù)，學(xué)生積極參與到教師精心設(shè)計(jì)的教學(xué)活動(dòng)中， 老師進(jìn)行課堂任務(wù)引領(lǐng)，學(xué)生在樂中學(xué)、學(xué)中樂，通過自主研究、團(tuán)隊(duì)互助完成課堂任務(wù)， 提交物化成果； 最后師生共同完成課堂學(xué)習(xí)評價(jià)， 包括小組評價(jià)和成員評價(jià)， 成績計(jì)入期末課程成績，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的主動(dòng)性和積極性。

（3）課后階段

課后學(xué)生線上完成并提交作業(yè)， 老師批閱作業(yè)并繼續(xù)在線解答學(xué)生的拓展疑難問題， 查看學(xué)生在線學(xué)習(xí)行為指標(biāo)，教師根據(jù)學(xué)生課堂表現(xiàn)、線上學(xué)習(xí)情況、作業(yè)完成情況給出總結(jié)性評價(jià)， 給出拓展問題。 師生分別完成教學(xué)反思與學(xué)習(xí)反思記錄， 學(xué)生根據(jù)個(gè)人需要自主拓展訓(xùn)練，對知識進(jìn)行鞏固提高。 同時(shí)，師生還隨時(shí)結(jié)合教學(xué)平臺使用中反饋的問題， 共同努力完善教學(xué)平臺混合課程。

3.2 混合課程的考核評價(jià)方案

考核評價(jià)貫穿于教學(xué)的全過程，針對課程特點(diǎn)，采取過程性評價(jià)和終結(jié)性評價(jià)相結(jié)合的方式進(jìn)行綜合考核。 成績構(gòu)成及比例如表1。

表1 考核方案

其中，對于線上行為指標(biāo)，通過在線平臺統(tǒng)計(jì)在線學(xué)習(xí)時(shí)長、次數(shù)、發(fā)帖、回帖、參與活動(dòng)、學(xué)習(xí)筆記等關(guān)鍵指標(biāo)，由平臺按相應(yīng)規(guī)則權(quán)重賦分，滿分10 分。 對于作業(yè)類指標(biāo)， 我們區(qū)分完成情況和完成質(zhì)量分別賦分，期末取均值……每個(gè)要素均有規(guī)范的評價(jià)標(biāo)準(zhǔn)，這樣設(shè)置綜合性考核評價(jià)， 提高了學(xué)生的積極性， 將學(xué)生的主體性得以發(fā)揮， 也提高了課堂學(xué)習(xí)效率， 對學(xué)習(xí)評價(jià)更客觀、公平，有利于促進(jìn)學(xué)生間團(tuán)結(jié)合作、共同進(jìn)步。

表2 在線學(xué)習(xí)指標(biāo)數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)（部分）

4 高等數(shù)學(xué)混合教學(xué)模式的實(shí)施效果

2018 年3 月 至2018 年7 月， 我 們 選 取2017 級 機(jī) 電一體化3+2 貫通班進(jìn)行高等數(shù)學(xué)混合式教學(xué)改革實(shí)驗(yàn)(以下簡稱實(shí)驗(yàn)班)，基礎(chǔ)相當(dāng)?shù)?017 藥品生產(chǎn)技術(shù)3+2貫通班仍采用傳統(tǒng)教學(xué)模式（以下簡稱對照班）作為參照對象。 同時(shí)，由于是我院首次進(jìn)行混合式教學(xué)模式改革，經(jīng)驗(yàn)相對欠缺，我們在實(shí)驗(yàn)班級中選取總教學(xué)內(nèi)容的1/2 進(jìn)行教改實(shí)驗(yàn)，這樣也有利于不斷及時(shí)解決改革中出現(xiàn)的新問題，同時(shí)也能做到橫向縱向多方位效果比較。 一學(xué)期結(jié)束以后，我們通過在線行為數(shù)據(jù)、隨機(jī)訪談、問卷調(diào)查、學(xué)習(xí)成績橫向比較、學(xué)習(xí)成績縱向比較等多個(gè)方面進(jìn)行實(shí)驗(yàn)效果分析，總結(jié)如下：

4.1 在線行為數(shù)據(jù)反應(yīng)學(xué)習(xí)積極性的變化

實(shí)驗(yàn)班采用混合式教學(xué)模式后， 在僅一部分單元采用線上線下混合式教學(xué)的前提下， 在運(yùn)用混合式教學(xué)模式的大約累計(jì)9 個(gè)教學(xué)周的時(shí)間里，31 名學(xué)生累計(jì)在線時(shí)長101935 分鐘，最高7597 分鐘，最低1190 分鐘，平均3288 分鐘，平均每個(gè)學(xué)生每周用6 個(gè)多小時(shí)課余時(shí)間線上學(xué)習(xí)高等數(shù)學(xué)。

可以看出，數(shù)字化學(xué)習(xí)平臺的使用率很高，學(xué)生會(huì)進(jìn)行自主學(xué)習(xí)，且學(xué)習(xí)積極性較高。

4.2 課程考試成績及學(xué)生滿意度橫向比較

我們對上學(xué)期高等數(shù)學(xué)期末考試成績進(jìn)行了統(tǒng)計(jì)對比， 另外采用隨機(jī)抽樣調(diào)查的方式， 讓學(xué)生分別從學(xué)習(xí)效果、 教學(xué)模式、 能力提高等方面對滿意度進(jìn)行評分，相應(yīng)數(shù)據(jù)及統(tǒng)計(jì)對照分別見表3 和圖2、圖3。

表3 課程考試成績及學(xué)生滿意度橫向比較

圖2 學(xué)習(xí)成績橫向比較

可以看出， 實(shí)驗(yàn)班學(xué)生學(xué)習(xí)成績以及學(xué)生的滿意度均明顯優(yōu)于對照班。

4.3 課程考試成績上下兩學(xué)期縱向比較

我們把實(shí)驗(yàn)班上、 下兩個(gè)學(xué)期的期末考試成績的平均分和及格率統(tǒng)計(jì)如下表4：

表4 實(shí)驗(yàn)班上、下學(xué)期考試成績縱向比較

圖3 學(xué)生滿意度調(diào)查橫向比較

顯然， 在第二學(xué)期高數(shù)課程難度明顯增加的情況下，由于采用了混合教學(xué)模式，學(xué)生成績的集中指標(biāo)卻具有明顯的提高。

4.4 參加技能競賽及獲獎(jiǎng)情況的橫向比較

表5 參加數(shù)學(xué)類競賽情況縱向比較

由表5 可以看出， 實(shí)驗(yàn)班在參加數(shù)學(xué)類相關(guān)競賽的積極性上明顯高于同類班級， 且相應(yīng)的參賽成績也比較突出。

總之，我院教改實(shí)施效果表明，采用混合教學(xué)模式班級的數(shù)學(xué)成績均比傳統(tǒng)教學(xué)模式的成績理想很多。采用混合教學(xué)模式的班級學(xué)生也普遍認(rèn)為通過課前、課后任務(wù)的學(xué)習(xí)， 提高了自主學(xué)習(xí)的能力； 通過網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)、在線測試、在線交流等活動(dòng)，提高了應(yīng)用現(xiàn)代化信息技術(shù)手段的能力； 又由于課前準(zhǔn)備充分， 課堂上也有信心積極主動(dòng)地表現(xiàn)， 學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)的興趣也提高了； 同時(shí)通過同學(xué)間的合作， 提高了同學(xué)間團(tuán)結(jié)合作的能力； 通過網(wǎng)絡(luò)與教師的互動(dòng)交流， 克服了之前膽怯的心理，提高了學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)的自信心。