基于MOOC平臺(tái)的計(jì)算方法混合教學(xué)模式探究

全宇暉

[摘? ? ? ? ? ?要]? MOOC教學(xué)模式作為一種全新的教學(xué)模式雖然已經(jīng)得到了廣泛的應(yīng)用，但是在計(jì)算方法教學(xué)中的應(yīng)用還比較少，通過比較基于MOOC平臺(tái)教學(xué)模式與傳統(tǒng)教學(xué)模式的不同，對基于MOOC平臺(tái)的計(jì)算方法混合教學(xué)模式進(jìn)行探究。

[關(guān)? ? 鍵? ?詞]? MOOC平臺(tái);計(jì)算方法;混合教學(xué)模式

[中圖分類號(hào)]? G642? ? ? ? ? ? ? ? ?[文獻(xiàn)標(biāo)志碼]? A? ? ? ? ? ? ? [文章編號(hào)]? 2096-0603（2019）19-0040-02

伴隨著互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的高速發(fā)展，人們獲得學(xué)習(xí)資料的渠道也

越來越豐富，這對傳統(tǒng)的教學(xué)模式來說是一個(gè)非常大的挑戰(zhàn)。MOOC是近幾年才剛剛出現(xiàn)的一種全新的教學(xué)方式，2012年，美國的一些名校率先開始搭建MOOC平臺(tái)，最初階段的主要用途是向?qū)W習(xí)者提供免費(fèi)的課程;2013年，清華大學(xué)開始引入MOOC平臺(tái)，隨后，上海交通大學(xué)、復(fù)旦大學(xué)也紛紛加入了這一行列。經(jīng)過幾年的發(fā)展，MOOC平臺(tái)授課已經(jīng)呈現(xiàn)出百花齊放的趨勢，MOOC這種教學(xué)模式也開始為越來越多的人所接受，本文就針對MOOC平臺(tái)的計(jì)算方法混合教學(xué)模式進(jìn)行研究。

一、基于MOOC平臺(tái)教學(xué)模式與傳統(tǒng)教學(xué)模式之間的對比

（一）基于MOOC平臺(tái)的教學(xué)模式

MOOC是一種全新的教學(xué)模式，其能夠充分利用互聯(lián)網(wǎng)的便利性為學(xué)生提供更豐富的學(xué)習(xí)資料，具有較強(qiáng)的便捷性和經(jīng)濟(jì)性，MOOC教學(xué)模式主要有以下幾個(gè)方面的特點(diǎn)。

1.規(guī)模較大

由于是采用在線教學(xué)的方式，每一門課程的聽課學(xué)生少則上百，多則上萬，如果學(xué)生在學(xué)習(xí)的過程中遇到了無法解決的問題，就可以通過線上平臺(tái)和自己的伙伴交流，同時(shí)也可以查看別人的學(xué)習(xí)成果，尋找解決問題的方法。由于參與學(xué)習(xí)的人數(shù)較多，所以學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中遇到的問題基本上都能通過學(xué)生自己的力量解決。此外，一門同樣的課程，平臺(tái)上能找到多個(gè)教師的講解版本，學(xué)生在學(xué)習(xí)的時(shí)候，就可以嘗試根據(jù)課程內(nèi)容的難度、教學(xué)的重點(diǎn)結(jié)合自己的學(xué)習(xí)情況進(jìn)行選擇。

2.較強(qiáng)的開放性

平臺(tái)面向所有有學(xué)習(xí)需要的人群開放，學(xué)生只需要在平臺(tái)上注冊個(gè)人賬號(hào)，就可以利用平臺(tái)上的學(xué)習(xí)資源進(jìn)行學(xué)習(xí)，平臺(tái)的運(yùn)行費(fèi)用主要來自各類教育基金和大學(xué)，而不需要學(xué)生自己承擔(dān)相應(yīng)的費(fèi)用。

3.在線教學(xué)

MOOC屬于互聯(lián)網(wǎng)課程的一種，區(qū)別于以往的現(xiàn)場授課，平臺(tái)上的所有課程都是網(wǎng)絡(luò)上的教學(xué)視頻，教學(xué)測試、答疑等環(huán)節(jié)基本上也都是在網(wǎng)絡(luò)上完成的，互聯(lián)網(wǎng)上隨處都可以見到教學(xué)的材料，學(xué)生可以自主安排學(xué)習(xí)時(shí)間，而不用受上課地點(diǎn)的限制，打破了傳統(tǒng)教學(xué)方式在時(shí)間和空間上的局限性。

4.較強(qiáng)的教學(xué)性

使用MOOC平臺(tái)進(jìn)行學(xué)習(xí)，學(xué)生可以充分利用自己的碎片化時(shí)間，在網(wǎng)絡(luò)上根據(jù)自己的實(shí)際情況靈活地進(jìn)行學(xué)習(xí)。

（二）傳統(tǒng)的教學(xué)模式

傳統(tǒng)的教學(xué)模式主要是教師講解知識(shí)，學(xué)生負(fù)責(zé)接收知識(shí)，這樣的教學(xué)模式非常強(qiáng)調(diào)教師在課堂上的主導(dǎo)作用，教師能夠

把握好課堂教學(xué)的進(jìn)程以及教學(xué)的內(nèi)容，并在組織教學(xué)活動(dòng)過

程中隨時(shí)和學(xué)生交流，在充分了解學(xué)生學(xué)習(xí)情況的前提下，及時(shí)地對預(yù)先設(shè)定的教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行調(diào)整，教師可以采取多種教學(xué)方

式組織教學(xué)，包括向?qū)W生提問、為學(xué)生設(shè)置懸念、引導(dǎo)學(xué)生討論、對學(xué)生進(jìn)行啟發(fā)、設(shè)計(jì)例題幫助學(xué)生鞏固知識(shí)等，使學(xué)生在參與學(xué)習(xí)的過程中能緊緊跟住教師的思路。但是，在實(shí)際的操作過程中，傳統(tǒng)的教學(xué)模式也還存在很多問題：在教學(xué)內(nèi)容方面，學(xué)生獲取知識(shí)的主要途徑就是教材，教學(xué)生學(xué)習(xí)知識(shí)就是教師工作

的重心，按部就班地組織教學(xué)活動(dòng)，這樣的教學(xué)方式很難真實(shí)地掌握學(xué)生的學(xué)習(xí)情況;學(xué)生在傳統(tǒng)的課堂中通過死記硬背的方式

記憶知識(shí)點(diǎn)，這會(huì)嚴(yán)重影響課堂教學(xué)的質(zhì)量。而在教學(xué)的形式方面，教師在課堂上為學(xué)生講解知識(shí)，而沒有精力顧及班級(jí)每一位學(xué)生的情況，無法落實(shí)因材施教的教學(xué)理念，教師與學(xué)生之間很少進(jìn)行互動(dòng)，教學(xué)活動(dòng)針對性不足。在教學(xué)的主體方面，教師是課堂的組織者，多數(shù)教師都忽視了對學(xué)生學(xué)習(xí)主動(dòng)性的調(diào)動(dòng)，學(xué)生是教師傳授知識(shí)的對象，是教師講解的知識(shí)的被動(dòng)接受者，在這樣的課堂上，學(xué)生無法根據(jù)自己的學(xué)習(xí)情況掌控學(xué)習(xí)進(jìn)度，也沒有辦法根據(jù)自己的實(shí)際情況選擇適合自己的教師。

二、基于MOOC平臺(tái)的計(jì)算方法混合教學(xué)模式研究

（一）計(jì)算方法課程的特點(diǎn)

所謂的計(jì)算方法，就是從計(jì)算機(jī)角度出發(fā)，對計(jì)算數(shù)學(xué)進(jìn)行考查，其主要的對象就是數(shù)學(xué)問題，對各種相關(guān)的理論以及數(shù)值的算法進(jìn)行研究。對計(jì)算機(jī)專業(yè)的學(xué)生來說，學(xué)習(xí)計(jì)算方法這門課程的一個(gè)十分重要的目的就是將學(xué)到的知識(shí)應(yīng)用到自己的實(shí)踐中。也就是以工程設(shè)計(jì)以及科學(xué)研究過程中遇到的各類問題為基礎(chǔ)，在建立數(shù)學(xué)模型的前提下，借助相應(yīng)的理論進(jìn)行算法設(shè)計(jì)，利用編制的計(jì)算機(jī)程序求出計(jì)算結(jié)果。因此，這門課程教學(xué)的一項(xiàng)十分重要的任務(wù)就是讓學(xué)生掌握常用的數(shù)值計(jì)算方法、數(shù)值計(jì)算基本概念和基本理論。

計(jì)算方法課程的內(nèi)容主要包括數(shù)值積分、插值方法、數(shù)值微分、非線性方程的求根、常微分方程的拆分方法等。這些課程構(gòu)成了計(jì)算方法課程的兩大模塊：（1）數(shù)值微積分模塊，主要討論將微積分方法轉(zhuǎn)化成解方程或是代數(shù)問題，一般包括數(shù)值微積

分方法、常微分方程差分法、插值法等;（2）方程求解模塊，主要是對方程的解法進(jìn)行討論，一般包括線性方程組的直接法、迭代法、非線性方程的求根等。這門課程主要有以下特點(diǎn)：充分利用計(jì)算機(jī)提出的算法，但是必須保證這樣的算法具有較強(qiáng)的理論性、精確度、穩(wěn)定性，計(jì)算的誤差必須在可估計(jì)的范圍內(nèi)。

課程的教學(xué)需要在56個(gè)課時(shí)內(nèi)完成，其中40個(gè)課時(shí)進(jìn)行知識(shí)講授，16個(gè)課時(shí)用于上機(jī)實(shí)驗(yàn)。借助富于概括性的方法原則和設(shè)計(jì)思想，教學(xué)內(nèi)容條理清晰、難度適中，提出的問題對學(xué)生來說具有非常強(qiáng)的啟發(fā)意義。

（二）計(jì)算方法課程的混合教學(xué)模式

以往的計(jì)算方法課程教學(xué)主要可以分為上機(jī)實(shí)操和課堂理論兩個(gè)方面，但是由于傳統(tǒng)的教學(xué)方式有很大的局限性，導(dǎo)致教學(xué)的效益受到了非常嚴(yán)重的影響，灌輸式的教學(xué)方式無法使學(xué)生掌握計(jì)算方法的教學(xué)內(nèi)涵，而將MOOC教學(xué)模式與傳統(tǒng)的教學(xué)模式相結(jié)合就能有效地解決這些問題，盡可能地促進(jìn)教學(xué)效果的提升，不僅能做到讓學(xué)生知其然，還能做到讓學(xué)生知其所以然。

1.在教學(xué)視頻的錄制問題上

可根據(jù)事先已經(jīng)制定好的教學(xué)計(jì)劃將計(jì)算方法課程分解成若干個(gè)小知識(shí)點(diǎn)，每條教學(xué)視頻包含一個(gè)小的知識(shí)點(diǎn)，并將錄制好的視頻資料上傳到MOOC平臺(tái)上。但是，在錄制視頻的過程中，教師必須控制好時(shí)間，一般每條視頻的時(shí)間要控制在10分鐘左右，因?yàn)樾睦韺W(xué)的研究結(jié)果顯示，學(xué)生的注意力高峰一般處于正式開始上課的前10分鐘，所以將每條視頻的時(shí)間控制在10分鐘左右，能夠保證學(xué)生在學(xué)習(xí)的過程中注意力集中。

2.采用在線學(xué)習(xí)的方式

學(xué)生要想在線學(xué)習(xí)計(jì)算方法課程，學(xué)必須先在MOOC平臺(tái)上注冊自己的個(gè)人信息，在正式開始這門課程的教學(xué)之前，每位學(xué)生都要通過線上學(xué)習(xí)的方式完成課程的自學(xué)，學(xué)生的學(xué)習(xí)情況將直接記入課程考核評(píng)價(jià)的范圍之內(nèi)。

3.針對學(xué)生的學(xué)習(xí)情況進(jìn)行小結(jié)測驗(yàn)

為了檢驗(yàn)學(xué)生的學(xué)習(xí)效果，促使學(xué)生對知識(shí)理解能更加深入，教師在講解完每一部分的知識(shí)點(diǎn)后，MOOC平臺(tái)都會(huì)有相應(yīng)的測試題目讓學(xué)生作答，學(xué)生可以在平臺(tái)上答題并將自己的答案提交到系統(tǒng)中，系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)檢測學(xué)生的作答情況。教師就可以根據(jù)學(xué)生測試題的完成情況對學(xué)生的學(xué)習(xí)情況進(jìn)行必要分析，在此基礎(chǔ)上設(shè)計(jì)教學(xué)活動(dòng)、確定教學(xué)內(nèi)容，針對學(xué)生理解不透徹的知識(shí)點(diǎn)，教師在課堂上可以進(jìn)行重點(diǎn)講解，進(jìn)而有效地促進(jìn)課堂教學(xué)質(zhì)量的提升。同時(shí)，教師在實(shí)際的教學(xué)中，還可以嘗試將小組合作的教學(xué)方式引入教學(xué)中，根據(jù)學(xué)生的學(xué)習(xí)情況將學(xué)習(xí)效果較好的學(xué)生和學(xué)習(xí)效果較差的學(xué)生搭配到一起，針對學(xué)生在學(xué)習(xí)的過程中遇到的問題進(jìn)行討論，使學(xué)生之間可以相互學(xué)習(xí)，進(jìn)而有效地調(diào)動(dòng)每一位學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性。這樣的教學(xué)方式一方面可以提升學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力，另一方面可以減輕教師的教學(xué)負(fù)擔(dān)，非常有效。

4.學(xué)生之間可以在平臺(tái)上進(jìn)行互動(dòng)

如果在自學(xué)的過程中，學(xué)生遇到通過自己的力量難以解決的問題，教師就可以引導(dǎo)學(xué)生到MOOC平臺(tái)上的互動(dòng)區(qū)尋找答案，也可以通過課堂上的小組討論環(huán)節(jié)尋找答案，教師也可以定期登錄MOOC平臺(tái)與學(xué)生進(jìn)行互動(dòng)，針對學(xué)生遇到的問題進(jìn)行解答。計(jì)算方法課程的一個(gè)十分重要的特點(diǎn)就是環(huán)環(huán)相扣，前后知識(shí)點(diǎn)之間的聯(lián)系非常緊密，學(xué)生只有深入地掌握前面部分的知識(shí)，后續(xù)的學(xué)習(xí)活動(dòng)才能順利展開。

5.傳統(tǒng)教學(xué)模式的使用

通過在課前觀看教學(xué)視頻、參與學(xué)科知識(shí)測試、在平臺(tái)上與教師及學(xué)生互動(dòng)，對計(jì)算方法的相關(guān)知識(shí)點(diǎn)，大多數(shù)的學(xué)生都已經(jīng)有了初步的認(rèn)識(shí)。因此，在線下的教學(xué)活動(dòng)中，教師就不需要針對本節(jié)課的知識(shí)點(diǎn)為學(xué)生一一進(jìn)行講解，只需要針對在線上測試過程中暴露出來的學(xué)生的知識(shí)弱點(diǎn)進(jìn)行講解即可，解決學(xué)生存在的共性問題，可以有效地提升課堂的教學(xué)效率。除此之外，由于計(jì)算方法課程具有較強(qiáng)的實(shí)踐性，教師在組織教學(xué)活動(dòng)的過程中要重視理論與實(shí)踐的結(jié)合，促進(jìn)學(xué)生解決問題能力的提升。將MOOC教學(xué)模式引入計(jì)算方法課程的教學(xué)中也能為教師節(jié)省大量的精力，進(jìn)而有更多時(shí)間組織學(xué)生開展實(shí)踐活動(dòng)。

綜上所述，MOOC教學(xué)模式作為一種全新的教學(xué)模式雖然已經(jīng)得到了廣泛應(yīng)用，但是在數(shù)值計(jì)算方法課程的教學(xué)中的應(yīng)用還比較少，因此，要想使MOOC教學(xué)模式能夠和傳統(tǒng)的教學(xué)模式更好地融合，教師就必須加強(qiáng)研究，本文只是進(jìn)行了初步探討，旨在給大家一些啟發(fā)和思考。

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