遠(yuǎn)程開放教育《高等數(shù)學(xué)》課程智慧課堂

摘 要 參加開放教育的學(xué)生有學(xué)習(xí)需求，但由于工學(xué)矛盾突出、自身自學(xué)能力弱，加之《高等數(shù)學(xué)》課程內(nèi)容抽象，如何保證遠(yuǎn)程開放教育中的《高等數(shù)學(xué)》課程的教學(xué)效果一直是廣大老師面臨的難題，筆者通過(guò)將雨課堂和MATLAB軟件引入到課程教學(xué)實(shí)踐中，解決了開放教育面授課時(shí)少，部分學(xué)生無(wú)法參加面授課學(xué)習(xí)及網(wǎng)課教學(xué)效果不理想的問(wèn)題，提高了教學(xué)效果，增強(qiáng)了學(xué)生的實(shí)踐能力。

關(guān)鍵詞 開放教育 高等數(shù)學(xué) 雨課堂 MATLAB

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

《高等數(shù)學(xué)》課程是國(guó)家開放大學(xué)?？平ㄖこ碳夹g(shù)、建設(shè)工程管理及汽車專業(yè)的統(tǒng)設(shè)必修課。由于高等數(shù)學(xué)課程內(nèi)容抽象、邏輯嚴(yán)密，大多數(shù)學(xué)習(xí)這門課程的學(xué)生都有畏難情緒。

開放教育的學(xué)生大都是在職學(xué)習(xí)，他們對(duì)于知識(shí)的實(shí)用性要求比較高。加之學(xué)生的工學(xué)矛盾問(wèn)題，因此如何改變傳統(tǒng)的教學(xué)方式，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣，讓《高等數(shù)學(xué)》課程的理論教學(xué)與課程實(shí)踐融為一體？如何讓《高等數(shù)學(xué)》課程的教學(xué)課堂成為智慧課堂就成為了我們教學(xué)改革中需要思考的問(wèn)題。

1開放教育學(xué)學(xué)生的特點(diǎn)

1.1學(xué)習(xí)目的明確

參加開放教育的學(xué)生一般學(xué)習(xí)目的明確。他們通常是為評(píng)職、考專業(yè)證書、為了適應(yīng)新工作崗位，充實(shí)自己等方面的原因來(lái)參加開放教育的學(xué)習(xí)。他們大都實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)豐富，希望能夠?qū)W以致用，用學(xué)到的新知識(shí)解決實(shí)際工作中的問(wèn)題。

1.2工學(xué)矛盾突出

據(jù)調(diào)查，參加開放教育90%以上的學(xué)生為在職學(xué)習(xí)，70%以上的學(xué)生年齡在20—40歲，還有一些學(xué)生年齡超過(guò)40歲。這個(gè)年齡的學(xué)生大都有工作和家庭，因此工作與學(xué)習(xí)的矛盾，家庭和學(xué)習(xí)的矛盾比較突出。因此我們的教學(xué)改革要著眼于幫助解決學(xué)生所面臨的這些實(shí)際問(wèn)題，改變傳統(tǒng)的教學(xué)手段，提高學(xué)習(xí)效果。

1.3基礎(chǔ)薄弱

開放教育強(qiáng)調(diào)以學(xué)生為中心，在學(xué)習(xí)方式、學(xué)習(xí)進(jìn)度、時(shí)間和地點(diǎn)等方面也可以由學(xué)生根據(jù)需要決定。開放教育學(xué)習(xí)方式主要包括在教學(xué)點(diǎn)參加集中面授學(xué)習(xí)，在國(guó)開學(xué)習(xí)網(wǎng)上隨時(shí)點(diǎn)播和下載網(wǎng)上教學(xué)資源進(jìn)行自主學(xué)習(xí)，平時(shí)通過(guò)國(guó)開學(xué)習(xí)網(wǎng)的BBS與教師、同學(xué)進(jìn)行互動(dòng)學(xué)習(xí)等。開放教育學(xué)習(xí)方式多樣化，但實(shí)際上這并不能滿足所有學(xué)生學(xué)習(xí)的需要。

參加開放教育學(xué)習(xí)的學(xué)生情況比較復(fù)雜，有已經(jīng)取得全日制本科甚至研究學(xué)歷，但大多數(shù)的學(xué)生都是中專、職高畢業(yè)。大多數(shù)學(xué)生文化底子薄，理解能力差，不具備通過(guò)學(xué)習(xí)平臺(tái)自學(xué)的能力。在這種情況下，老師的面授教學(xué)就尤為重要。但因?yàn)榧彝ズ凸ぷ鞯年P(guān)系，很多學(xué)生不能按時(shí)參加教學(xué)點(diǎn)安排的面授課學(xué)習(xí)。

怎樣將面授課教室內(nèi)外的學(xué)生連接起來(lái)，讓沒有時(shí)間來(lái)參加面授課學(xué)習(xí)的學(xué)生也可以通過(guò)其他方式達(dá)到參加面授課學(xué)習(xí)一樣的效果，這一直是讓我思考的問(wèn)題。我將“雨課堂”引入到教學(xué)中，通過(guò)一年的實(shí)踐，總結(jié)出了一些適用于開放教育《高等數(shù)學(xué)》課程的一些教學(xué)方法。

2“雨課堂”在開放教育《高等數(shù)學(xué)》課程中的應(yīng)用實(shí)踐

“雨課堂”是一種新型的智慧教學(xué)手段，是2016年由學(xué)堂在線與清華大學(xué)共同研發(fā)推出并應(yīng)用于POWER POINT的一個(gè)小插件。它應(yīng)用十分便捷，老師可以在“雨課堂”官網(wǎng)免費(fèi)下載，安裝后ppt就會(huì)多一個(gè)如下圖1的“雨課堂”的下拉菜單，之后只需要一部智能手機(jī)或者一臺(tái)家用電腦就能把師生連接起來(lái)。學(xué)生不用安裝任何app，只需要在微信里關(guān)注即可，不占用更多的手機(jī)內(nèi)存，只需要流暢的網(wǎng)絡(luò)就可以使用?！坝暾n堂”支持電腦、手機(jī)課件的同步播放，支持語(yǔ)音、彈幕，支持播放慕課和優(yōu)酷網(wǎng)上的視頻，還具有試卷測(cè)試功能。可以帶給學(xué)生全新的學(xué)習(xí)體驗(yàn)，讓師生互動(dòng)起來(lái)、為教學(xué)提供更為便捷的服務(wù)。

我按照《高等數(shù)學(xué)》課程教學(xué)進(jìn)程將“雨課堂”在《高等數(shù)學(xué)》課程的實(shí)踐活動(dòng)分為“課前”、“課中”、“課后”三步，經(jīng)過(guò)了兩個(gè)學(xué)期的實(shí)踐，現(xiàn)把教學(xué)實(shí)踐過(guò)程闡述如下：

2.1基于 “雨課堂”的面授課教學(xué)

首先在手機(jī)微信的“雨課堂”里建立班級(jí)，之后請(qǐng)同學(xué)們?cè)谖⑿爬镪P(guān)注“雨課堂”，并通過(guò)課堂暗號(hào)或者邀請(qǐng)碼請(qǐng)學(xué)生加入到“雨課堂”的班級(jí)里。

《高等數(shù)學(xué)》課程是3學(xué)分，54學(xué)時(shí)，面授課一般為18學(xué)時(shí)，面授課時(shí)太少，遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足課程教學(xué)的需要。所以我把相對(duì)簡(jiǎn)單和比較重要的知識(shí)點(diǎn)利用Camtasia Studio錄制成微課，每個(gè)知識(shí)點(diǎn)大約8-10分鐘，并發(fā)到優(yōu)酷網(wǎng)上，在PPT中插入優(yōu)酷鏈接，之后通過(guò)“雨課堂”發(fā)布到班級(jí)中，讓學(xué)生自學(xué)相對(duì)簡(jiǎn)單的知識(shí)點(diǎn)，預(yù)習(xí)比較重要的知識(shí)點(diǎn)，這樣聽課的時(shí)候就有的放矢。老師也可以根據(jù)學(xué)生看完視頻的反饋，及時(shí)調(diào)整自己面授課的內(nèi)容，通過(guò)這樣的方式就給老師和學(xué)生建立了及時(shí)反饋和溝通的渠道，對(duì)于提高課程教學(xué)效果有一定的輔助作用（見圖3）。

根據(jù)學(xué)生預(yù)習(xí)反饋的情況，老師可以調(diào)整自己面授課的進(jìn)度及講課內(nèi)容，這樣就建立了新知識(shí)和舊知識(shí)之間的聯(lián)系，能夠重新構(gòu)建自己的知識(shí)體系，加強(qiáng)教學(xué)效果。

很多參加《高等數(shù)學(xué)》課程學(xué)習(xí)的學(xué)生在工地工作，他們大都不能按時(shí)參加面授課的學(xué)習(xí)。為了保證這部分同學(xué)的學(xué)習(xí)效果，我在面授課時(shí)同步開啟“雨課堂”，把PPT實(shí)時(shí)發(fā)到學(xué)生的手機(jī)上，并且把講課的語(yǔ)音也實(shí)時(shí)發(fā)到“雨課堂”?！坝暾n堂”支持彈幕功能，學(xué)生有聽不懂的地方可以隨時(shí)發(fā)彈幕給我，我隨時(shí)回復(fù)同學(xué)們的提問(wèn)，這樣就可以讓教室內(nèi)外的學(xué)生同步參加面授課學(xué)習(xí)?！坝暾n堂”授課的PPT和音頻可以隨時(shí)回放，能夠幫助同學(xué)們鞏固學(xué)習(xí)效果。雨課堂還具有簽到功能，根據(jù)簽到表可以了解學(xué)生出勤情況，可以督促?zèng)]有參加面授課的學(xué)生有時(shí)間的時(shí)候收看課程回放。通過(guò)這樣“雨課堂”授課的形式就能夠解決目前開放教育學(xué)生沒法參加面授課學(xué)習(xí)的問(wèn)題，也體現(xiàn)了開放教育倡導(dǎo)的“時(shí)時(shí)能學(xué)，處處可學(xué)”的理念（見圖4）。

2.2基于“雨課堂”的網(wǎng)課教學(xué)

網(wǎng)課是開放教育學(xué)習(xí)中一個(gè)很重要的環(huán)節(jié)，網(wǎng)課大都以BBS形式在國(guó)開學(xué)習(xí)網(wǎng)上進(jìn)行，老師把學(xué)習(xí)內(nèi)容提交到平臺(tái)，學(xué)生自學(xué)后可以給老師留言，老師實(shí)時(shí)回復(fù)。網(wǎng)課大都是面授課的延續(xù)，沒有面授課的學(xué)習(xí)基礎(chǔ)，參加網(wǎng)課學(xué)習(xí)的學(xué)生也是一頭霧水。相對(duì)于國(guó)開學(xué)習(xí)網(wǎng)的課程討論區(qū)，“雨課堂”為老師提供了更為便捷的平臺(tái)。老師可以通過(guò)“雨課堂”給所有的學(xué)生上網(wǎng)課，學(xué)生不懂的地方，老師可以在相應(yīng)的PPT頁(yè)面中附上語(yǔ)音講解。這樣有意義的互動(dòng)無(wú)疑將面授課和網(wǎng)課聯(lián)系起來(lái)，提高了教學(xué)效果。

老師還可以通過(guò)“雨課堂”給學(xué)生布置課后作業(yè)。“雨課堂”具有試卷測(cè)試功能，題型可以是單選題、多選題、填空題和主觀題，“雨課堂”也支持公式編輯器的使用。老師還可以將事先編輯好的試卷直接上傳到“雨課堂”，應(yīng)用非常方便。

3 MATLAB軟件在國(guó)家開放大學(xué)在高等數(shù)學(xué)課程中的教學(xué)應(yīng)用

《高等數(shù)學(xué)》課程有很多公式和計(jì)算，在職學(xué)生的學(xué)習(xí)時(shí)間有限，這些內(nèi)容對(duì)于他們應(yīng)用起來(lái)難度較大。而有些學(xué)生在工作中有時(shí)會(huì)能用到《高等數(shù)學(xué)》的知識(shí)，這就需要老師能夠精準(zhǔn)的提供給學(xué)生更有效的學(xué)習(xí)支持服務(wù)。如果能夠教會(huì)學(xué)生使用MATLAB軟件，學(xué)生就可以避開較為復(fù)雜的手動(dòng)的工程計(jì)算，而使用高效的數(shù)學(xué)計(jì)算軟件，節(jié)約大量的時(shí)間，充分發(fā)揮數(shù)學(xué)計(jì)算軟件對(duì)于輔助工作及其他專業(yè)課程學(xué)習(xí)的作用。

MATLAB軟件是由美國(guó)Mathworks公司推出的用于數(shù)值計(jì)算和圖形處理的科學(xué)計(jì)算系統(tǒng)，是一款計(jì)算功能非常強(qiáng)大的軟件。MATLAB使用非常方便，可以節(jié)省大量的編程時(shí)間。而對(duì)于《高等數(shù)學(xué)》中求極限、求導(dǎo)數(shù)、求極值、求積分、級(jí)數(shù)求和等涉及到的計(jì)算僅僅通過(guò)輸入幾個(gè)簡(jiǎn)單的命令就可以實(shí)現(xiàn)，而這恰恰能滿足在職學(xué)生在工作實(shí)踐應(yīng)用上的需要。

我在上課的時(shí)候通常先給學(xué)生講授手動(dòng)計(jì)算的方法，再把MATLAB相應(yīng)的命令教給學(xué)生，取得了較好的教學(xué)效果，學(xué)生和我反饋偶爾在工作中涉及到的計(jì)算或者圖形繪制都可以通過(guò)MATLAB實(shí)現(xiàn)。

將“雨課堂”應(yīng)用到開放教育《高等數(shù)學(xué)》的教學(xué)中，改變了傳統(tǒng)的授課方式，并通過(guò)兩個(gè)學(xué)期在《高等數(shù)學(xué)》課程教學(xué)中的實(shí)踐，取得了較好的教學(xué)效果，使得開放教育的面授課堂變成了線上線下廣義的課堂，體現(xiàn)了開放教育“時(shí)時(shí)可學(xué)，處處可學(xué)”的教學(xué)理念。通過(guò)將MATLAB軟件引入《高等數(shù)學(xué)》課程的教學(xué)，教會(huì)了學(xué)生學(xué)以致用，對(duì)實(shí)際工作有一定輔助作用。

基金項(xiàng)目：本文系2019年度遼寧省現(xiàn)代遠(yuǎn)程教育學(xué)會(huì)“十三五”規(guī)劃課題 一般課題“遠(yuǎn)程開放教育數(shù)學(xué)課程智慧教學(xué)研究”（課題編號(hào)2019XH-31）的研究成果。

作者簡(jiǎn)介：李琳，女，副教授，碩士研究生畢業(yè)，研究方向：應(yīng)用數(shù)學(xué)。

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