特殊時期電氣專業(yè)高等數(shù)學(xué)線在線教學(xué)研究與探索

趙淑瑩　杜廣環(huán)

【摘要】：本文針對抗疫時期的電氣專業(yè)高等數(shù)學(xué)在線教學(xué)進(jìn)行研究與探索，從高等數(shù)學(xué)教學(xué)資源的準(zhǔn)備、教學(xué)平臺的選擇與使用體驗(yàn)、高等數(shù)學(xué)在線教學(xué)的實(shí)施及學(xué)生的管理、線下的預(yù)習(xí)和復(fù)習(xí)、答疑解惑及學(xué)習(xí)成績的考核方式等方面進(jìn)行探索。教學(xué)過程基于OBE教學(xué)理念、以學(xué)生為中心持續(xù)改進(jìn)，并且要捉住機(jī)遇進(jìn)一步轉(zhuǎn)變教學(xué)觀念，努力提升高等數(shù)學(xué)教學(xué)水平。

關(guān)鍵詞：在線教學(xué);高等數(shù)學(xué);OBE理念

從二月初至今，我國處于全民抗疫的特殊時期，目前雖然取得了巨大的勝利，但還是處于外防輸入內(nèi)防反彈的關(guān)鍵階段。為了保障高校學(xué)生在延期開學(xué)期間的正常學(xué)習(xí)生活，各高校紛紛通過在線教學(xué)方式實(shí)現(xiàn)“停課不停學(xué)”，高等數(shù)學(xué)的教學(xué)也不例外。昔日三尺講臺變成一方屏幕，變成了教師堅守的戰(zhàn)場。我們從最初的迷茫困惑變成了現(xiàn)在的得心應(yīng)手，從最初的“在線冷場”變成了如今的師生自由暢通溝通，從最初的一場心理身身體的巨大挑戰(zhàn)變成了一次提升自己專業(yè)技能、提高教學(xué)效果的機(jī)遇。作為一名高等數(shù)學(xué)教師，我們應(yīng)該抓住這次機(jī)遇，進(jìn)一步做深層次的思考，積極推動教學(xué)理念和教學(xué)模式改革，為本校的電氣專業(yè)人才培養(yǎng)做出更大的貢獻(xiàn)，以下為筆者高等數(shù)學(xué)在線教學(xué)的一些兒思考。

一、教學(xué)資源的準(zhǔn)備

教學(xué)資源主要包括教學(xué)視頻、微課、教學(xué)網(wǎng)站、教學(xué)PPT等^[1]。教學(xué)資源可以供學(xué)生課前自學(xué)、課后復(fù)習(xí)，也可以供教師在線教學(xué)使用。

教學(xué)視頻的獲取有多種方式。比如去中國大學(xué)慕課網(wǎng)下載、去超星學(xué)習(xí)通中收集、也可以課題組自己制作教學(xué)視頻。視頻的選擇應(yīng)就難易程度、內(nèi)容的契合度等方面進(jìn)行考量，也可以進(jìn)行適當(dāng)?shù)募糨?。PPT對于學(xué)生學(xué)習(xí)也是同等重要，學(xué)生在學(xué)習(xí)的初期通常以視頻為主，一旦學(xué)生對某些知識點(diǎn)有了初步理解掌握之后，更多的學(xué)生喜歡利用PPT進(jìn)行學(xué)習(xí)，所以教師的PPT制作要注意知識的簡潔概括性，不要一味求大求全。教師可以把收集整理的教學(xué)視頻PPT、教學(xué)大綱、授課計劃等放在自己制作的教學(xué)網(wǎng)站中，供學(xué)生線下預(yù)習(xí)復(fù)習(xí)使用。

二、教學(xué)平臺的選擇

教學(xué)平臺可以是多種平臺相結(jié)合，以利于充分發(fā)揮每種教學(xué)平臺的特點(diǎn)。筆者高等數(shù)學(xué)教學(xué)選擇了微信群（或QQ群）+騰訊會議+雨課堂方式。用微信群（或QQ群）發(fā)布教學(xué)信息、教學(xué)網(wǎng)站、教學(xué)資源的鏈接，也可以發(fā)布視頻、圖片、PPT等教學(xué)資源。用騰訊會議平臺作為教學(xué)直播工具，作為一款音視頻產(chǎn)品，騰訊會議可以實(shí)現(xiàn)全平臺一鍵接入，屏幕實(shí)時共享。其畫面清晰、音質(zhì)好，而且可靠性高，幾乎不發(fā)生延遲、掉線、崩潰等現(xiàn)象。每次直播之前會議鏈接通過微信發(fā)到群里，同學(xué)們點(diǎn)擊鏈接便可進(jìn)入會議。

在教學(xué)過程中，以騰訊會議作為主要平臺，再配合雨課堂。雨課堂是由清華大學(xué)和學(xué)堂在線共同研發(fā)的一款內(nèi)嵌于PPT的智慧教學(xué)工具，手機(jī)端則體現(xiàn)為一款基于微信的小程序，不會給學(xué)生的手機(jī)帶來額外的負(fù)擔(dān)。教師可以利用雨課堂制作學(xué)生課前預(yù)習(xí)的PPT，可以插入語課堂自帶的視頻資源，也可以在每一頁P(yáng)PT中加入教師的語音講解。課堂教學(xué)可以利用雨課堂的推送功能把教學(xué)課件實(shí)時推送給學(xué)生，教學(xué)過程可以生成視頻供學(xué)生課后復(fù)習(xí)使用。雨課堂的彈幕、投稿功能可以加強(qiáng)師生互動，隨機(jī)點(diǎn)名、在線測試、線下考試可以體現(xiàn)出教學(xué)的智能化、智慧化，能充分調(diào)動學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性。

三、高等數(shù)學(xué)教學(xué)的實(shí)施

高等數(shù)學(xué)教學(xué)為線上線下混合式教學(xué)，線下包括課前預(yù)習(xí)、課后復(fù)習(xí)提高兩個環(huán)節(jié)。課前預(yù)習(xí)時，教師在微信群里發(fā)布網(wǎng)站鏈接，學(xué)生在網(wǎng)站自主學(xué)習(xí)。網(wǎng)站建設(shè)可以利用學(xué)習(xí)通平臺也可以自建網(wǎng)站，還可以進(jìn)入中國大學(xué)慕課網(wǎng)中學(xué)習(xí)相關(guān)課程。在高等數(shù)學(xué)的線下學(xué)習(xí)過程中，由于充滿了大量抽象的推理過程，學(xué)生會覺得比較乏味，因此教師要想方設(shè)法調(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性，比如可以利用一個比較簡短的微視頻針對某個知識點(diǎn)進(jìn)行講解，學(xué)生每學(xué)完一個知識點(diǎn)，通過考核后可以獲得相應(yīng)的積分，積分累積到一定程度可以獲得相應(yīng)的榮譽(yù)證書，學(xué)生在求知的同時也有成就感。

線上教學(xué)不單單是學(xué)生在終端（手機(jī)或電腦）單純觀看教師直播或錄播，而且要有全方位的手段輔助學(xué)生學(xué)習(xí)，比如師生之間的實(shí)時互動、教師對學(xué)生學(xué)習(xí)情況隨時的了解與反饋等，利用雨課堂直播可以很好的完成這些任務(wù)。線上教學(xué)可以采取先觀看相關(guān)教學(xué)視頻，然后教師利用PPT有針對性的進(jìn)行講解。在講解過程中，學(xué)生如果有不理解的地方，可以通過雨課堂彈幕來表達(dá)，也可以直接在PPT上進(jìn)行標(biāo)記，教師可以實(shí)時對某個學(xué)生進(jìn)行提問以增加互動?？偨Y(jié)性講解之后，教師可以利用雨課堂在線測試的功能下發(fā)試題，就某個知識點(diǎn)進(jìn)行測試。學(xué)生答題之后，每道題的得分情況后臺都有著精確的統(tǒng)計。教師根據(jù)學(xué)生得分情況來了解學(xué)生對知識點(diǎn)的掌握程度，再進(jìn)行有針對性的改進(jìn)。

高等數(shù)學(xué)的線上教學(xué)，教師也可以保留一些傳統(tǒng)教學(xué)的優(yōu)點(diǎn)，比如板書推演，可以在線上教學(xué)時引入電子手寫板。例如多元復(fù)合函數(shù)求偏導(dǎo)部分的教學(xué)，講解時應(yīng)先畫出復(fù)合關(guān)系圖，找出求偏導(dǎo)數(shù)的路線，得到求偏導(dǎo)公式。此處的教學(xué)可以利用電子手寫板在雨課堂的板書模塊中逐步推演，如果僅用PPT播放公式推導(dǎo)過程，根本達(dá)不到教學(xué)效果。此外，教師應(yīng)該使講解過程盡量生動、落在實(shí)處，例如梯度意義的講解時，可以結(jié)合生活中的例子鐵板上的螞蟻逃生路線進(jìn)行，這樣可以很容易讓學(xué)生理解講授內(nèi)容，而且大大提高了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，達(dá)到了事半功倍的效果。

課作業(yè)可以利用雨課堂平臺進(jìn)行下發(fā)，針對個別同學(xué)作業(yè)互相抄襲、上網(wǎng)搜索答案等現(xiàn)象，教師們可以采取如下措施：加強(qiáng)思政教育，使學(xué)生講誠信;延遲設(shè)定作業(yè)答案及解析開啟時間、答案不可以粘貼復(fù)制等等;減少選擇判、斷題的比重，盡量以填空題形式出現(xiàn);對于計算題，由于公式符號難以在手機(jī)電腦中，輸入，可以采取手寫拍照上傳并輔以語音答案的形式。

四、成績考核

高等數(shù)學(xué)課程傳統(tǒng)考核評價方式為：總成績=平時成績（30%）+期末卷面成績（70%），這種考核方式極容易給學(xué)生帶來重結(jié)果輕過程的思想。建議平時課上的隨堂測試加上課后的單元測試作為期末總成績的考核依據(jù)，取多次測試成績的加權(quán)值。要適當(dāng)降低期末卷面兒占總成績的比重，轉(zhuǎn)化為讀書筆記、調(diào)研報告、專題報告等。

五、結(jié)論

筆者所在院校為礦業(yè)特色院校，而電氣工程及其自動化專業(yè)為我校優(yōu)勢專業(yè)，已經(jīng)順利的通過了工程教育專業(yè)認(rèn)證，這就要求教師在教學(xué)過程中順應(yīng)高等教育大眾化國際化時代潮流，變“教師為主導(dǎo)”的教為“學(xué)生為中心”的學(xué)，從理念上進(jìn)行更新，以求得教學(xué)效果的提升。在教學(xué)過程中教師時刻不忘“以本四為本”、“ 四個回歸”^[2]，處處踐行以學(xué)生為中心、成果導(dǎo)向、持續(xù)改進(jìn)的教學(xué)理念，教學(xué)設(shè)計要時刻體現(xiàn)“兩性一高”，最終的落腳點(diǎn)應(yīng)該放在學(xué)生能力的提升上。另外高等數(shù)學(xué)線上線下互補(bǔ)的教學(xué)模式，是一種有著較強(qiáng)生命力的教學(xué)模式，即使將來疫情結(jié)束，學(xué)生返校復(fù)課，混合式教學(xué)也將成為一種常態(tài)。未來的高等數(shù)學(xué)教學(xué)，必然是線上線下長期共存共生、共促進(jìn)的態(tài)勢。作為一名高校教師，應(yīng)當(dāng)充分利用此次線上教學(xué)契機(jī)，不斷適應(yīng)新形勢，學(xué)習(xí)新技能，才能與時代同進(jìn)步共發(fā)展，才能更好促進(jìn)新工科背景下現(xiàn)代化電氣人才的培養(yǎng)。

參考文獻(xiàn)：

[1]解紅，劉健.“互聯(lián)網(wǎng)+”背景下混合式教學(xué)模式研究與實(shí)踐[J].中國現(xiàn)代教育裝備，2020（3）：50-52.

[2]趙臨龍.高等數(shù)學(xué)課程教學(xué)內(nèi)容案列設(shè)計實(shí)踐與認(rèn)知 [J].高等數(shù)學(xué)研究，2020（1）：35-39.

【基金項目】黑龍江科技大學(xué)教學(xué)研究項目“以微課為載體開展高等數(shù)學(xué)重修課程的教學(xué)研究與實(shí)踐”（JY18-78）。