高等數(shù)學在線教學研究——以宿遷學院為例

張巧玲，姜楠，邵樹祥

（宿遷學院文理學院，江蘇宿遷 223800）

一、高等數(shù)學在線教學的重要性

在線教學的優(yōu)點是不受時間和空間的限制，可以有效培養(yǎng)學生的自主學習能力，但在線教學存在課堂氛圍差、師生互動不流暢、對學生的自我約束能力要求高、監(jiān)管不足等問題。線下教學，對時間和空間要求高，特殊情況下如極端天氣、傳染病防控期，根本無法正常開展。同時，這種以教師講授為主、學生被動接受的教學模式不利于學生主動性、學習能力的培養(yǎng)。線下教學也有許多優(yōu)點是在線教學無法取代的，如課堂氛圍濃厚，師生交流及時、順暢，可隨時獲得學習反饋，幫助教師依據(jù)學生的需求調(diào)整教學進度等[1]。廣義在線教學多指把傳統(tǒng)學習方式和E-Learning（數(shù)字化或網(wǎng)絡化學習）方式結(jié)合起來，即“線上線下”相結(jié)合的混合教學模式。

結(jié)合辦學定位、專業(yè)培養(yǎng)目標和畢業(yè)要求以及高等數(shù)學課程特點，梳理、構(gòu)建課程整體的知識體系，并在此體系下將知識進行碎片化處理，形成一個個小知識點視頻投放給學生，讓學生課前進行在線學習、討論、自我測試等；教師根據(jù)在線學習數(shù)據(jù)統(tǒng)計，了解學生學習效果，設計教學方案，課堂則成為師生之間、學生之間圍繞疑難問題討論與交流的場所，教師幫助化解學習難點、串聯(lián)知識點成體系。這種總—分—總的處理方式要求教師能夠駕馭教學內(nèi)容，學生先學后教的教育模式將更好地帶動學生的學習積極性，教師成為“以學生為中心”的學習方式的策劃者與引導者。以面向工科專業(yè)的《高等數(shù)學》為研究對象，從師生角色定位、知識體系梳理、在線資源建設、考核評價體系改革四個角度出發(fā)全方位進行探討，形成一套體系完整、資源豐富、可操作性強的在線教學常態(tài)化實施方案。

根據(jù)在線教學常態(tài)化實施方案，融合課程思政，編寫應用型高校工科《高等數(shù)學》教材。該套方案及資源可以作為兄弟院校高等數(shù)學課程在線教學的參考和引用。

根據(jù)宿遷學院應用型本科高校人才培養(yǎng)目標，以及工科各專業(yè)培養(yǎng)目標和畢業(yè)要求，高等數(shù)學課程的作用是，要為工科專業(yè)學生學習后續(xù)課程提供必要的數(shù)學基礎知識和基本方法，培養(yǎng)學生的數(shù)學思維能力、數(shù)學應用意識和能力，提升學生學習能力、分析解決問題能力，塑造科學素養(yǎng)、意志品質(zhì)、創(chuàng)新精神。

具體改革探究目標：建設高質(zhì)量的線上教學資源（教學設計、PPT、微視頻、習題庫、試題庫等）；設計有效、可行的學習指南(以周學時或者章節(jié)為單位)；跟蹤、統(tǒng)計、檢測學生學習情況。有效實施課前學習指導，使學生逐步適應高等數(shù)學的抽象性、挑戰(zhàn)學習的高階性、提升學習自覺性并培養(yǎng)學習興趣；有效監(jiān)測課前學習效果，并根據(jù)學習情況調(diào)整課堂教學方案[2]。

具體改革探究策略：師生角色定位方面，幫助教師和學生找準各自在在線教學模式中的角色定位；知識體系梳理方面，按線上線下相結(jié)合的教學模式，重新梳理知識體系，先碎片化再整體化同時融入課程思政的內(nèi)容體系；在線資源建設方面，打造教學全過程在線學習資源；考核與評價體系改革方面，構(gòu)建學習全過程評價、知識能力價值觀多維考核方案。

二、高等數(shù)學在線教學的理論探究

（一）師生角色定位

1.共同熟悉模式

翻轉(zhuǎn)課堂也稱作“顛倒課堂”，是指重新調(diào)整課堂內(nèi)外的時間，將學習的決定權(quán)從教師轉(zhuǎn)移給學生。在這種教學模式下，課堂內(nèi)的寶貴時間，學生能夠更專注于主動探討解決問題，從而對知識獲得更深層次的理解。教師不再占用課堂時間來講授，基礎知識需要學生在課前通過微課視頻等資源自學習得。

2.學生中心定位

在翻轉(zhuǎn)課堂中，學生的中心地位得到進一步確立，整個教學過程的絕大部分工作由學生完成，教師課前在線資源的推送以服務于學生的自學為目標，課堂討論內(nèi)容的設置以解決學生在自學中遇到的問題為標準，過程性考核以及時掌握學生的學習效果、改進教學方法為目的[3]。

3.教師主導地位

在翻轉(zhuǎn)課堂中，教師在整個教學活動中扮演組織、點撥和檢查的角色，教師所有的工作圍繞學生的學習展開，幫助學生解決課前自學和課堂討論中遇到的問題，幫助學生將碎片化的知識串成體系，訓練學生的學習能力、數(shù)學思維、應用能力。

（二）知識體系梳理

根據(jù)內(nèi)容特點分類實施教學，既兼顧課程特點又符合辦學和人才培養(yǎng)需求。為達到教學效果，就不可避免地要對課程的知識體系作重新梳理，依據(jù)不同教學內(nèi)容的具體特點科學選擇教學模式。對理論難度低、直觀性強的知識采用翻轉(zhuǎn)課堂教學，通過課前自學、課上討論的方式培養(yǎng)學生的自主學習與解決問題的能力。對理論艱深、學生自學不易掌握的知識采用傳統(tǒng)課堂教學，通過師生面對面講授的方式化解難點[4]。

（三）在線資源建設

混合式教學中的在線教學部分即翻轉(zhuǎn)課堂因其特殊的教學模式和教學特點，對在線資源的質(zhì)量、數(shù)量要求較高，因此，必須建設豐富的線上資源才能保證在線教學長久、穩(wěn)定地開展。

1.宏觀導教資源

制定《高等數(shù)學》課程介紹、培養(yǎng)目標、教學大綱、考核方式、評價方式，在課程介紹中特別說明該課程采用線上線下相結(jié)合的方式開展教學，在開課之前由課程負責人發(fā)布到在線教學平臺，幫助學生對課程有一個總體的了解與把握。

2.微觀導學資源

①課前自學資源。課程負責人編寫學習指南，課程組教師分工協(xié)作制作教學設計、微課視頻（可根據(jù)實際情況靈活選擇線上已有的或自行錄制）、教學PPT，自學檢測題（由平臺在題庫隨機選擇發(fā)送），課前由負責人將學習資源在在線平臺發(fā)布，任課教師同時借助QQ、微信群等方式通知學生及時上線查看，學生首先閱讀學習指南明確本課的學習內(nèi)容、學習目標、具體的學習任務，接下來利用在線資源開展自學，最后完成檢測題自測學習效果。

②課堂討論資源。翻轉(zhuǎn)教學模式中課堂部分主要由教師拋出問題，學生以小組討論的方式解決問題，從而獲得對知識更深層次的理解。因此，需要先對學生進行分組，通過前期實踐，每學期進行一次分組，每組成員由教師統(tǒng)一安排或?qū)W生自行組隊。課堂上教師拋出的討論問題主要來自學生自學檢測作業(yè)中錯誤率較高的題目和學生在在線平臺討論區(qū)提出的問題。

③課后鞏固資源。高等數(shù)學課程課后資源的作用主要體現(xiàn)在學生通過一定量的習題訓練達到鞏固所學知識的目的，為此，要建設豐富的課后作業(yè)題庫。課程組教師可以分工協(xié)作，以周學時或節(jié)為單位編寫配套習題，同時為避免出現(xiàn)大規(guī)模抄襲現(xiàn)象，每部分內(nèi)容可準備A、B兩套難度系數(shù)相同的習題，由平臺向?qū)W生隨機發(fā)放。

（四）考核與評價體系改革

在線教學學生自主學習的過程是關(guān)鍵，加大過程性評價在總評成績中的比重，這樣做既是對學生自學工作的肯定，更能持續(xù)激發(fā)學生對翻轉(zhuǎn)課堂教學模式的認可和參與。

1.過程評價。翻轉(zhuǎn)教學中學生的學習效果更多地反映在課前和課堂，教師可依據(jù)在線平臺的統(tǒng)計數(shù)據(jù)，對這兩個環(huán)節(jié)中學生的表現(xiàn)分別進行打分，最后按5∶5的比例對過程評價以分數(shù)形式量化。

2.作業(yè)和考試評價。無論翻轉(zhuǎn)課堂還是傳統(tǒng)課堂，課后作業(yè)、階段測試（每學期預計安排3次階段測試）、期末考試都是必不可少的環(huán)節(jié)，這些環(huán)節(jié)對學生學習的及時鞏固與檢測，有利于加強過程性學習。

三、高等數(shù)學在線教學的實踐探究

1.統(tǒng)計調(diào)查法。面向我校全體承擔《高等數(shù)學》課程的任課教師及部分學生代表進行集中研討調(diào)查或問卷調(diào)查，到相關(guān)專業(yè)調(diào)研專業(yè)對課程的要求，結(jié)合調(diào)查結(jié)果，分析需求特征，精準開展在線教學模式常態(tài)化應用研究與改革。

2.文獻資料法和比較研究法。通過對相關(guān)文獻的收集和分析，了解兄弟高校高等數(shù)學在線教學的基本情況。通過對文獻的閱讀、總結(jié)以及梳理，對宿遷學院高等數(shù)學課程在線教學改革作全面綜合的了解，為進一步深入改革提供學理支撐和研究思路[5]。

3.教育實驗法和經(jīng)驗總結(jié)法。不斷總結(jié)改革得失，持續(xù)改進，為發(fā)表總結(jié)性成果及推廣做準備。具體做法如下：

（1）詳計劃、多說明、廣公告。在線上授課開始兩周前就開始制定在線教學計劃、考核標準，課程說明、建議學生的學習流程等。為了保證教學質(zhì)量，提前在班級微信群和在線教育綜合平臺進行發(fā)布，同時還公告了擬定的線上線下的混合新教學模式，并將教材電子版、課外練習題及參考答案、精選慕課等教學資源提前分享給學生，用于學生線下課前預習以及課后溫習課程內(nèi)容。

（2）多交流、多工具、多平臺多管齊下。和同事、學生、朋友廣泛交流，汲取經(jīng)驗，取長補短。工欲善其事，必先利其器。為了提高在線教學質(zhì)量，準備了雨課堂、騰訊會議、釘釘、在線教育綜合平臺等多個軟件，提前采購了攝像頭、激光筆、手寫板等多種教學工具，搭配在線平臺共同實現(xiàn)“現(xiàn)代化教學”。

（3）多練習、多測試、多預案心里踏實。老師們作為網(wǎng)絡教學領域的零基礎“新生”，在準備線上教學、學習在線教學技術(shù)，“惡補”許多計算機操作知識，學習雨課堂、騰訊會議、釘釘、在線教育綜合平臺等多個平臺的使用手冊，觀看軟件使用視頻，通過網(wǎng)絡的方式參加了培訓講座，做筆記留痕跡，通過反復練習提高在線教學操作的熟練度，進步顯著。

為配合線上線下的混合新教學模式準備多個預案，開展多次單機版以及覆蓋全班學生的測試，經(jīng)過多方案比較，最終選定最有利教學最保險的方案，搜集平臺中均能夠記錄教學數(shù)據(jù)，并形成直播回放，便于學生課后反復查看。提前兩天在微信群和在線教育綜合平臺上發(fā)預告和溫馨提示，考慮到網(wǎng)絡擁堵，要求學生7∶45開始在線上簽到。每次課提前40分鐘開始準備，備好網(wǎng)絡、攝像頭、數(shù)位板、手寫筆等，然后順利登錄教學平臺，非常流暢地完成直播課程。課堂上看到學生的積極性非常高，出勤率為100%，積極地與老師互動、點贊不斷，也要及時給以鼓勵和回饋。

（4）多反饋、多改進、強效果。對于學生而言，在線課堂體驗與面授課程總有差異。通過直播課程回放，學生可以在課后反復觀看，也可以通過微信群或在線教育平臺討論區(qū)解決疑惑。線上課程的彈幕、消息、連麥等功能，也讓一些在課堂上羞于提問的同學更加積極地參與到課堂互動中，教學效果更佳。為了解學生的聽課效果，教師需要觀看在線課程回放，給學生發(fā)了觀看回放視頻通知，并向部分學生進行了課堂效果調(diào)查，持續(xù)改進。

四、高等數(shù)學在線教學的創(chuàng)新性探究

1.符合時代需求?；ヂ?lián)網(wǎng)+教育背景下在線教學必定是大勢所趨，探討在線教學模式常態(tài)化實施的策略和方法，緊扣時代脈搏，具有研究價值。

2.創(chuàng)新教法學法。直面在線教學暴露出的各種典型問題，從師生角色定位、課程體系梳理、在線資源建設、考核評價體系改革四方面入手，全方位深入探討，創(chuàng)新總—分—總的內(nèi)容處理方式，實施師生交互式教與學模式。

3.極具推廣價值。以面向工科專業(yè)的《高等數(shù)學》課程為研究對象，探討在線教學常態(tài)化開展的策略和方法，形成一套體系完整、資源豐富、可操作性強的在線教學常態(tài)化實施方案。

五、結(jié)束語

高等數(shù)學的在線教學對傳統(tǒng)教學帶來的挑戰(zhàn)是顯而易見的，幾乎完全顛覆了傳統(tǒng)教學的理念，這種先學后教、以學生為主體的全新教育模式更加有效地帶動學生的學習積極性，完美契合當下對應用型和創(chuàng)新型人才培養(yǎng)需求，近幾年在國內(nèi)外盛行。許多在線教學只是披上了現(xiàn)代信息技術(shù)和網(wǎng)絡環(huán)境的外衣，其內(nèi)在結(jié)構(gòu)與功能并未發(fā)生實質(zhì)性改變，教學模式是傳統(tǒng)課堂教學的翻版，教學效果不能與線下教學“同質(zhì)等效”。在師生對在線教學逐步認可的心態(tài)和已逐步掌握在線教與學技能的基礎上，總結(jié)遇到的問題和不足，認真學習在線教學的核心理念和模式，在互聯(lián)網(wǎng)+教育背景下推進、創(chuàng)新在線教學模式，構(gòu)建“線上、線下”有機結(jié)合的教學模式，實現(xiàn)“1+1>2”的教學效果。

本文以宿遷學院工科專業(yè)的必修課《高等數(shù)學》課程為例，牢牢把握在線教學“以學生為本、先學后教”的核心理念，打造真正意義上的翻轉(zhuǎn)課堂，構(gòu)建一套科學、有效、可操作性強的在線教學模式，讓現(xiàn)代教育技術(shù)服務于高校課堂教學，保障在線教學模式常態(tài)化實施，提高學生高數(shù)學習能力、學習效果及應用能力。