基于MOOC+BOPPPS的高等數(shù)學(xué)課程混合式教學(xué)研究

何歡營 趙世芳 呂家鑫

摘要：文章分析新疆高校高等數(shù)學(xué)混合式教學(xué)現(xiàn)狀，闡明基于MOOC+BOPPPS的高等數(shù)學(xué)課程混合式教學(xué)實踐的意義，并提出了教學(xué)方法。

關(guān)鍵詞：高等數(shù)學(xué)；MOOC；BOPPPS；混合式教學(xué)

高等數(shù)學(xué)是高校理工科學(xué)生重要的基礎(chǔ)必修課之一，也是理工科考研科目之一，屬于公共必修課程，它將為學(xué)生掌握后繼的數(shù)學(xué)課程、專業(yè)課程及分析處理實際問題等打下基礎(chǔ)，使學(xué)生具備良好的綜合數(shù)學(xué)素質(zhì)，形成良好的職業(yè)核心競爭力，為后繼專業(yè)學(xué)習(xí)奠定良好的基礎(chǔ)。

楊思狄認(rèn)為高等數(shù)學(xué)運用線上線下混合式教學(xué)，可以改善傳統(tǒng)高等數(shù)學(xué)教學(xué)的現(xiàn)狀，滿足學(xué)生對高等數(shù)學(xué)課程多樣化的學(xué)習(xí)需求。王照生提出混合式教學(xué)能提高學(xué)生高等數(shù)學(xué)課程深度學(xué)習(xí)的效果，提高他們的自主學(xué)習(xí)能力和解決實際問題的能力。李靜指出線上線下的混合式教學(xué)在高等數(shù)學(xué)課程中的實踐，可以解決學(xué)習(xí)方式單一、教學(xué)效果不佳、掛科率較高等問題。楊月梅提出將“慕課”與高等數(shù)學(xué)課堂教學(xué)相融合的混合式教學(xué)。劉江蓉提出在高等數(shù)學(xué)的課堂教學(xué)中，整合教學(xué)資源，搭建網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺，融合信息化教學(xué)工具，實現(xiàn)基于BOPPPS模塊的高等數(shù)學(xué)系統(tǒng)化教學(xué)設(shè)計。

一、新疆高校高等數(shù)學(xué)混合式教學(xué)現(xiàn)狀

從新疆高校的實際情況來看，新疆高校理工科的學(xué)生總體數(shù)學(xué)基礎(chǔ)較為薄弱，而高等數(shù)學(xué)課程課時緊、內(nèi)容多、知識難、邏輯性強，且學(xué)生不重視課程學(xué)習(xí)，自主學(xué)習(xí)能力弱，學(xué)習(xí)積極性不高，導(dǎo)致高等數(shù)學(xué)的掛科率較高。同時，因師資力量有限，高等數(shù)學(xué)課程大多合班上課，教師無法結(jié)合學(xué)生所學(xué)專業(yè)針對性講解高等數(shù)學(xué)知識，致使學(xué)生覺得學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)沒有用處，學(xué)習(xí)積極性不高。還有部分教師不重視混合式教學(xué)，無法合理優(yōu)化線上教學(xué)資源，且在教學(xué)中忽略網(wǎng)絡(luò)化課程建設(shè)的問題，導(dǎo)致線上線下混合式教學(xué)沒有形成體系化發(fā)展，教學(xué)效果也不好。現(xiàn)在越來越多的高校教師漸漸意識到混合式教學(xué)的重要性，開始探索和實踐高等數(shù)學(xué)線上線下混合式教學(xué)。

二、基于MOOC+BOPPPS的高等數(shù)學(xué)課程混合式教學(xué)實踐的意義

BOPPPS教學(xué)模式是加拿大廣泛推行的教師技能培訓(xùn)體系ISW的理論基礎(chǔ)，針對學(xué)習(xí)目標(biāo)的達成，將課堂教學(xué)過程劃分為6個模塊，分別是新知識導(dǎo)入（B）、學(xué)習(xí)目標(biāo)（O）、前測（P）、參與式學(xué)習(xí)（P）、后測（P）、總結(jié)（S）。

目前，MOOC在高校教學(xué)中的應(yīng)用越來越多，且有很多高等數(shù)學(xué)免費課程能減輕教師重新設(shè)計課程的負擔(dān)。與單純的線上線下混合式教學(xué)相比，BOPPPS模塊加入高等數(shù)學(xué)教學(xué)，使得整個教學(xué)過程更系統(tǒng)化，尤其是BOPPPS中的情境引入模塊采用的案例分析法，更容易激發(fā)學(xué)生數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)的興趣。因此，教師應(yīng)根據(jù)課程內(nèi)容、學(xué)生需求和現(xiàn)有資源，采用MOOC+BOPPPS教學(xué)模式，這對提高高等數(shù)學(xué)教學(xué)質(zhì)量和學(xué)生學(xué)習(xí)效率具有促進作用。

當(dāng)代學(xué)生容易接受新事物，線上線下混合式教學(xué)更受學(xué)生的歡迎。教師構(gòu)建MOOC+BOPPPS的高等數(shù)學(xué)課程混合式教學(xué)，通過整合線上與線下的優(yōu)質(zhì)教學(xué)資源，打造高等數(shù)學(xué)教學(xué)網(wǎng)絡(luò)平臺，能調(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)自主學(xué)習(xí)的積極性和主動性，讓學(xué)生主動參與教學(xué)。學(xué)生思維活躍，教學(xué)模式改革可以由以教師為中心重講解輕互動，轉(zhuǎn)變?yōu)橐詫W(xué)生為中心的線上自主學(xué)習(xí)融合線下翻轉(zhuǎn)課堂的MOOC+BOPPPS的教學(xué)模式，從而培養(yǎng)學(xué)生自主學(xué)習(xí)能力。

三、基于MOOC+BOPPPS的高等數(shù)學(xué)課程混合式教學(xué)的方法

（一）加強師資隊伍建設(shè)，打造復(fù)合型高等數(shù)學(xué)教師隊伍

第一，加強青年教師的培養(yǎng)，加大教師對教育信息化的使用力度，提高教師業(yè)務(wù)能力，并成立課程教學(xué)研究小組，重視教學(xué)、科研、競賽團隊建設(shè)。第二，組建一支既有豐富的線下教學(xué)經(jīng)驗，又熟悉線上教學(xué)技術(shù)的復(fù)合型教師隊伍，促進教師隊伍最優(yōu)化。

（二）課程資源建設(shè)

利用MOOC建立線上資源，包括建立符合新疆理工學(xué)院理學(xué)院實際的教案、電子課件、微視頻、試題庫、習(xí)題庫、教學(xué)大綱、教學(xué)計劃等，建設(shè)完善的高等數(shù)學(xué)網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)資源，開展輔助教學(xué)，設(shè)立高等數(shù)學(xué)網(wǎng)上輔導(dǎo)答疑。同時，教師按照專業(yè)大類修訂適合各專業(yè)的教材內(nèi)容，增加數(shù)學(xué)實踐與應(yīng)用環(huán)節(jié)，將數(shù)學(xué)軟件MathStudio、Maple、Matlab融入高等數(shù)學(xué)教學(xué)，建立完善的高等數(shù)學(xué)課程思政案例庫，并搭建完善的高等數(shù)學(xué)網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)資源教學(xué)平臺，健全高等數(shù)學(xué)網(wǎng)絡(luò)資源教學(xué)評價體系。

（三）組織實施

在MOOC+BOPPPS中，教師采用問題驅(qū)動+翻轉(zhuǎn)課堂模式，用實例引出抽象概念。在教學(xué)中，教師介紹數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)與專業(yè)課之間的關(guān)系，添加課程思政元素，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，達到高等數(shù)學(xué)的課程思政育人目標(biāo)。在高等數(shù)學(xué)教學(xué)中應(yīng)用MOOC+BOPPPS教學(xué)模式效果更佳，因為大多數(shù)學(xué)生反應(yīng)喜歡MOOC+BOPPPS模式。在教學(xué)過程中，教師與學(xué)生是引導(dǎo)和反饋的關(guān)系，但與傳統(tǒng)課堂不同的是，教學(xué)設(shè)計環(huán)節(jié)對教師要求更高，教師需要明確教學(xué)任務(wù)，以及對線上學(xué)習(xí)內(nèi)容與線下講授內(nèi)容的協(xié)調(diào)應(yīng)用需求。

（四）高等數(shù)學(xué)混合式教學(xué)設(shè)計

如圖1所示，第一，課前（線上）引導(dǎo)與嘗試。課前，教師在平臺上公布教學(xué)大綱、教學(xué)計劃和階段性計劃，公布課程結(jié)構(gòu)和學(xué)習(xí)方法，布置預(yù)習(xí)任務(wù)，自建MOOC或使用已有的MOOC資源，整合互聯(lián)網(wǎng)中多樣化的教學(xué)資源，引領(lǐng)學(xué)生自主完成MOOC學(xué)習(xí)，掌握高等數(shù)學(xué)基礎(chǔ)知識。第二，課中（線下）探究與鞏固。教師線下與學(xué)生面對面展示MOOC學(xué)習(xí)成果，通過問題探究，以及生生互動、師生互動，搭建知識架構(gòu)，理順重點和難點，答疑解惑。第三，課后（線下）提升與拓展。課后，教師通過作業(yè)、測驗、話題討論，在線答疑，研討和交流，促使學(xué)生鞏固所學(xué)，實現(xiàn)知識內(nèi)化，構(gòu)造協(xié)作學(xué)習(xí)，再通過線上與線下結(jié)合的多元化過程考核方式和教學(xué)評價，提高高等數(shù)學(xué)教學(xué)效率。

四、高等數(shù)學(xué)課程應(yīng)用MOOC+BOPPPS的教學(xué)設(shè)計

在高等數(shù)學(xué)課程應(yīng)用MOOC+BOPPPS教學(xué)模式時，教師將課堂教學(xué)分為課前導(dǎo)入、學(xué)習(xí)目標(biāo)、前測、課中互動學(xué)習(xí)、課后測試、課堂總結(jié)六個部分，并通過平臺進行具體設(shè)計。下面，筆者以“導(dǎo)數(shù)的概念”教學(xué)為例進行闡述。

（一）課前，導(dǎo)入+學(xué)習(xí)目標(biāo)+前側(cè)

首先，教師通過線上引導(dǎo)，整合MOOC中多樣化的教學(xué)資源，針對學(xué)生學(xué)情，制作“導(dǎo)數(shù)的定義”的電子課件和教學(xué)案例，并利用翻轉(zhuǎn)課堂，使教案學(xué)案化。其次，教師通過平臺發(fā)布預(yù)習(xí)任務(wù)和復(fù)習(xí)任務(wù)，創(chuàng)設(shè)情境，讓學(xué)生思考變速直線運動物體的瞬時速度；發(fā)布學(xué)習(xí)目標(biāo)，引領(lǐng)學(xué)生自主學(xué)習(xí)；發(fā)布導(dǎo)數(shù)的概念的MOOC視頻，并在課前做導(dǎo)數(shù)相關(guān)公式的小測試。在這一步中，先測題目是對學(xué)生線上自學(xué)內(nèi)容的基本考核，便于教師掌握線下課程的內(nèi)容與進度。最后，學(xué)生利用平臺線上完成預(yù)習(xí)任務(wù)。如學(xué)生已經(jīng)簡單學(xué)過導(dǎo)數(shù)，教師在導(dǎo)入與介紹學(xué)習(xí)目標(biāo)兩個環(huán)節(jié)后進行相應(yīng)的前測，了解學(xué)生對導(dǎo)數(shù)定義和公式的掌握程度，由此解決前測提出的問題：“導(dǎo)數(shù)是什么？導(dǎo)數(shù)解決什么樣的實際問題？怎么解決問題？”

（二）課中，參與式互動教學(xué)

在線下課堂教學(xué)中，教師以“劉翔奧運會110米跨欄”的視頻作為導(dǎo)入，創(chuàng)設(shè)情境，提出劉翔跨最后一個跨欄的速度，采用問題驅(qū)動+翻轉(zhuǎn)課堂模式引出導(dǎo)數(shù)的概念，讓學(xué)生展示學(xué)習(xí)成果并進行評價，再針對疑難問題與學(xué)生展開討論，從而完善學(xué)習(xí)成果。同時，教師利用隨機點名功能或者搶答方式，讓學(xué)生回答導(dǎo)數(shù)的內(nèi)容，再根據(jù)客觀題的作答情況，引導(dǎo)學(xué)生積極參與導(dǎo)數(shù)概念的學(xué)習(xí)。

（三）課后，后測+總結(jié)

課后，教師可以在網(wǎng)絡(luò)平臺上發(fā)布下次課的教學(xué)任務(wù)，學(xué)生完成相應(yīng)的復(fù)習(xí)和預(yù)習(xí)任務(wù)。教師通過作業(yè)檢驗學(xué)生是否達到學(xué)習(xí)目標(biāo)，再設(shè)置一些與導(dǎo)數(shù)相關(guān)的題目，以單選題、填空題、解答題為主進行測試。教師通過網(wǎng)絡(luò)平臺上學(xué)生的測試數(shù)據(jù)，檢測學(xué)生對導(dǎo)數(shù)知識點整體的掌握情況。同時，教師注意總結(jié)與評價，回顧本節(jié)重點和難點內(nèi)容，提出問題讓學(xué)生討論。最后，教師通過線上線下結(jié)合的多元化過程考核方式，提高教學(xué)質(zhì)量。

新疆理工學(xué)院理學(xué)院對能源化工2020級、2021級各一個班采用MOOC+BOPPPS混合式教學(xué)，對比未采用此種教學(xué)模式的能源化工2018級、2019級。從數(shù)據(jù)可知，2020級、2021級學(xué)生的平均成績和教師評教分?jǐn)?shù)明顯提高，如表1所示。

在高等數(shù)學(xué)教學(xué)中采用MOOC+BOPPPS混合式教學(xué)，有助于提高學(xué)生的自學(xué)能力和學(xué)習(xí)效率。筆者認(rèn)為，將MOOC+BOPPPS混合式教學(xué)推廣到整個數(shù)學(xué)教研室，有助于提高應(yīng)用型本科高校的高等數(shù)學(xué)教學(xué)效率。

參考文獻：

[1]楊思狄.“互聯(lián)網(wǎng)+”支持下的《高等數(shù)學(xué)》混合式教學(xué)研究[J].湖北開放職業(yè)學(xué)院學(xué)報，2022（2）.

基金項目：新疆理工學(xué)院校級一流本科課程培育建設(shè)項目，項目編號：YLKC202214。

（作者單位：新疆理工學(xué)院理學(xué)院）