信息技術(shù)在高等數(shù)學(xué)課外輔導(dǎo)中的應(yīng)用

屈彩鳳 陽彩霞 張清平 陽平華

廣州城市理工學(xué)院計(jì)算機(jī)工程學(xué)院 廣東廣州 510800

一、概述

數(shù)學(xué)不僅是一種工具,而且是一種思維模式;不僅是一種知識(shí),而且是一種素養(yǎng);不僅是一種科學(xué),而且是一種文化[1]。數(shù)學(xué)教育貫穿了人的學(xué)前教育、基礎(chǔ)教育和高等教育。高等數(shù)學(xué)作為高等院校各理工科專業(yè)學(xué)生必修的一門重要的基礎(chǔ)理論課,不僅能為學(xué)生后續(xù)學(xué)習(xí)某些專業(yè)課提供必要的數(shù)學(xué)基礎(chǔ)和工具,而且在培養(yǎng)學(xué)生的數(shù)學(xué)素養(yǎng)、獨(dú)立思考、創(chuàng)新意識(shí)和自我學(xué)習(xí)能力等方面具有其他課程無法替代的作用。

當(dāng)下我國高等教育為了加強(qiáng)實(shí)踐教學(xué),不斷縮減某些理論課程課時(shí)。比如高等數(shù)學(xué)的授課學(xué)時(shí)于1996年前的220學(xué)時(shí)左右縮減到今天的160學(xué)時(shí)左右,有的學(xué)校甚至擠壓到不足128學(xué)時(shí)。在課程知識(shí)體系保持大致不變而課時(shí)又大大縮減的情形下,教師在課堂上往往出現(xiàn)“向前趕”的現(xiàn)象,使得課堂講解不夠細(xì)致,學(xué)生學(xué)起來囫圇吞棗,對(duì)很多知識(shí)點(diǎn)不甚其解[2]。再加上課程本身理論性強(qiáng)又高度抽象,而普通高校的學(xué)生普遍基礎(chǔ)理論知識(shí)薄弱,學(xué)習(xí)能力參差不齊[3],課堂教學(xué)這樣的“大鍋飯”不可能滿足所有的學(xué)生。因此,學(xué)生在學(xué)習(xí)高等數(shù)學(xué)過程中存在各種各樣的疑問是完全正常的[4]。由于課程的連貫性,若疑問得不到及時(shí)的解決,舊的疑問又容易引發(fā)新的疑問,最終形成惡性循環(huán),嚴(yán)重影響高等數(shù)學(xué)的教學(xué)效果。

隨著信息化時(shí)代的快速發(fā)展,教育教學(xué)模式發(fā)生了深刻的變化。信息技術(shù)在課堂教學(xué)上的應(yīng)用越來越廣泛[5-12],并在提高教學(xué)質(zhì)量上取得了一定成效。但在課外輔導(dǎo)上的應(yīng)用,我們同樣不能忽視。課外輔導(dǎo)是指教師幫助和指導(dǎo)學(xué)生的課外學(xué)習(xí)活動(dòng),是課堂教學(xué)活動(dòng)的延伸和補(bǔ)充,是一項(xiàng)必不可少的教學(xué)環(huán)節(jié)。它與課堂教學(xué)相輔相成,對(duì)完成教學(xué)任務(wù)、實(shí)現(xiàn)教學(xué)目的具有同樣重要的作用。如何利用多樣化的現(xiàn)代信息技術(shù)手段開展課外輔導(dǎo),輔助課堂教學(xué)以提高教學(xué)效果,是值得我們深入研究和不斷探討的話題[13]。

本文根據(jù)筆者的工作單位--廣州城市理工學(xué)院的校情,積極探索基于信息技術(shù)的高等數(shù)學(xué)課外輔導(dǎo)新模式,旨在將課外和課內(nèi)結(jié)合起來,彌補(bǔ)課堂教學(xué)學(xué)時(shí)不足,提升學(xué)生課外學(xué)習(xí)能力和積極性,繼而提高高等數(shù)學(xué)課程的教學(xué)質(zhì)量。

二、當(dāng)前高等數(shù)學(xué)課外輔導(dǎo)中存在的問題

(一)學(xué)校/教師不重視

課外輔導(dǎo),特別是高等數(shù)學(xué)的課外輔導(dǎo),對(duì)學(xué)生內(nèi)化知識(shí)和培養(yǎng)能力具有不可估量的作用。然而遺撼的是有些高校并沒有把它納入日常教學(xué)體系中。從教學(xué)管理上看,無論是在“教學(xué)檢查評(píng)估”工作上,還是在“教學(xué)工作量計(jì)算”上,都沒有涉及課外輔導(dǎo)這一環(huán)節(jié)[4]。有的高校則是單獨(dú)安排本校研究生兼職課外輔導(dǎo)教師,這使課內(nèi)與課外銜接不上,無法互為補(bǔ)充。有的主講教師甚至認(rèn)為課外輔導(dǎo)是輔導(dǎo)教師的事,與自己無關(guān),自己負(fù)責(zé)上好課就行了,其他時(shí)間還要留給科研和家庭。有的主講教師認(rèn)為大學(xué)不需要課外輔導(dǎo),這都是不對(duì)的,主講教師必須參與到課外輔導(dǎo)中來,這不僅有利于促進(jìn)其他各教學(xué)工作的開展,也有利于教師自身業(yè)務(wù)水平的提高。

(二)傳統(tǒng)輔導(dǎo)形式落后,跟不上時(shí)代發(fā)展

目前有些高校執(zhí)行的課外輔導(dǎo)方式是任課教師每周選一固定時(shí)間在辦公室坐班答疑。這種傳統(tǒng)的課外輔導(dǎo)模式雖能讓師生面對(duì)面、一對(duì)一地直接交流互動(dòng),但受時(shí)空限制,并不受當(dāng)代大學(xué)生歡迎。一是他們并沒有隨手記錄疑問、待到指定時(shí)間再統(tǒng)一求解的習(xí)慣。二是由于高校校園相對(duì)較大,學(xué)生住宿區(qū)距離教師辦公區(qū)較遠(yuǎn),為學(xué)生求助教師帶來不便。因此,實(shí)際中上門前來尋求輔導(dǎo)的學(xué)生寥寥無幾?？梢?這種傳統(tǒng)課外輔導(dǎo)模式已不適應(yīng)當(dāng)前時(shí)代潮流,學(xué)生真正受益甚少。

(三)輔導(dǎo)效率不高、效果不好

據(jù)調(diào)查,當(dāng)下大部分有疑問的學(xué)生會(huì)選擇在課間休息時(shí)間求問教師。但課間時(shí)間有限,有時(shí)用來解答一個(gè)問題就已經(jīng)很倉促了,特別是當(dāng)教師還需趕往下一個(gè)上課地點(diǎn)或者班車時(shí),會(huì)很難把一個(gè)問題講透。若是問問題的學(xué)生很多,這課間時(shí)間無法滿足學(xué)生的需求。

隨著互聯(lián)網(wǎng)的普及,也有很多學(xué)生傾向于選擇一些常用社交軟件詢問問題。由于數(shù)學(xué)公式編輯不便,教師一般把解題過程寫在紙上,然后拍照發(fā)圖,或者手邊無法書寫時(shí)用語音回答。這種自發(fā)的、缺乏組織的網(wǎng)絡(luò)答疑雖然具有時(shí)間和空間上的優(yōu)勢,讓學(xué)生隨時(shí)隨地都能問問題,但教師并不是隨時(shí)都拿著手機(jī)或者坐在電腦前等著回答問題,因此往往回復(fù)不及時(shí)。而圖片的解答過程是靜態(tài)無聲的,缺乏對(duì)學(xué)生思維的引導(dǎo);語音的解答過程需要學(xué)生重構(gòu)公式演算過程,學(xué)生可能要反應(yīng)半天?？梢娺@種答疑方式效果并不理想,甚至是低效的。

另外,對(duì)于有些難點(diǎn)或者比較經(jīng)典問題,教師需要年復(fù)一年地對(duì)不同的學(xué)生重復(fù)解答多遍,這大大降低了教師的工作效率。

(四)缺乏集體探討和相互啟發(fā)

現(xiàn)行的輔導(dǎo)形式都是一對(duì)一的,雖然更有針對(duì)性,但對(duì)教師來講效率低,比較費(fèi)時(shí),輔導(dǎo)過程缺乏學(xué)生集體探討和生生之間的相互啟發(fā)。這不但不利于學(xué)生捕捉自我思維的閃亮點(diǎn),也不利于在班級(jí)中形成良好的學(xué)習(xí)氛圍。教師應(yīng)該擴(kuò)大學(xué)生之間的相互影響,組織學(xué)生開展互幫互學(xué)活動(dòng),讓他們之間既有適度競爭又有深度合作,最終達(dá)到共同進(jìn)步的目的。

鑒于目前高等數(shù)學(xué)課外輔導(dǎo)中存在的各種問題,我們急需探索借助信息技術(shù)的高等數(shù)學(xué)課外輔導(dǎo)新模式。

三、基于信息技術(shù)的高等數(shù)學(xué)課外輔導(dǎo)策略

(一)借助在線教學(xué)平臺(tái)

隨著信息技術(shù)的發(fā)展和在教育領(lǐng)域中的滲透,目前市面上有很多成熟的在線教學(xué)平臺(tái)。本文以與我校有合作的北京世紀(jì)超星信息技術(shù)發(fā)展有限責(zé)任公司開發(fā)的超星爾雅網(wǎng)絡(luò)公開課教學(xué)平臺(tái)(PC端)和學(xué)習(xí)通(移動(dòng)端)為例,介紹其在高等數(shù)學(xué)課外輔導(dǎo)中的應(yīng)用。

教師首先要在平臺(tái)上建課(建議使用PC端建課,方便上傳資料等操作),根據(jù)平臺(tái)使用的深度,可選擇上傳章節(jié)知識(shí)點(diǎn)的教學(xué)視頻、PPT、電子教案、課外閱讀等資料。然后建立教學(xué)班級(jí),可以通過分享班級(jí)邀請(qǐng)碼或二維碼拉學(xué)生進(jìn)班級(jí),或者使用Excel模板批量導(dǎo)入學(xué)生名單。和該平臺(tái)有合作的話,也可以在學(xué)校的學(xué)生庫里直接選擇教學(xué)班級(jí)導(dǎo)入。之后班級(jí)里的學(xué)生在PC端和移動(dòng)端就皆可學(xué)習(xí),且學(xué)習(xí)記錄互通(下文中將不再區(qū)分PC端和移動(dòng)端,統(tǒng)稱該平臺(tái)為超星學(xué)習(xí)通)。

該平臺(tái)可開展隨堂練習(xí)、簽到、分組任務(wù)、搶答、選人、投票、主題討論、問卷、評(píng)分等課堂活動(dòng),也可以建立題庫、發(fā)布作業(yè)、線上批改作業(yè)、自動(dòng)組卷、進(jìn)行線上考試等課后活動(dòng),還可以利用課程統(tǒng)計(jì)功能追蹤學(xué)生學(xué)習(xí)進(jìn)度、進(jìn)行成績分析等(見圖1、圖2)。它是一個(gè)功能齊全、發(fā)展成熟的在線教學(xué)平臺(tái),完全可以滿足當(dāng)前線上教學(xué)和課外輔導(dǎo)的各種需求。

圖1 PC端課程首頁

圖2 移動(dòng)端課堂活動(dòng)功能

(二)采用錄播的定點(diǎn)投放方式

為了避免教師工作的重復(fù)性,提高教師工作效率,對(duì)于教學(xué)中學(xué)生存在的共性和典型問題,錄制詳細(xì)的講解視頻。視頻中要展現(xiàn)類似黑板板書的動(dòng)態(tài)推理和演算過程,但不要就題論題,最后還要總結(jié)解題思路,把問題引申到概念原理上去[4],達(dá)到舉一反三的效果。一個(gè)視頻的時(shí)間不宜過長,最好控制在10分鐘以內(nèi)。錄制好的視頻可以存放在學(xué)習(xí)通的資料庫里,也可以放在視頻網(wǎng)站上,在合適教學(xué)時(shí)間節(jié)點(diǎn),把視頻鏈接推送給學(xué)生觀看。

(三)采用群聊的多向交互方式

為了發(fā)揮集體優(yōu)勢,促進(jìn)學(xué)生開展互幫互學(xué)活動(dòng),可采用群聊的多向交互方式進(jìn)行課外輔導(dǎo)。教師可直接利用學(xué)習(xí)通里自帶的班級(jí)群,或者另建立用于課程與班級(jí)學(xué)習(xí)的社交軟件群等,謝絕學(xué)生私聊,倡導(dǎo)和鼓勵(lì)學(xué)生把疑問分享在班級(jí)群里,同時(shí)鼓勵(lì)有能力的學(xué)生去解答。這也可以解決教師不能隨時(shí)在線的問題,讓提出問題的學(xué)生盡快得到解答。為了激勵(lì)學(xué)生,可以對(duì)提出問題和回答問題的學(xué)生給予不同的課程積分作為獎(jiǎng)勵(lì)。教師也可以在群里點(diǎn)撥解決疑問的關(guān)鍵和點(diǎn)評(píng)學(xué)生的解答。這個(gè)過程既要引導(dǎo)學(xué)生獨(dú)立思考,又要引發(fā)集體探討,盡力營造互相幫助、互相學(xué)習(xí)、互相啟發(fā)、共同進(jìn)步的學(xué)習(xí)氛圍,促進(jìn)優(yōu)良班風(fēng)和學(xué)風(fēng)的形成。

(四)采用直播的現(xiàn)場交流方式

每周或者每兩周固定一個(gè)時(shí)間段(不宜過長,半個(gè)小時(shí)到一個(gè)小時(shí)之間),可直接使用學(xué)習(xí)通自帶的直播微應(yīng)用,或者采用其他可以直播的軟件,利用線上即時(shí)交流的方式來查漏補(bǔ)缺。直播輔導(dǎo)可以幫助學(xué)生梳理知識(shí)點(diǎn)、講解作業(yè)中出現(xiàn)的問題,也可以對(duì)個(gè)別學(xué)生的問題進(jìn)行答疑解惑。直播時(shí),適當(dāng)采用一些活躍的教學(xué)手段,營造輕松的學(xué)習(xí)氛圍,吸引并留住學(xué)生。這樣,我們的直播輔導(dǎo)才更有持續(xù)性。

(五)正確評(píng)估課外輔導(dǎo)效果

信息技術(shù)與高等數(shù)學(xué)課外輔導(dǎo)的深度融合能否取得預(yù)期的效果,不能用傳統(tǒng)的、封閉的評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)來衡量,不能只看學(xué)生的學(xué)習(xí)成績是否顯著提高,而要采用“全方位的、立體的、開放的”教學(xué)評(píng)價(jià)。我們不僅要關(guān)注學(xué)生是否會(huì)做題,更要關(guān)注學(xué)生是否掌握了適合自己的學(xué)習(xí)方法、養(yǎng)成了良好的學(xué)習(xí)習(xí)慣;不僅要關(guān)注學(xué)習(xí)結(jié)果,更要關(guān)注學(xué)生的學(xué)習(xí)過程,定期對(duì)學(xué)生進(jìn)行階段性對(duì)比評(píng)價(jià)。對(duì)此教師可以借助超星學(xué)習(xí)通查看學(xué)生的筆記熱詞,了解學(xué)生對(duì)課程的關(guān)注熱點(diǎn);也可以通過超星學(xué)習(xí)通上的投票、討論和問卷等功能,多方位了解學(xué)生在不同時(shí)期的學(xué)習(xí)狀態(tài)和學(xué)習(xí)效果,以及對(duì)課外輔導(dǎo)的滿意度和建議。

結(jié)語

課外輔導(dǎo)是學(xué)生內(nèi)化知識(shí)的重要方式[14],是課堂教學(xué)活動(dòng)的補(bǔ)充,是高等數(shù)學(xué)教學(xué)中不可或缺的環(huán)節(jié)。它與課堂教學(xué)組成一個(gè)完整的教育體系[13]。教師應(yīng)重視課外輔導(dǎo)在高等數(shù)學(xué)教學(xué)中的重要地位和作用,將信息技術(shù)與課外輔導(dǎo)有機(jī)結(jié)合起來,不僅能提高課外輔導(dǎo)的效率,起到事半功倍的效果,還能讓課外輔導(dǎo)的形式更多樣,更順應(yīng)時(shí)代潮流,更易被學(xué)生接受。

筆者借助超星學(xué)習(xí)通在線教學(xué)平臺(tái),利用錄播、群聊、直播等信息技術(shù)手段,建立的高等數(shù)學(xué)課外輔導(dǎo)新模式,不受時(shí)間和空間的限制,能為學(xué)生提供全方位、全天候的教學(xué)服務(wù)。

實(shí)踐表明,該模式深受學(xué)生歡迎,能大大減少學(xué)生在高等數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)過程中積累的問題和疑惑,在提高學(xué)生課外學(xué)習(xí)的積極性和提升學(xué)生學(xué)習(xí)效果的同時(shí),也提高了教師的教學(xué)效率,這是一種可行的教學(xué)策略。該模式亦可推廣到大學(xué)里其他理論性比較強(qiáng)的基礎(chǔ)課程上,可供同行們參考和借鑒。