在線測試系統在數學分析教學中的應用

摘 要：針對目前大學新生的實際情況，課題組創建了一個數學分析在線練習、測試系統，利用該系統提供的學生學習情況數據信息，研究了提高數學分析課程的教學效果與評價的教法方法，以促進學生成績大面積的提高。

關鍵詞：在線練習 測試系統 數據分析 教學方法

中圖分類號：G642 文獻標識碼：A 文章編號：1672-1578（2018）10-0045-03

數學分析是我校金融數學、信息與計算科學、數學與應用數學、應用統計等專業的最重要的核心專業基礎課程之一，也是新生進校后最先要學習的一門課程，各專業后續的許多重要的專業課程都要用到較多、較深的數學分析知識，當然也是各專業學生報考研究生必考的課程之一。可以說如果沒有較好的數學分析基礎，學生學習后續的許多專業課就有相當的難度。事實上，調查中我們發現，部分基礎較差的高年級學生，他們都是一邊學習新課，一邊補學數學分析。由此可見學好這門課程的重要性。但是，由于這門課程概念和理論的抽象性，學生難于理解，加之新生從高中考上大學的激動興奮之情未過，沒能引起學生的足夠重視，許多學生并不能很好的學好這門課，以至于為后面的學習埋下隱患。因此必須改革這門課程的教學，以便全面提高教學質量。

1 學生情況分析

由于這門課程是各專業大學一年級第一學期最先開設的課程之一，因此要提高本課程的教學質量，就必須對大學新生的情況有更多的了解，才能有針對性地進行教學，我們對大學新生的情況進行了調查研究，他們有如下特點：

1.1 學習積極性、主動性不夠

高中階段，部分老師和家長出于提高鼓勵學生的學習積極性和信心，增強他們克服困難的意識和決心，常鼓勵說：再大的困難你們也要堅持三年，等考上大學就輕松了。這本沒什么問題，但是，由于學生年輕幼稚，想的簡單，誤以為考上大學就進了天堂，就不用讀書受苦了，就可以享受人生了。這導致他們讀大學思想上準備不足，沒有了吃苦的精神和意識，自然學習積極性和主動性就沒有了。

1.2 不適應大學的學習生活節奏，導致他們跟不上，失去學習的信心

大學的課堂教學，一般容量很大，一節課老師講的內容很多，從上課講到下課，課程內容又抽象難理解。這與高中講課內容少、講講練練有很大差異。部分學生課堂上沒搞清楚，課后還沒有及時復習消化，新課又來了，于是造成惡性循環。結果就是開學前幾周學習熱情很高，以后由于帶帳過多，聽不懂課，雪球越滾越大，于是失去學習信心，甚至產生了混日子的思想。

1.3 代班的工作做得不夠，甚至在引導上有偏差導致學生沒有學習積極性

大學新生班級中有一、二個高年級的學生代班，任務是協助班主任和指導班委搞好班級管理。新生們也會向他們的師哥師姐們包括這些代班了解學校學籍管理、學習考試等各種情況，自然就要問如何讀大學、如何學習、如何考試不掛科、哪些老師要求嚴、哪些老師的課好過關等等，有些師哥師姐和代班由于經驗不足，也就說了一些考試不掛科的考試“秘訣”：比如某老師期末要劃重點，把重點背下來，只要考題像這類型就套上去，不管寫的對不對，只要把試卷寫滿，都要得分，就可以及格等等。這給學生產生一種誤解，就是平時不用讀書，期末用幾天時間背重點就可以不掛科。當問到畢業班學生就業與所學專業關系時，或許不完全了解情況，卻說很多人工作與專業沒多大關系，于是誰還想讀書呢？

1.4 社團活動太多，學生難于靜心讀書

新生進校后，活動太多：班干部、學生會干部、各社團干部招新競聘演講；粵語協會、化妝協會、街舞協會、斗魂棋社、攝影協會、營養協會等等組織的各種招新各種活動；學校迎新晚會、學院迎新晚會、班級迎新晚會、國慶中秋晚會、12.9晚會、元旦晚會、運動會；甚至11月11日本沒有晚會的日子，也被學生整了個光棍節晚會；各種知識競賽、演講等等太多的活動，自控力差的學生，成天忙于這些活動，哪還有心思和時間讀書。

2 教學改革措施

針對新生的上述問題，屬于引導范圍的這里就不多討論了，我們制定了相應的數學分析教學改革措施：

（1）盡可能減少學生的活動，引導學生有選擇性地參加適當的活動，加強對代班的專題培訓。

（2）加強專業導論課的學習，學生一進校，我們就安排專業老師做專題講解，請從事本專業工作的往屆畢業生做專業前景與工作經驗體會講座，并展開全班性的討論，幫助學生了解本專業的發展狀況和前景，引導學生熱愛所學專業，加強學習目的的教育。

（3）安排老師定時間定教室下班輔導，并對學生考勤。我院2016級各個班級都安排了老師利用晚自習定時間定教室下班輔導，解答學生疑問，同時對學生考勤，督促學生按時到教室學習，取得了很好的效果。

（4）創建了數學分析在線練習、測試（考試）系統。

3 數學分析在線練習、測試系統特點與題庫建設

經過課題組老師們的努力，我們創建了在線練習自測考試系統，該系統具有如下特點及應用：

可根據學生需要，自動生成分章節、分單元、分學習階段的多套題目幾乎不重復的練習題、自測題、目標達標測試題。這些題的特點主要是以單項或者多項選擇題的形式出現，并且給出來六個備選項。有效避免了學生互相借鑒答案和蒙答案，可以充分檢查學生學習的真實情況。分章節、分單元、分階段生成考題的特點可保證該系統與學生學習進度同步，具有同步在線練習、測試的特征，學到哪里就考到哪里，滿足學生在學習新知識的同時，及時復習回顧舊知識，達到滾動學習、循環學習的效果，這正是符合Hermann Ebbinghaus遺忘曲線規律構建的學習系統。由于系統自動計時及試題的不重復性，所以學生先到先做，隨到隨做，靈活性很大，方便學生時間安排。學生在規定時間內做完這些題目后，系統會自動閱卷，給出成績和答案，系統還可以根據學生需要給出各類題型的得分情況、得分率等有關信息，學生可根據這些信息檢查自己對基本概念、基礎知識、計算能力、應用能力的掌握情況，便于學生有針對性地學習和復習。

本系統還有一個優點是除按規定時間學生必須參與外，學生可根據自己的時間安排，隨時到實驗室參加測試學習，進入系統后還可以進行多次測試練習，大大方便了學生。我們發現很多學生自覺組隊測試，比誰做的好，得分高。一次測試完后，為取得好成績，很多同學都會馬上又進行第二次測試，甚至第三次測試。表明我們的系統就像游戲系統一樣能吸引住學生，把學生從游戲室吸引到實驗室和教室自主學習。

學生測試后，學習情況的有關統計數據系統會自動保存，優點是教師可定期進系統調取有關數據，根據這些數據了解學生對知識的掌握情況，以便及時有效地開展教研討論，改進教學方法、有針對性的進行課堂教學與輔導。課題組規定，每兩周調取一次數據，集體教研討論，研究問題，及時進行教學方法調整。

當然測試系統必須有一個支撐，就是足夠豐富的試題庫，并且試題庫中的每道題都要精心設計，是考查概念基礎還是基本計算能力，或者是應用能力，為此經過課題組老師們的努力，花了大量時間和精力，我們精心設計了兩千多道很有代表性的概念基礎題、計算題和應用題（這當然還不夠，以后還會進一步完善）。我們設計這些題目的指導思想是：緊扣教材，注重概念與理論基礎，題目靈活多變。

上述這些題型，很有代表性，看似簡單，但很容易出錯，學生練習中一旦系統給出錯誤信息，學生必然好奇去看書，去討論，就能激發他們的學習積極性。只有學生認真學習，深刻理解數學分析的概念定理，才能做出正確的解答。

4 改革的效果

本系統是在我院大一第一學期16級各專業同時實施。利用該系統，我們每周定期安排了兩節晚自習分班讓學生全部參與該系統的練習培訓，并進行考勤，確保學生都參與，其余時間由學生自主參與。經過一年多的實踐，取得了良好的效果，學生成績得到大面積提高。下面以金融數學、信息與計算科學兩個專業為例，給出相關統計數據（注：數據來源：樂山師范學院數學與信息科學學院檔案室學生期末考試試卷卷面成績）：

說明：（1）表一中15級金融數學班是教改前的期末考試成績統計數據；

（2）表二、表三中16級金融數學班，16級信息與計算科學班是教改班級的成績統計數據；

（3）16級金融數學班和16級信息與計算科學班由同一個老師上課，教材、考題均相同，但由于課程安排原因，16級信息與計算科學班沒有參加集中進行的在線練習與測試，僅部分學生自主參與。

從上三個表中的統計數據信息看，教改前的班級15金融數學和未完全參與教改的班級16信息與計算科學班與完全參與教改的16級金融數學班，顯然表二中16級金融數學班的幾乎所有數據都優于其他兩個班，尤其是課程平均分高出16級信息與計算科學班7.13分，并且不及格率大幅下降，表明我們的教改取得了大面積成績的大幅度提高，這是很好的教改效果。

5 結語

數學分析在線練習、測試（考試）系統，雖然取得了很好的教學改革效果，但也存在不足，比如不能解答學生疑問。因此應用上，我們要求學生結合精品課教學資源，微課視頻教學資源等進行學習。目前智慧課堂又是利用現代高科技技術進行的新一輪課堂教學改革，我們不應該滿足已取得的成績，只有不斷學習，把我們的改革成果與數字課堂、智慧課堂結合起來，不斷探索新的課堂教學方法和教學手段，才能不斷提高教學質量。

參考文獻：

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作者簡介：韓仲明（1963-），男，四川樂山人，樂山師范學院副教授。