基于高職高等數學的SPOC系統構建與應用研究

陳靈波

(云南旅游職業學院基礎教學部 云南昆明 650221)

由于高等數學教學知識過于復雜，屬于綜合應用知識點范疇，從而需要教師在教學過程中應用SPOC系統，并將學生分成不同小組，而后以小組為單位進行課堂討論。在SPOC應用模式下，教師只需要作為問題提出者與設疑者即可，在學生經過小組合作、思考與討論后解決疑難問題，以此增強學生協作能力與思考能力，進而提升高職高等數學教學效果。

一、SPOC系統的內涵

高等數學中的SPOC主要是指限制性的小規模在線課程（Small Private Online Course），是由加州大學伯克利分校的教授阿曼德·福克斯首次提出此概念的。[1]與帶有Open和Massive的MOOC相比，SPOC中所指的Small主要是指小規模學生，約為幾十至幾百人左右，其中Private主要表示其私密性，是準入與限制學生的條件設置，只有申請學生達到相應條件才可納入該課程。SPOC系統可有效避免以往采用MOOC時所存在的注冊率較高但完成率較低的現象。[2]因此，高職院校在高等數學中應用SPOC系統開展混合式翻轉課堂教學模式，不僅能夠在混合式翻轉教學課程中應用，還可幫助學生有效解決個性化學習、存儲學習資源與管理過程等問題，進一步整合教學新理念和信息化數學教學課程。

二、高職高等數學的SPOC系統構建與應用優勢

（一）契合數學培養目標

高職高等數學課程主要為專業課程教學服務，目標在于增強學生職業素養和職業能力，為學生未來發展和后續學習打下堅實基礎。[3]近年來，數學專業教學的實踐性、應用性受到廣泛重視，但由于現有教學條件和教學時長限制，高職院校建設實驗教學與建模教學只能滿足少數學生或流于形式，極大程度削弱了數學教學應有的實用性，更難以培養學生職業素養與職業能力。高職院校高等數學在構建與應用SPOC系統后，可根據學生學習需求利用互聯網技術尋找學習資源，而后反復觀看內容，通過自主學習方式增強基礎理論能力。此時，數學教師只需在教學過程中解答問題即可，并從中引導學生通過理論知識解決實際生活問題。如此一來，不僅能夠鞏固學生基礎理論知識，還可有效增強學生操作能力與應用能力。

（二）滿足學生的學習需求

高職院校普遍學生數學基礎能力較差，對于數學課程學習自信不足，卻對網絡操作流程十分了解。因此，高職院校構建SPOC系統下的教學課程十分容易吸引學生，讓學生迅速進入學習氛圍中。一般來說，SPOC教學內容時長為10-15分鐘左右，便于學生進行移動學習或碎片時間學習。此外，SPOC課程可細化被學生吸收，一般一個視頻內只包含一個重點問題或知識，有利于學生充分掌握重點知識，且不容易分散注意力，最大程度調動學生學習興趣，增強高職數學教學質量和數學教學效率。同時，高職學生還可在SPOC系統下接觸先進科學技術與數學前沿知識，從中激發學生好奇心理，感受獲取知識的愉悅體驗，從而進行深層次學習。

（三）增強學生學習靈活性

高職學校學生具有多樣化的學習需求，一些學生以就業為目標，一些學生以升學為目標。隨著高職教育深入改革與發展，高職院校在課程建設方面也應以學生日后發展需求為標準。但是，高職院校高等數學教學想要既不增強學生學習壓力，又可滿足學生學習需求十分艱難。在此情況下，高職院校可通過構建與應用SPOC模式滿足大部分學生學習需求，增強高職高等數學教學彈性需求。SPOC教學視頻主要以微課形式為主要呈現方法，可根據學生自身學習特點、學習需求自主掌握學習地點、學習時間，隨時把握視頻學習進度與學習節奏，充分掌握知識內容。如果學生擔心因為缺課而落下學習進度，難以跟上教師教學節奏，則可按照學習主題利用碎片時間鞏固與復習，或是在課外場所利用移動平臺進行學習，既可滿足學生學習所需，還可解決學習效率、學習進度問題。

（四）幫助教師創新教學模式

以往高職院校高等數學教學課堂由教師獨自負責，僅由數學教師承擔教學授課、開發課程、設計課程等全部任務。想要提升數學教學質量基本取決于數學教師教學方法與教學能力。但在教師應用SPOC模式后，可將自身教學身份轉化為整合與學習課程資源的教學引導者，教師不再是教學課堂的主體，更不必根據課程內容設計教學任務，只需要根據實際教學情況整合線下與線上教學資源即可。在線上教學資源中，數學教師需要跟進與觀察學生學習情況，掌握與引導學生學習方向。在線下教學課堂中，數學教師的教學角色是促進與引導學生進行學習，組織學生開展課堂討論，提供個性化教學指導，解決學生所遇到的數學難題。面對一些具有強度操作性的教學問題，教師可通過演示操作、專題講座等方式帶領學生深入分析，以此節約教師重復講解內容與備課時間，將更多教學時間利用在和學生拉近距離、整合教學資源上面，以此激發數學教師課堂教學活力與教學積極性，創新與優化高等數學教學模式。

三、基于高職高等數學的SPOC系統構建路徑與應用策略

（一）課前階段

高職高等數學在應用SPOC系統進行課前導學過程中，首先需要教師確立相應教學任務并為學生設計課前學習內容，發布與制作導學案，幫助學生明確學習要求、學習內容與學習目標。需要注意的是，學習內容需要細化明朗，學習目標需要具體明確，不可籠統描述。其中學習過程主要包括預學課件、教學測試、課堂問答、視頻瀏覽、閱讀資料、預習課件、完成學習等。教師應在每一節教學內容中將其分割成碎片化模塊，其中每一部分碎片都應包含1-2個重點知識，從中設計思考問題與預習任務，將其推送至平臺中。單一模塊總體學習時間應為10-20分鐘，便于學生利用課前課后碎片時間鞏固知識，增強數學學習效率。同時，學生也需在學習過程中根據導學案內容安排學習時間，提前預習相關知識點后完成預習測試內容。SPOC系統需要根據學生回答情況進行自動判別，讓學生可根據學習效果再次進行針對性學習，對于疑難問題需要在SPOC系統中進行提問。此外，高職教師需要在SPOC系統中實時了解學生學習情況，根據學生所提難題或討論問題、思考問題進行回答，以便于教師展開課堂教學。

（二）課中階段

高等數學教學構建SPOC系統時針對課堂研學階段需要教師針對學生預習情況深入研究，通過分析學生于SPOC系統中提出頻率最高的問題為其設定重點難題，而后作為本次教學任務進行提問。[4]學生會在教師的組織與引導下通過小組學習模式、主題發言方式來認真思考與討論問題，而后共同商議解決方式。同時，數學教師還需圍繞解決問題的教學目的采取探究式教學模式，適度、精細講解本次課程重點內容。而后根據學生學習情況與疑惑知識進行深入分析，結合歷史回顧、軍事案例、應用事例與典型例題引導學生深層次掌握與理解知識，主動完成知識構建。

（三）課后階段

當高等數學基于SPOC系統開展課后階段教學時，首先需要教師規定學生按時完成作業，其中包括書面作業、在線作業等。在線單元評價測試主要依托加拿大大學所研發的MapleT.A.即只能評分系統與在線考試系統。當學生完成系統在線測試與作業后，由系統自動判別學生學習情況，提升高等數學檢測效率。而書面作業主要以數學應用題、計算題與證明題為主，在教師進行評閱后給予學生相應教學評價。二者可作為相互補充各自側重教學作業。其次，當學生完成教師所規定的作業任務后，需要通過小組合作再次研究與拓展SPOC系統內的教學資料。此類資料主要以數學應用知識、建模問題與經典案例為主，一般更新周期為一周左右。學生需要靈活運用知識內容，充分掌握線上線下教學資源，通過小論文、學習報告等方式提交至教師的系統中，而后由教師對其進行批改，選擇內容優質文章共享在SPOC系統中。最后，教師可通過在線交流討論形式，安排教師在系統平臺中值班，為學生實現在線解答教學難題，并將學生互動情況結合進評價指標當中。針對學生普遍難以理解的問題與所需的教學活動內容則需要教師通過系統平臺進行在線討論，鼓勵學生積極發表自身觀點與建議。SPOC系統課程組需定時整理與收集平臺討論情況，針對價值較高的討論內容可將其作為重點問題在交互資源中為學生與教師提供參考。

（四）翻轉課堂教學模式

基于高職高等數學的SPOC系統應用主要以學習方法、數學公式和數學定理為基礎，數學教師可在此過程中根據學生學習能力通過SPOC系統補充教學資源，帶給學生更加靈活的學習模式，便于學生充分理解知識。[5]例如，教師在進行不定積分中部分積分法一課時，多數學生都是首次接觸此類計算知識，且該知識內容過于復雜，從而需要教師采取傳統教學面對面教學模式。當教師進行部分積分講解時，由于學生已經具備知識基礎，很容易理解其中含義，因而教師可采取SPOC系統實現翻轉課程教學促使學生更容易吸收知識，以此提升數學教學效果。

（五）綜合評價教學模式

高職高等數學教師想要引導學生從以往被動進行考試與作業轉變為主動創新研究。[6]首先需要應用SPOC開展混合式教學模式，打破以往高等數學教學在考試中一考定終身的評價方式，增強學生學習質量過程性評價比例，通過一體化、多元化考核模式，充分體現出學生在日常學習、課堂表現、期末考試、階段測試、系統學習、在線交流等行為，設計合理比例納入學生最終學習成績內。其次，數學教師應將學生平時成績設定為單元測試、在線交流、在線學習、作業測試與課堂表現，并通過加減分方式由教師錄入至SPOC系統中，而后由平臺進行記錄。

（六）SPOC教學效果反思

高職高等數學教學通過構建與應用SPOC模式開展混合式教學，不僅能夠將系統學習模式與課堂教學模式有機結合，還可充分發揮數學教師啟發、監控與引導教學過程作用，從中體現出學生學習創造能力、積極性與主動性。一般來說，這種教學模式雖然可以拉近師生距離，促使學生與教師、學生與學生之間加強交流頻率，且在高效利用、共享教學資源方面是傳統教學課堂難以做到的。但高等數學教學構建與應用SPOC模式還需克服以下教學因素影響。首先，教學觀念因素。想要順利實施混合式教學的前提因素是學生與教師可以認可與接受此類教學方法，從而需要高職院校管理人員和教師、學生能夠樹立以教師為主導、問題為關鍵、學生為主體的教學觀念，在此過程中，教學需貫穿于學生出發點與落腳點。其次，經歷因素與時間因素，由于教師在線解答問題與輔導問題、在線開發與維護課程資源等都需要耗費大量精力與時間，從而被認為是阻礙高職院校高等數學教學應用混合式教學模式的主要因素，從而需要教師以課程組為建設單位構建教師在線輪流值班制度，便于學生能夠在SPOC系統中及時解決問題。最后，教師技能因素，高職高等數學SPOC模式下應用混合式教學模式對于教師和學生自身信息技術提出更高要求，想要流暢使用SPOC系統獲取、使用、制作教學資源，還可從中進行溝通與互動，便需要高職師生增強自身多媒體技術、互聯網技術、計算機技術等應用能力，讓每個參與到高等數學教學的師生都可充分熟悉系統應用方式。此外，使用網絡教學資源效益，由于網絡教學資源越來越多，且獲取十分容易，如若教師沒有進行合理設計與規劃，則會出現雜亂無序、盲目收集教學資源的問題，從而導致教學負擔增重。同時，網絡教育資源還存在知識產權問題，教師如若沒有保護好知識產權，會導致部分教師不敢、不愿共享教學資源，進而需要高職院校構建完善保障機制與相應制度維護教師知識產權。

四、結束語

綜上所述，高職高等數學教學基于SPOC系統的構建與應用，首先需要高職院校為教師提供相應保障機制，并在各個方面逐漸完善教學體系，為學生提供豐富的教學資源。同時，高職院校還需優化與調改考核評價體系，以此鼓勵學生綜合能力發展。