基于Blackboard平臺的網絡輔助課程實踐研究

張新明

摘要：基于哈爾濱工業大學（深圳）的Blackboard網絡教學平臺，以混合教學理論為指導、Blackboard學習管理系統為技術支持，構建了不適定問題的計算方法課程的混合教學設計模式。文章詳細闡述了使用Blackboard平臺設計不適定問題的計算方法課程的方法以及有效地利用Blackboard網絡教學平臺進行不適定問題的計算方法網絡教學的主要做法。

關鍵詞：不適定問題的計算方法;Blackboard教學平臺;混合式教學改革

中圖分類號：G642.0 文獻標識碼：A 文章編號：1674-9324（2020）21-0186-03

一、課程簡介

不適定問題的計算方法是講述不適定問題和數學物理反問題基本概念、求解方法及其應用的一門課程，有重要的理論價值和實際應用前景。適定性的概念可以追溯到著名數學家阿達瑪在1923年所提出的“適當模型”應滿足的三個條件：（1）模型的解是存在的;（2）模型的解是唯一的;（3）模型的解對輸入數據是穩定的。只有滿足全部三個條件的問題，才是適定的問題，否則就是不適定問題。在很長一段時間內，人們認為只有適定性的問題才有意義，而隨著科學技術的飛速發展，人們也逐漸意識到很多描述自然現象的實際模型由于某些條件的限制并不滿足上述條件，從而引起了不適定問題研究的熱潮。與不適定問題密切相關的一類問題，就是數學物理反問題，這是因為大多數的反問題都是不適定的。

近些年來，數學物理反問題已經成為應用數學中發展最快的領域之一，代表了最活躍和令人振奮的交叉學科之一，這在很大程度上受其他學科與眾多工程技術領域的應用中所產生的迫切需求所驅動。數學物理反演問題涉及的不單純是數學和物理中的反問題，由于科學技術的發展和研究范圍的擴大，地學、圖像圖形學、遙感、石油勘探、醫學、金融、經濟乃至生命科學都提出了由“結果”探求“原因”的反演問題。因此，反演問題具有涉及面廣，內容豐富，跨行業，跨學科等特點。不適定問題的計算方法課程的開設為高校數學、物理、計算機等專業的研究生提供了一門既重視理論基礎，又強調實際應用的理論聯系實際的課程，有利于相關專業研究生科學研究素質的提高。

本文作者在哈爾濱工業大學（深圳）為研究生開設不適定問題的計算方法這門課程已有5年，系統總結了本門課程所具有的特色：（1）前沿性;（2）重理論基礎;（3）易于實現項目式教學。基于本門課程所具有的以上特點，在已有教學經驗的基礎上，本文作者基于Blackboard網絡教學平臺開展混合式改革，將傳統課程和網絡信息化元素融合為一體，根據教學目標、學習者和教學內容等特征，選擇教學媒體，組合教學策略和學習方式，希望能夠將多樣化的教學活動有效地結合，各抒其長，相互補充，從而形成最為優化的學習模式，使學生更易接受、消化課程內容，提高教學效率。

二、Blackboard（BB）簡介

Blackboard（BB）網絡教學管理平臺是目前非常流行的一種教學應用平臺。它是由美國畢博有限公司聯合塞爾網絡有限公司開發的一種集合文本圖像等多種媒體，以課程為中心，致力于虛擬學習環境建設，對課堂教學進行補充，提供交互式通信的網絡教學管理平臺，是一個典型的在線課程的開發工具。有了這一平臺，教師可以及時地發布、管理和組織教學內容，開展教學活動，完成教學、交流和評價三位一體的教學目標，還能根據課程學習需要進行個性化定制，使教與學的過程充滿情感的交流。

鑒于Blackboard網絡教學管理平臺的強大功能，眾多高校一線教師基于此平臺進行了相關教學改革研究。張嬌和周榕[1]采用文獻計量法和內容分析法，以中國知網（CNKI）為數據來源，從期刊發文量、發文作者與機構、論文高被引、研究熱點和研究主題等五個維度，定量分析Blackboard平臺的研究現狀，并提出結論和建議;成靜[2] 依托Blackboard平臺構建以臨床病例為主要內容的兒科護理學題庫，結果顯示：兒科護理學網絡題庫有利于學生的課余學習，調動學生參與網絡課程的積極性，增加師生間的交流溝通，促進學生臨床思維的培養，更全面地反映學生的學習狀況;李兵和張念生[3]通過農業機械學教學實踐，介紹了安徽農業大學工學院基于Blackboard平臺的農業機械學網絡課程的設計與應用策略，闡述了使用Blackboard設計農業機械學網絡課程的方法以及有效地利用Blackboard網絡教學平臺進行農業機械學網絡教學的主要做法;李磊[4]等在大學物理雙語教學過程中引入多維立體化的教學模式，結合教學資源、教學過程和考評體系等方面的建設與完善，構建基于Blackboard平臺的網絡環境下的多維立體化雙語教學模式;許益笑[5]探索在病理生理學教學中實行傳統的課堂授課與小組討論的PBL教學相結合的混合式教學模式，并引入Blackboard平臺網絡課程。 除此之外，Blackboard平臺也在眾多的其他課程建設中起到了非常重要的作用。

三、基于Blackboard（BB）平臺的課程建設

Blackboard平臺可實現對作業、測試、評價、輔導、答疑和交流討論等多個教學環節的支持，其對網絡教學的重要支撐作用得到了教師、學生的廣泛認可。筆者基于Blackboard平臺的強大功能，設計實現的不適定問題的計算方法課程主要內容包括如下。

（一）課程建設實踐

貫徹以學生為中心的教學理念，利用網絡教學平臺，課程主頁創建如下：

課程主頁

在課程主頁的左邊是本門課程的菜單欄，包括：通知、課程簡介、教學大綱、教學日歷、講義、課程資源、討論、小組、作業、測試、中英文詞匯對照等條目。在課程授課過程中，相關通知公告都可以發布在通知里。課程簡介則包含了本門課程的基本信息。教學大綱、教學日歷、講義和課程資源包含了本門課程的主要教學內容和課程資源，在這里包含講義之外的5本相關書籍，目的是拓展學生的知識面，使學有余力的學生能夠掌握更多的內容。討論和小組可以實現教師與學生、學生與學生之間的互動交流。授課過程共發起了兩次話題討論，同學們頗感興趣，積極參與，充分顯示了同學們的確是在動腦考慮，主動參與，并非是一味地被動接受老師所講解的知識。 作業與測試實現了基于網絡平臺的作業提交與評分以及課堂測試與評分等功能，在授課過程中共布置了4次作業，均實現了網上提交和評判。另外，本門課程還添加了“中英文詞匯對照”，這主要是解決本門課程雙語授課帶來的英語專業詞匯與中文翻譯的對照問題。

（二）教學效果評價體系建設

教學效果評價是整個教學過程中必不可缺的重要環節。為了調動學生學習的主動性，促進其自主學習，我們采用了過程化的考核方式，使學生的考評結果與學生的學習過程、學習主動性緊密地結合起來。在這種考核方式下，學生的總體學習成績由平時成績與期末考試成績兩部分構成。其中，期末考試成績占總成績的60%，平時成績占總成績的40%，主要包括Blackboard平臺論壇討論成績、課堂主動發言成績（20%）和課后作業成績（20%）。為了鼓勵學生主動參與，其中Blackboard平臺論壇討論成績和課堂主動發言成績是平時成績的加分項（加到平時成績滿分為止）。此外，由于本門課程是雙語授課，因此期末考試和課后作業均以英文的方式書寫或表述。

四、結束語

作為目前高校教學中比較常見的網絡教學平臺，Blackboard網絡教學平臺具有多項優點，如：內容豐富、靈活多變、設計簡單、易于學習、便于進行師生互動等。此平臺的應用，能夠使以學生為主體、教師為主導的現代化教學理念得以實現，能夠使更為科學的混合式教學設計便于實現，也能夠有效地引導學習者創造性地進行學習，從而促進以本為本的教學改革實踐。本次教學實踐的結果顯示，學生多數對結合了Blackboard網絡教學平臺的課程更感興趣，混合式教學方法能夠讓學生更好地了解本課程教學基本要求，掌握重點內容，拓展知識面。經過一學期試用，本課程建設效果基本達到預期目標，下一步課程建設目標包括完善課程考核方式、移動端平臺的課程使用、充分利用Blackboard平臺精細化教學過程，增加小組討論、成果展示等環節，以求進一步提高學生的學習興趣和熱情。

參考文獻：

[1]張嬌，周榕.Blackboard平臺國內研究現狀與反思[J].中國醫學教育技術，2019，33（02）：21-25.

[2]成靜，沈紅五，趙建美，姜琴，顧冬梅，王蘇容.基于Blackboard平臺的兒科護理學題庫構建與應用研究[J].護理研究，2015，29（25）：3130-3132.

[3]李兵，張念生.基于Blackboard網絡教學平臺的農業機械學精品課程建設[J].安徽農學通報，2011，（1）：167-168.

[4]李磊，王軼卓，李香萍.基于Blackboard平臺的大學物理多維立體化雙語教學實踐與探索[J].軟件導刊·教育技術，2016，（12）：12-13

[5]許益笑，王德選，王衛，倪世容，宋張娟，王萬鐵，金可可.Blackboard平臺支持下病理生理學混合教學模式探索[J].教育教學論壇，2017，（37）：159-161.

Abstract： Based on the Blackboard network teaching platform in Harbin Institute of Technology （Shenzhen）， taking the blended teaching theory as the guidance and Blackboard learning management system as the technical support， a blended teaching design for the course of Computational Method of the Ill-posed Problem is established. The design method of the course with the Blackboard teaching platform is introduced in detail， and the main methods of effectively using the Blackboard teaching platform in the course are also described.

Key words： Computation Method of the Ill-posed Problem; Blackboard teaching platform; blended teaching reform