基于直播平臺的高等數學遠程教學模式探索

姜珊珊

摘 要

為應對疫情，各地教育行政部門及各高校迅速推出“停課不停教、停課不停學”線上學習指導意見及方案。以網絡平臺為基礎，在線遠程教育為主場開展新型教育背景形勢下的高校教育教學工作。本文擬分析遠程教學模式如何充分利用網絡優勢有效激發學生主觀能動性，獲得良好的教學效果。

關鍵詞

疫情防控;遠程教學;高等數學;直播平臺

中圖分類號： O13-4;G434 ? ? ? ? ? ? ?文獻標識碼： A

DOI：10.19694/j.cnki.issn2095-2457 . 2020 . 18 . 07

0 引言

高等數學課程一直是高校理工課各專業以及經管類專業學生的一門重要的公共基礎課程。許多學校高等數學課程[1]都是大班教學，知識理論性強內容抽象。而近期“疫情”的突發，使得教學活動只能在遠程實施，遠程在線教學一躍成為高校教學的首要手段。而受教學時間、學生自控能力制約大大增加了教學的難度。從而如何在無法面對面的情況下，設計教學實施方案、掌控教學節奏、達到教學效果是老師們面臨的新的重要挑戰。本文探索從教學的“課前—課中—課后”過程出發，“同步異步”教學相結合，充分運用各種在線教學輔助工具的遠程教學過程，以確保達到良好的教學效果。

1 網絡直播平臺成為遠程教學的面對面教室

網絡直播教學作為一種目前替代傳統教室教學，最便捷高效的教學方式，直播間成為遠程教學的面對面教室。相較于在線網絡課程，網絡直播教學師生時間同步、教學現場感強、互動性強，對學生更具吸引力。這種教學方式相對比較靈活新穎，教師通過視頻或語音直接在網絡直播間上面向學生現場組織教學活動，貼近于學生所習慣的真實學習場景。我們對于網絡直播情況學生體驗滿意度進行調查，學生表示從直播狀況體驗更傾向于選擇使用釘釘直播，其次為B站，其中部分學生建議可以分別搭配雨課堂教學。釘釘以阿里云的網絡實力穩健支持直播的流暢性，集分享屏幕直播、直播回放、彈等多種功能于一體。而B站以其迎合“00后”年輕人的各種周邊娛樂而深受歡迎。綜合考慮教師對課堂氛圍的掌控性、師生課上課下互動等綜合因素，最后我們選擇了釘釘直播平臺。對于初接觸網絡直播領域的老師可以先在新手體驗群進行模擬操作，熟悉新的陌生教學環境。分享屏幕直播可以與實際課堂教學一樣使用相應的PPT等講解，從而降低了遠程教學的難度，打破了師生間的空間距離感，營造良好的學習氛圍。智能表單可以生成各種簽到表、隨堂練習表，生成課后作業表以及考試測驗表等。學生可以拍照上傳作業與試卷答案，教師則可以完成電子批閱。綜合各項指標而匯總成學生學習課程的平時成績，形成完整的整個教學的過程化管理。

2 雨課堂成為貫穿遠程教學“課前—課上—課后”全程的智慧助手

近幾年，隨著雨課堂在教學過程中逐步應用，高等數學這種大班授課師生互動較少，氣氛比較沉悶的弊端有了很大的改善[2]。對于遠程教學，主要困難是老師無法面對面去感知學生對知識的理解掌握程度等，甚至老師無法掌控網絡另一端是否認真聽講并及時反饋。而雨課堂可以實現課前教師把相關的視頻、課件推送到學生手機上讓學生進行充分的課前預習。課上教師開啟雨課堂授課模式放映幻燈片，相應的幻燈片也會實時推送到學生手機，匿名反饋可以及時讓老師發現問題進行重點講解。高等數學除了講解以外更多的是大量習題練習。為了配合全新的在線教學模式，雨課堂還推出了板書功能，老師可以跟實際課堂一樣講解習題，并隨后把相應的板書發送到學生手機。學生在同步緊跟老師的教學節奏的同時，課后可以回顧相應的解題過程。相比千篇一律生硬的PPT，老師的板書更能讓學生產生學習共鳴。為了及時獲得學生的學習反饋，教師可以在PPT中適當添加隨堂練習，教師及時檢驗學生對相關知識的掌握程度，發現學生學習中出現的問題。這樣增加了師生間互動環節。調動學生的學習積極性，減少學生上課走神的情況。在觀看直播上課的同時同步雨課堂課件會給學生一種上課的儀式感。隨堂練習反饋統計“投屏”，以及“彈幕”討論功能可以讓學生參與教學活動，縮短了師生的心理距離，活躍了課堂氣氛。課后雨課堂自動對課堂教學全過程進行數據采集和分析生成表格，并發送教學小結和學習小結推送給教師和學生。以便教師及時根據總體反饋情況調整教學策略。

3 Matlab等數學軟件成為遠程教學的質量保證

一直以來高等數學都是內容比較抽象，具有一定的理論復雜性的課程。特別是下冊空間解析幾何、重積分、以及曲面積分的教學中，許多復雜的圖形不容易直觀展現，學生很難展開空間想象。 通過Matlab繪制空間曲面曲線圖形，可以讓教學內容更生動直觀，吸引學生的學習興趣提高學習效果。特別是遠程教學中，為了讓180多位學生幾節課不間斷的保持學習狀態，Matlab等數學軟件在輔助遠程教學方面起了至關重要的作用。Matlab是具有影響力的科學計算軟件，具有強大而精準的繪圖功能[3]。可以使教學內容變得更生動而有趣。以往在課堂教學過程中，因為Matlab軟件占用空間比較大，并且需要編寫相應的程序才能運行這就要求教師具有一定的編程能力。在教學手段充分的條件下，一般選擇忽略這種方式。而遠程教學使得面對面授課變得困難。運用豐富色彩的圖形、變換多樣的動態展示，更能讓很多數學抽象問題變得簡單直觀，特別適用目前在線網絡授課的狀態。

我們以空間幾何章節為例，講解空間曲面時首先介紹旋轉曲面的形成原理。

例1.繪制曲線y2=z繞z軸旋轉一周所形成的曲面。

曲線繞固定z軸旋轉而成空間旋轉曲面一般方程為y2+x2=z。而對于此空間曲面也可以表示成參數方程的形式：

執行應用M文件，程序幾秒鐘就可以顯示圖形。可以在窗口上對圖形進行旋轉等操作，從各個角度觀察圖像。學生可以在課堂上邊學邊做，充分體現以學生為主體，學生在課堂的主導作用。學生也可以通過課后討論、探索、實踐等進一步進行更深入的圖形處理，從而把教學型課堂教學引申為研討型課堂教學。促進學生對高數中理論或者定理等內容理解加深，進而促進學生專業知識水平與綜合素質的提高與發展。

4 總結

通過綜合運用網絡教學平臺與信息化的教學軟件等，教師通過合理設計、整體策劃，課前課后-同步異步相結合方式，完美的完成教學任務，達到高質量的教學效果。21世紀是信息網絡化的時代，對各個領域都產生了極為深遠的影響。而教育現代化給教師們也帶來了新的機遇與挑戰。

參考文獻

[1]同濟大學數學系.高等數學（第7版）[M].北京：高等教育出版社，2014.

[2]劉淑貞，王明宇.“雨課堂”+matlab+flash動畫讓定積分概念妙趣橫生[J].教育現代化，2019，6（32）.

[3]姜兆敏，黃金城.利用Matlab進行高等數學的輔助教學[J].高等數學研究，2017（06）.

[4]王田.數學軟件在高等數學大眾普及線上教學中的應用[J].科技視界，2019（27）.