工科院校計算方法課程混合式教學模式探索

龐薇薇 潘曉麗 武昭陽

摘 要： 文章針對工科院校計算方法課程的特點和所面臨的教學現狀，探究計算方法課程線下線上混合式教學模式的應用方法，從而創新高校教學模式，優化課程內容，加強師生間的信息化互動，形成獨特的評價體系，提高課程教學效果。線上線下混合式教學模式的實施包括三部分：課前內容安排，課中知識點講解，課后測評及反饋。

關鍵詞：計算方法;混合式教學模式;工科院校;教學效果;課前;課中;課后

中圖分類號：G642 文獻標志碼：A文章編號：1008-3561（2020）08-0014-02

自21世紀以來，人類進入“互聯網+”智能時代，信息技術深入到社會的各個領域。信息技術給學生的學習帶來了巨大轉變，如學習思維、學習方式、學習教材、學習課程、教學模式等的轉變。信息技術與高校教學的融合越來越深入，許多高校嘗試采用基于慕課、雨課堂、翻轉課堂教學平臺的線上線下混合式教學模式，并在近些年得到迅速發展。計算方法課程作為工科高等院校的通識教育課程，課時較少，知識點較多，計算量較大。計算方法又稱“數值分析”或“數值分析與數值計算”，是一種研究并解決數學問題的數值近似解的方法，還可以在計算機上運行，它既有純數學的高度抽象性與嚴密科學性的特點，又有應用數學的廣泛應用性與實際試驗的高度技術性的特點。為提高計算方法課程教學效率，教師應該研究如何借助信息技術，有效開展線上線下混合式教學，這也是計算方法課程教學改革面臨的重大挑戰。

一、高等院校計算方法課程教學改革的必然性

1.傳統教學模式已不適應教學現狀

傳統課堂以教師的教授為主，教師處于主體地位，學生則被動接受知識，處于客體地位。目前，許多高等院校對計算方法課程的教授仍停留在教師講、學生被動接受的模式，學生的個體性和求知性得不到重視。教師面對個性不同的學生采取相同的教學手段，會給學生造成一種無形的壓力，導致學生學習興趣下降，教學效果不佳。

2.學生難以理解和應用所學知識

計算方法課程作為工科高等院校的通識教育課程，知識點繁多，計算機應用較多，學生不易理解和操作。計算方法課程是一門與計算機聯系密切的理論性和實踐性都很強的課程，對教師的教與學生的學要求都很高。然而，許多高等院校開設的計算方法課程課時較少，實踐時間也較短，所以學生在理解和上機操作中存在一定的困難。同時，很多教師仍然采用傳統的教學模式，所教授的知識過于陳舊，而且上機水平有限，無法教授較新的知識，使得學生學習效果不佳，不知道如何實際應用所學知識。

3.學生的自主學習能力欠缺

目前，很多學生對計算方法課程認可度較低，自主學習積極性不高，自主學習能力欠缺。再加上一些教師在課堂上只是一味地羅列知識，授課氣氛沉悶，無法吸引學生的注意力。對于缺乏學習自制力的學生而言，在沒有教師督促與監管的情況下，他們的學習效果普遍較差。因此，調動學生的自主學習興趣，培養學生的自主學習能力，是教師的當務之急。

4.信息化教學手段存在片面性

雖然各種信息技術工具不斷涌現，然而在現實應用中，信息技術始終被視為一種課堂教學輔助手段，沒有得到突破性的發展。信息化教學手段未能充分發揮其應有的作用，沒能促進學生更好地學習，致使學生的探究能力和創新能力未得到有效提升，這主要是因為教師對信息技術學習不夠，所使用的信息技術教學手段單一、老化。

二、高職院校計算方法課程混合式教學模式的構建

計算方法課程是通識教育課，學生通過學習能夠掌握多種解決數學問題的數值近似解方法，能夠提高實踐應用能力。為提高計算方法課程教學實效性，教師應積極探索線上線下混合式教學模式的應用。混合式教學模式的實施分為三部分：課前內容安排，課中知識點講解，課后測評及反饋。

1.課前內容安排

為使學生更好地理解教學內容，教師應做好課前內容安排工作。首先，教師應根據學生平時上課的表現情況將學生分成幾個學習小組，并為各組選取一名負責人。其次，教師可建立班級微信群或QQ群。講解新課之前，教師通過微信群或QQ群發布新課教學目標、教學內容和教學任務。在教師正式講授新課之前，學生需要通過MOOC、SPOC和金課等提前自主學習新內容，并在線完成本節習題。學生通過自主學習和做題，能夠獨立自主地思考問題，總結收獲及困惑，并把重點難點記錄下來。為了激勵學生主動學習及提高學生的自主學習能力，教師應根據學生的自主學習情況及線上自測情況，給予一定的分數，并對自測賦予相應的考核比例，比如設定在線學習視頻的分數在期末考核總分中占比為10%。

通過參與平臺上的習題檢測，學生能夠對自己本階段的學習情況和知識掌握情況有清晰的認知，還可以梳理和標注出自己不會的知識點與習題。對于教師來說，通過查看學習平臺上學生的學習信息，教師可以清楚了解學生的學習情況，如哪些學生完成了在線視頻學習，以及完成的程度如何等。在此基礎上，教師就可以在后續的面對面授課中有針對性地講解學生不會的內容，還可以讓學生通過小組合作交流的方式解決重難點知識，促進學生之間的交流與師生之間的溝通。

2.課中知識點講解

線上線下混合式教學模式遵循先學后教、以學定教的教學理念，在教學中以學生為主，教師起引導作用。為提高線下課堂的教學效率，教師應根據學生的線上自主學習情況和習題檢測情況適當調整課堂教學內容，合理設計線下面對面教學過程，專門針對學生線上沒有理解或理解不到位的重點和難點知識進行詳細講解，并提供不同難度的習題供學生在課堂上練習。例如，插值法和擬合法這兩種方法在計算方法課程中至關重要，學生通過線上學習基本可以掌握它們的定義，然而在實際應用中往往容易忽視這二者的區別。為此，教師就需要在課堂上重點講解二者的本質區別，讓學生徹底理解插值法和擬合法。另外，教師借助線上平臺向學生推送習題時，要注意體現出難度差異，以激發不同層次學生的學習興趣，培養他們獨立思考、自主學習的能力。然后，教師再借助課堂面對面授課有利于師生間、學生間交流互動的特點，幫助學生現場解決問題，激發學生的學習動力。

3.課后測評及反饋

通過線上學習平臺，教師除了可以了解學生的自主學習情況和習題完成情況外，還可以對學生進行督促。教師可以通過線上平臺布置課后測評作業，讓學生進行課后測評，這樣教師就能及時了解學生的學習狀況。最后，教師可以通過學生的線上平臺學習信息做出反饋，進一步幫助學生鞏固和擴展學習內容。

三、結束語

綜上所述，計算方法課程線上線下混合式教學模式的應用，有利于激發學生的課堂學習積極性，有利于促進學生探究能力和創新能力的發展。高等院校只有將信息技術融入計算方法課程教學，才能激發學生的學習興趣，增強學生的自信心，從而提高課堂教學質量和效果。教師應從課前內容安排、課中知識點講解、課后測評及反饋三方面入手，探索混合式教學模式的有效應用。

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