信息技術(shù)應(yīng)用于高等數(shù)學(xué)教學(xué)的實踐與思考

摘? 要：通過高等數(shù)學(xué)網(wǎng)絡(luò)直播教學(xué)的實踐，總結(jié)了線上教學(xué)的優(yōu)勢與不足，基于先進的信息技術(shù)對線上、線下教學(xué)進行優(yōu)勢互補，展開新型線上線下混合式教學(xué)，以達到更好的教學(xué)效果，進一步推進教育信息化。

關(guān)鍵詞：信息技術(shù);高等數(shù)學(xué);線上線下混合式教學(xué)

中圖分類號：G623.5;G434? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文獻標(biāo)識碼：A? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?DOI：10.12296/j.2096-3475.2021.07.258

隨著信息技術(shù)的發(fā)展，中國高等教育遇到百年未有之大變局，教育要因時而變、因勢而遷。本校高等數(shù)學(xué)課程開展了一學(xué)期的線上直播教學(xué)。通過這次實踐，教師和學(xué)生都已經(jīng)掌握了相關(guān)信息技術(shù)的使用，獲得了一些教學(xué)經(jīng)驗。單純的線上教學(xué)不能獲得滿意教學(xué)效果，但其突出優(yōu)勢可以借鑒在線下教學(xué)過程中，利用信息技術(shù)，開展線上線下混合式教學(xué)，以獲得更好的教學(xué)效果。

一、高等數(shù)學(xué)線上教學(xué)的優(yōu)勢與不足

高等數(shù)學(xué)是大學(xué)的基礎(chǔ)課程，抽象性與計算性是其最基本、最顯著的特點。線上教學(xué)不僅可以充分利用信息技術(shù)將抽象的概念通過實例進行呈現(xiàn)與引入，還可以利用信息技術(shù)隨時進行計算訓(xùn)練，并及時給予反饋。

1. 網(wǎng)絡(luò)優(yōu)勢資源得到充分利用

課程視頻豐富多彩。在課前，教師不用局限于僅提供給學(xué)生本校原有的微課，而是可以根據(jù)相應(yīng)教學(xué)內(nèi)容找到最切合的課程視頻提供給學(xué)生進行預(yù)習(xí)[1]，中國大學(xué)MOOC、學(xué)堂在線、智慧樹等網(wǎng)絡(luò)平臺提供了大量的優(yōu)質(zhì)課程視頻，以供教師挑選使用。教師還可以利用信息技術(shù)對視頻合理剪切編輯，網(wǎng)絡(luò)上有許多與抽象的數(shù)學(xué)概念和定理相關(guān)的視頻，教師對其進行合理剪輯并控制時間與內(nèi)容以達到更好的教學(xué)效果。課堂上，教師可以通過網(wǎng)絡(luò)直播播放有趣的視頻片段引出抽象的概念與定理，比如在講解無窮小的概念時，可以剪取“阿基里斯與龜”的動畫視頻，通過有趣的悖論引出無窮小的概念。在講解拉格朗日中值定理時，可以剪取“預(yù)測雪崩的方法”的視頻，利用定理說明方法的合理性。視頻通過它具有的聲音，色彩，能夠引起學(xué)生的注意，有趣和有意義的視頻能調(diào)動學(xué)生進一步學(xué)習(xí)的積極性。

2.信息技術(shù)可以開展各種測試并及時反饋

雨課堂、學(xué)習(xí)通、釘釘?shù)溶浖梢蕴峁┙o教師全面的測試手段，涵蓋單選題、多選題、填空題、計算題、投票決議。高等數(shù)學(xué)課程要求學(xué)生熟練掌握極限、導(dǎo)數(shù)、積分的計算。教師可以在直播的過程中實時向?qū)W生發(fā)送練習(xí)題，學(xué)生練習(xí)后會得到及時評價，教師也會迅速收到精準(zhǔn)的數(shù)據(jù)分析。釘釘直播過程中通過對學(xué)生及時測評，教師與學(xué)生之間，學(xué)生與學(xué)生之間通過對話窗口針對習(xí)題展開討論，加深對概念定理的認識和對計算方法的使用。教師能夠通過學(xué)生的反饋及時調(diào)整課程時間分配，改進教學(xué)方法，明確側(cè)重點。

3. 學(xué)生學(xué)習(xí)自主性得到充分發(fā)揮

課前，教師提供給學(xué)生與課程內(nèi)容相關(guān)的教學(xué)視頻及網(wǎng)址，由學(xué)生自主學(xué)習(xí)，學(xué)生可以根據(jù)自己的時間安排選擇性觀看，學(xué)生也可以根據(jù)自己的程度選擇更適合自己的課程視頻進行學(xué)習(xí)。課堂上，教師通過測試與互動討論可以了解到學(xué)生是否真正提前預(yù)習(xí)和預(yù)習(xí)的效果。直播視頻可以保存，學(xué)生即使沒能按時上課也可以在其他時間打開課堂實錄進行學(xué)習(xí)。課后，學(xué)生還可以針對自己的學(xué)習(xí)難點反復(fù)觀看教師的講解，不受時間空間限制。

4. 師生互動、生生互助增多，學(xué)生責(zé)任擔(dān)當(dāng)意識增強

線上教學(xué)學(xué)生與教師之間、學(xué)生與學(xué)生之間不僅互動增多，互助意識也明顯增強，由于線上教學(xué)大家不會看到對方，許多學(xué)生更容易克服害羞心理，更愿意積極回答問題。通過對話框的交流方式更受現(xiàn)代學(xué)生的青睞，他們能夠更好地表達自己，展示自己的能力。網(wǎng)絡(luò)直播收看遇到一些小問題時，學(xué)生之間會積極互動想辦法解決，獨立在家安裝數(shù)學(xué)實驗軟件時，一些學(xué)生會總結(jié)一些注意點分享給其他同學(xué)，責(zé)任擔(dān)當(dāng)意識明顯增強。

5. 線上教學(xué)不足之處

硬件設(shè)備不完善[2]，受網(wǎng)絡(luò)條件影響，直播授課過程中容易出現(xiàn)卡頓、延時現(xiàn)象，影響教學(xué)效果;軟件掌握程度不熟練，教師對現(xiàn)代信息技術(shù)掌握的程度，對軟件操作和軟件功能的了解程度，也影響授課質(zhì)量;教師的工作量明顯增多，大量的網(wǎng)絡(luò)資源良莠不齊，教師需要從中選取適當(dāng)?shù)馁Y源提供給學(xué)生，還需要更多的時間設(shè)計習(xí)題編輯習(xí)題，教師對教學(xué)資源的選取影響學(xué)生的學(xué)習(xí)效果;學(xué)生監(jiān)管不夠，由于教師無法當(dāng)面監(jiān)管，學(xué)生是否認真聽講，是否獨立完成測試，學(xué)生考核的數(shù)據(jù)是否真實有效，教師都無從得知，不利于保證教學(xué)效果;線上教學(xué)使學(xué)生無法避免的長時間面對電子設(shè)備，對學(xué)生健康造成一定程度的負面影響。

二、線上線下混合式教學(xué)模式

1.信息技術(shù)應(yīng)用于課前

授課前，教師與學(xué)生不在同一個空間，教師可以通過學(xué)習(xí)通、學(xué)堂在線、智慧樹等教學(xué)平臺向?qū)W生提供相關(guān)視頻，通過雨課堂組建教學(xué)班級，發(fā)布相關(guān)資料、測試題以及精心設(shè)計的與知識相關(guān)的思考題。學(xué)生通過網(wǎng)絡(luò)對教師發(fā)布的信息自主時間學(xué)習(xí)，在規(guī)定時間內(nèi)做課前測試，雨課堂會迅速分析學(xué)生成績數(shù)據(jù)并反饋給教師，教師根據(jù)學(xué)生測試情況可以掌握課堂講解的側(cè)重點，學(xué)生通過自己的成績了解到自己的薄弱點，上課會更有重點的聽課。學(xué)生在雨課堂討論區(qū)展開思考題的討論，發(fā)揮學(xué)習(xí)主觀能動性，在線上查閱資料，做好課堂匯報準(zhǔn)備。

2.信息技術(shù)應(yīng)用于課堂上

在課堂上，教學(xué)要體現(xiàn)教師與學(xué)生在同一個空間的優(yōu)勢。在多媒體教室，學(xué)生通過手機雨課堂掃描教師開課的二維碼，記錄考勤，保證到課率。課堂教學(xué)根據(jù)學(xué)生預(yù)習(xí)情況來展開，對難于理解的抽象概念選取合適的視頻、動畫在多媒體教室呈現(xiàn)給學(xué)生，對重難點和學(xué)生的薄弱點精講細講，并利用雨課堂向?qū)W生發(fā)送試題，及時了解教學(xué)效果，通過學(xué)生在課堂上按學(xué)習(xí)小組匯報思考題的討論結(jié)果，讓學(xué)生感受到知識、技能被運用，感受到自己是知識的主人，促進學(xué)生對知識的掌握，激發(fā)學(xué)生進一步學(xué)習(xí)知識的熱情與興趣。

3.信息技術(shù)應(yīng)用于課后

教師需要加強線上習(xí)題庫建設(shè)，對同一個知識點的相關(guān)試題進行分級，由學(xué)生根據(jù)自己的不同需求自主選擇某一級別的試題進行練習(xí)，學(xué)生也可以像打游戲闖關(guān)一樣，當(dāng)某一級試題經(jīng)過隨機測試全部正確，就可以進行升級[3]。教師通過線上數(shù)據(jù)反饋可以了解學(xué)生對知識的掌握程度，和大多數(shù)學(xué)生的學(xué)習(xí)傾向，合理安排教學(xué)布局。學(xué)生通過數(shù)據(jù)反饋明確自己在班級中排名情況，及時調(diào)整自己學(xué)習(xí)時間安排。

4.信息技術(shù)應(yīng)用于學(xué)生學(xué)習(xí)評價

有了現(xiàn)代信息技術(shù)的支持，對學(xué)生的成績考核更客觀詳細。無論是課前預(yù)習(xí)測試、參與討論的情況，課堂簽到和實時檢驗情況，還是課后鞏固練習(xí)情況，網(wǎng)絡(luò)平臺都會生成數(shù)據(jù)，教師可以導(dǎo)出數(shù)據(jù)由軟件生成每位學(xué)生的成績曲線，對學(xué)生進行形成性評價。期末測試也可以使用線上線下相結(jié)合的模式，學(xué)習(xí)通平臺可以依據(jù)題庫自動組卷，教師通過平臺組出合適的多套卷子，考試采取集中學(xué)生線上做題線下監(jiān)考的形式，每位學(xué)生隨機得到試卷線上答題，教師在教室監(jiān)考，最大程度的得到學(xué)生對知識掌握的真實水平。

三、線上線下混合式教學(xué)模式反思與展望

信息技術(shù)應(yīng)用于高等數(shù)學(xué)教學(xué)，可以將一些抽象的概念、定理通過視頻、動畫呈現(xiàn)給學(xué)生，幫助學(xué)生更好的理解掌握，可以激發(fā)學(xué)生的興趣，引起學(xué)生的注意，啟發(fā)學(xué)生思考。利用信息技術(shù)還可以及時進行測試，迅速得到反饋，立即展開講解，使課堂教學(xué)過程更緊湊，更有針對性。信息技術(shù)的引入，教師能夠使用多種方法和手段開展教學(xué)，能夠更全面的掌握學(xué)生的學(xué)習(xí)情況，能夠及時調(diào)整改進自己的教學(xué)策略，更好的完成教學(xué)目標(biāo)。信息技術(shù)的使用，使學(xué)生能夠充分發(fā)揮自主能動性，提升了信息搜索能力、應(yīng)用能力和創(chuàng)新能力，培養(yǎng)了團結(jié)協(xié)作精神。

隨著信息技術(shù)的發(fā)展，人工智能必將進入教育領(lǐng)域[4]，作為教師，我們要不斷學(xué)習(xí)并探索新技術(shù)的應(yīng)用，提升自身的信息素養(yǎng)，加強人機合作，融合創(chuàng)新，實現(xiàn)教育現(xiàn)代化，使每位學(xué)生的智慧都得到開發(fā)。

參考文獻：

[1] 張登華，何立，互聯(lián)網(wǎng)環(huán)境下的高等數(shù)學(xué)線上教學(xué)方法創(chuàng)新探討[J].創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)理論研究與實踐，2020，3（17），50-51.

[2] 王杜春，線上線下混合教學(xué)將是后疫情時代的主要教學(xué)模式[J]. 中國農(nóng)業(yè)教育，2020，21（2），30-35.

[3] 李芳菲，李春香，大數(shù)據(jù)背景下的高等數(shù)學(xué)的混合分層式教學(xué)模式探析[J]. 科學(xué)與信息化，2021（5），186-187.

[4] 朱燕祥， 王勇軍，人工智能時代背景下高等教育面臨的挑戰(zhàn)與變革[J]. 教育教學(xué)論壇，2020（13），101-103.

作者簡介：楊敏（1982.06）女，河南新鄉(xiāng)人，漢族，新鄉(xiāng)醫(yī)學(xué)院講師、碩士研究生，研究方向：Banach空間幾何與不動點理論。

基金項目：新鄉(xiāng)醫(yī)學(xué)院本科高等教育類一般項目：基于信息技術(shù)的混合學(xué)習(xí)模式在高等數(shù)學(xué)教學(xué)過程中的研究與實踐（項目編號2019-XYJG-39）。

（新鄉(xiāng)醫(yī)學(xué)院? 河南新鄉(xiāng)? 453000）