“闖關課堂”教學模式在高等數學教學中的應用研究

劉 焱

（山東協和學院基礎部（思政部），山東 濟南 250109）

0 前言

高等數學課程是理工類專業的一門重要的專業基礎課程高等數學課程邏輯性強，計算量大，是各科中比較“難”的一門課程，對于該課程的教學工作要精確把握學生能力現狀，學生的學習狀態和教師的教學和管理能力。

在教學改革的大背景下， 各種教學模式層出不窮， 比如翻轉課堂和慕課成為大學教師教學的利器，或者線上教學有很多教學平臺，大家采用比較多的有超星學習通、雨課堂、騰訊課堂等多種教學平臺。雖然各種教學模式和教學手段或者教學平臺綜合運用，但是總是存在一個問題，學生的學習效果和教學效果并不理想。為了提高學生注意力，改善學習效果，本文以游戲教學為原理，提出“闖關課堂”教學模式?！瓣J關課堂”實施過程中，在教學中各個環節設置關卡，學生必須過關才可以進行后續課程學習，過關者則對上一知識點掌握良好， 從而能夠實時監測學生學習效果，并且用游戲闖關的方式大大調動了學生學習積極性，保證了教學效果。

1 游戲教學國內研究現狀

隨著研究的深入， 我國的教育學者對游戲教學優點做了很好的研究論述。 楊志良、張福和認為“游戲闖關教學模式是一種新的學習方法， 通過角色扮演，讓學生體驗情景項目教學內容；經過闖關游戲的設計， 讓學生充分享受挑戰關卡的刺激和過關后的成就感；通過任務群的鏈接，實現教學目標；通過升級獎勵激發學生由厭學、苦學轉變成愛學和樂學。 綜上所述，利用游戲載體來進行教學，是一種高效、有趣、 切實可行的教學方法， 它不僅能夠活躍學習氣氛、增進師生交流情感，提高學習者的學習興趣，發展學習者的身心素質、改善認知能力，陶冶學習者的高尚情操， 同時還能使學習者的組織能力、 自制能力、集體意識和個人才能均能得到發展，并且對消除疲勞也具有一定效果。

國內對于游戲教學研究得比較多，特別是注重兒童階段引入游戲教學方法，很注重低齡兒童階段的興趣培養。 但是到了中學階段和大學階段，注重應試教育，缺失了興趣的引領和培養。 目前，在大學階段，將游戲教學和游戲過關考核一起運用的研究比較少，特別是在高等數學課程的開展過程中的應用研究基本上沒有。

2 闖關課堂教學模式的原理

“闖關課堂”是基于“游戲教學”游戲載體之上的具有教學功能的教學模式。將課程知識融入闖關游戲載體的場景中，學習者通過玩游戲闖關的方式就能夠潛移默化地完成游戲載體上的課程要求，并且能夠獲得最為綜合客觀的成績總評估。闖關課堂是在游戲中完成教、學的全過程。在輕松的游戲氛圍中，在最好狀態下發揮學習和獲取知識的主動性，才能更好地激發學習的興趣和學習熱情。通過建立闖關游戲式的教學思想，調整每個任務的知識點難度，對應相應的過關難度的等級， 最終實現一個基于游戲載體環境中教、學合一的教學學習過程。

3 闖關課堂教學模式在高等數學教學中的具體實施

本文利用游戲闖關原理，對線上、線下課堂教學模式進行優化改革，其中，如何構建闖關知識模塊，如何設定闖關游戲規則，如何使“闖關課堂”在線上、線下實際課堂順利實施等問題都是本課題研究的重點和難點。

3.1 闖關知識模塊的構建

結合闖關的特點，將知識模塊化，分為函數模塊、一元微分學模塊、一元積分學模塊、多元微分學模塊、多元積分學模塊、微分方程模塊主要的六大模塊。 六大模塊設置關卡時主要依據是 “分層教學、 層層遞進”，比如函數模塊：該部分內容在設置關卡時，把與高中知識關系比較大的基礎知識，數列和基本初等函數部分設置在第一關卡，極限部分是在函數基礎上的延續和擴展設置在第二關卡，函數的連續和間斷點是極限部分的擴充設置在第三關卡。再比如多元積分模塊：該部分是在一元積分、多元微分基礎上的內容，如果前兩模塊掌握不好，該部分關卡不好通過，那么在設置關卡時會將該模塊設置在最后關卡，分值也會相應增加。

3.2 “闖關課堂”游戲規則的設定

設置合理的有趣的游戲規則能大大提高學生的學習興趣，激勵學生積極突破層層關卡，最后達到知識的全面掌握。本文的闖關課堂教學的游戲規則跟正常學習一樣，需要學生盡可能多的累計分數。 分數分為兩類：關卡模塊分數和線上任務分數。具體措施有：

（1） 每個知識模塊以知識的難易程度分值分配不同，大體分為易、中、難三個等級，共300 分。 比如函數模塊：易為函數中與高中知識關系比較大的基礎知識，數列和基本初等函數，該部分設置分值時每題2 分，共100 分；中為函數極限的計算部分，該部分設置分數標準為每題4 分，共100 分；難為函數連續和間斷點的判斷，該部分設置分數標準為每題5 分，共100 分。

（2）每個關卡以60 分為成功，每個關卡60 分以上記實際成績，闖關失敗需要重新闖關。 比如函數模塊：第一關卡中需要涉及50 道題，其中必須完成30道并且成功才算闖關成功，才可以繼續下一關。

（3）關卡設置按照知識點邏輯順序設置，比如：函數模塊→一元微分學模塊→一元積分學模塊→多元微分學模塊→多元積分學模塊→微分方程模塊。

（4）構建線上資源庫，線上資源設置任務點，每個任務點設置一定的分數，比如：觀看每個視頻20 分，成功完成一道作業題10 分， 觀看一節課件10 分等。學生自學完成線上教學任務點可以兌換一定分值，比如線上任務點完成100 分可以兌換模塊分值10 分，最后按模塊的最終分值為準。

（5）闖關過程可以“借分”，運用以前積累的分繼續沒有闖過的關卡，如果學生前期積累不夠，該環節不容易實現。

（6）設置關卡重造環節。 學生如果對之前的得分不滿意可以重開關卡，繼續闖關，直到達到學生期望的分數為止， 一遍促進學生對所學知識進行重造，鞏固所學。

（7）另外設置闖關后的機動分數，比如學生提出關卡后的相關的疑問和難題給予一定的積分，鼓勵學生能夠對所學知識進行回籠重造。

3.3 “闖關課堂”在線上、線下實際課堂的實施

為了確保學生良好的學習效果，線上和線下資源要結合，教學要結合，闖關課堂也要結合。 具體措施有：（1）課前構建豐富的數學知識資源，包括視頻、速課、課件、課本資料等，為學生提供豐富的線上學習資源；闖關課堂線上資源設置任務點，任務點完全可以轉換成闖關積分，以備后期關卡通過。

（2）課中，闖關過程分為線上線下部分，兩部分結合。線上部分要求學生按照線上資源提前預習，完成任務點；線下部分，要求教師設置合理的關卡，分層教學。

（3）課后，學生可以提出相關的問題疑問，該部分可以線上線下結合，教師通過相關平臺做好分值的積累。

總之，“闖關課堂” 教學模式將游戲和教學結合，綜合了線上線下的教學資源， 使得教學資源更加豐富； 融合了翻轉課堂和互聯網背景下的綜合教學模式，發揮了多種教學模式的優點，揚長避短，可以改變高等數學傳統的教學模式、教學方法、教學內容。特別是在互聯網背景下， 各大高校都在采用線上教學，對于保證教學效果是種好的教學思路和方法，為高等數學教學提供了一種新的改革思路。