“超星學(xué)習(xí)通”輔助數(shù)學(xué)理論課教學(xué)的實踐研究

[摘 要] “互聯(lián)網(wǎng)+教育”是新時代教育教學(xué)實踐改革的主要趨勢之一，基于互聯(lián)網(wǎng)信息技術(shù)構(gòu)建的智慧型學(xué)習(xí)平臺“超星學(xué)習(xí)通”得到越來越多教育工作者的關(guān)注和使用。闡述“超星學(xué)習(xí)通”輔助數(shù)學(xué)理論課教學(xué)方法和技巧，通過對學(xué)生線上作業(yè)情況、重難點內(nèi)容的掌握、考試等實踐教學(xué)效果的分析，發(fā)現(xiàn)智慧型學(xué)習(xí)平臺“超星學(xué)習(xí)通”可以很好地解決傳統(tǒng)課堂教學(xué)存在的問題，為建立更加合理的教學(xué)體系和教學(xué)計劃提供新思路。

[關(guān)鍵詞] 超星學(xué)習(xí)通;輔助教學(xué);數(shù)學(xué)理論

[基金項目] 2021年度中南民族大學(xué)校級一般教學(xué)改革項目“學(xué)科交叉背景下的研究生創(chuàng)新能力提升的策略研究”（JYX21034）;2018年度中南民族大學(xué)校級一般教學(xué)改革項目“‘雨課堂輔助高等數(shù)學(xué)教學(xué)的研究”（JYX18033）

[作者簡介] 張國東（1986—），男，河南信陽人，理學(xué)博士，中南民族大學(xué)數(shù)學(xué)與統(tǒng)計學(xué)學(xué)院副教授，主要從事微分動力系統(tǒng)及控制研究。

[中圖分類號] G642.0? ?[文獻標識碼] A? ?[文章編號] 1674-9324（2021）38-0119-04? ?[收稿日期] 2021-01-20

一、引言

2018年4月，教育部發(fā)布了《教育信息化2.0行動計劃》，明確提出通過實施教育信息化2.0行動計劃，到2022年基本建成“互聯(lián)網(wǎng)+教育”大平臺，發(fā)展基于互聯(lián)網(wǎng)的教育服務(wù)新模式，以教育信息化支撐和引領(lǐng)教育現(xiàn)代化進程。在“互聯(lián)網(wǎng)+教育”大平臺建設(shè)背景下，一批批代表性的智慧教育平臺如“超星學(xué)習(xí)通”“雨課堂”“課堂派”“騰訊課堂”等被國內(nèi)許多教育工作者研究和運用于實踐[1-4]。

在高等學(xué)校教學(xué)中，大學(xué)數(shù)學(xué)課程是各理工科學(xué)生的必修課。然而，大學(xué)數(shù)學(xué)相對文科而言是比較理論化的知識，經(jīng)常使得一部分學(xué)生學(xué)起來感到枯燥和晦澀，導(dǎo)致大學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)效果并不理想。怎樣借助新時代“互聯(lián)網(wǎng)+教育”搭建的智慧型學(xué)習(xí)平臺促進和提升大學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)效果，是教育工作者必須關(guān)心和思考的問題。近幾年，相關(guān)文獻和報道陸續(xù)出現(xiàn)。如2018年，于洪濤講述了以智慧型學(xué)習(xí)平臺“雨課堂”為工具，設(shè)計出智慧教學(xué)“五步法”[2]，并取得了較好的效果;2019年，龔毅探討了“互聯(lián)網(wǎng)+”形勢下的大學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)[3];2020年，張青、曲峰林進行了以在線教學(xué)資源平臺輔助大學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)的探索[4]。

本文主要講述智慧型學(xué)習(xí)平臺“超星學(xué)習(xí)通”輔助最優(yōu)控制的數(shù)學(xué)理論課教學(xué)實踐過程的方法和技巧。目前，相關(guān)的研究和報道并不多見，本文的相關(guān)研究將為制定更加合理高效的教學(xué)計劃提供借鑒。本文的結(jié)構(gòu)安排如下：首先，講述傳統(tǒng)的數(shù)學(xué)理論課教學(xué)現(xiàn)狀和存在的問題;其次，闡述“超星學(xué)習(xí)通”輔助最優(yōu)控制的數(shù)學(xué)理論課的教學(xué)設(shè)計;再次，結(jié)合自身教學(xué)實踐展示“超星學(xué)習(xí)通”輔助教學(xué)效果的相關(guān)比較;最后，給出簡短的結(jié)語。

二、數(shù)學(xué)理論課傳統(tǒng)教學(xué)方式存在的問題

（一）學(xué)生缺乏對數(shù)學(xué)理論課學(xué)習(xí)的興趣

數(shù)學(xué)理論課傳統(tǒng)的教學(xué)方式以教師講授教材為主，講授的內(nèi)容主要集中在課堂45分鐘。隨著高等教育改革的進一步深入，各個課程的課堂課時安排有較大的變動。以中南民族大學(xué)的數(shù)學(xué)理論課為例，常微分方程課由原來的64學(xué)時壓縮為48學(xué)時，線性代數(shù)課由原來的64學(xué)時壓縮為48學(xué)時，最優(yōu)控制的數(shù)學(xué)理論課只有32學(xué)時。有限的學(xué)時不允許對一些復(fù)雜的、煩瑣的內(nèi)容進行深入講解，有限的學(xué)時也不允許教師慢講、細講，導(dǎo)致一部分學(xué)生在學(xué)習(xí)這些復(fù)雜的內(nèi)容時不知所措，從而逐漸失去對數(shù)學(xué)理論課程學(xué)習(xí)的熱情和興趣。

（二）缺乏師生間的互動

傳統(tǒng)的數(shù)學(xué)理論課教學(xué)主要安排在課堂進行，課下師生間缺乏互動。同時，有限的課堂學(xué)時也不允許教師在課上對每一個學(xué)生進行互動討論，只能隨機抽查或者干脆不抽查。這樣，缺少互動性的“填鴨式”課堂教學(xué)模式會使得部分學(xué)生缺乏對所講內(nèi)容的理解和消化，導(dǎo)致部分學(xué)生學(xué)習(xí)落后、跟不上，最終使得數(shù)學(xué)理論課整體的教學(xué)效果達不到預(yù)期的目標。

（三）降低教師對學(xué)生學(xué)習(xí)情況的掌握度

傳統(tǒng)的數(shù)學(xué)理論課教學(xué)由于缺乏信息化的輔助工具，對學(xué)生的預(yù)習(xí)情況、到課情況、重難點的學(xué)習(xí)情況、考試各分數(shù)段的分布情況難以及時的掌握，使得教師制定下一步的教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)計劃時很被動。

因此，如何在有限的課時里既能保證教學(xué)內(nèi)容的完整性，又能有效地將數(shù)學(xué)理論課的知識、前沿研究成果輸送給學(xué)生，調(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性，是目前數(shù)學(xué)理論課教學(xué)亟待解決的問題。

當(dāng)今，“互聯(lián)網(wǎng)+教育”搭建的智慧型學(xué)習(xí)平臺為上述問題的解決提供了一種新途徑。我們將基于新時代信息技術(shù)發(fā)展起來的智慧型學(xué)習(xí)平臺“超星學(xué)習(xí)通”應(yīng)用于最優(yōu)控制的數(shù)學(xué)理論課的教學(xué)之中。這種移動式的學(xué)習(xí)平臺打破了時間的限制，沖破了地域的阻隔，能夠?qū)崟r搭建起師生間互動的橋梁?！俺菍W(xué)習(xí)通”是新時代輔助數(shù)學(xué)理論課教學(xué)的重要移動式教學(xué)工具。

三、“超星學(xué)習(xí)通”輔助數(shù)學(xué)理論課教學(xué)的設(shè)計

筆者根據(jù)自己的教學(xué)實踐，以自己所講授的最優(yōu)控制的數(shù)學(xué)理論課教學(xué)為例，給出基于“超星學(xué)習(xí)通”輔助數(shù)學(xué)理論課教學(xué)的設(shè)計。該教學(xué)設(shè)計如圖1所示。

“超星學(xué)習(xí)通”輔助數(shù)學(xué)理論課教學(xué)的設(shè)計包括三個方面：一是課前教學(xué)安排。教師通過學(xué)習(xí)通發(fā)布最優(yōu)控制的數(shù)學(xué)理論課預(yù)習(xí)資料。為學(xué)生學(xué)習(xí)下一次課做準備，把學(xué)生預(yù)習(xí)的進度和反饋的問題作為學(xué)生平時成績的一部分。二是課堂教學(xué)安排。根據(jù)學(xué)習(xí)通上學(xué)生預(yù)習(xí)反饋回來的數(shù)據(jù)調(diào)整下一次課的教學(xué)內(nèi)容，對反饋的問題尤其是重難點內(nèi)容針對性的講解，并把相關(guān)問題在課堂上與反饋的學(xué)生進行面對面交流、解答。三是課后教學(xué)安排。根據(jù)課堂上學(xué)生學(xué)習(xí)的情況和提出的問題，在學(xué)習(xí)通上發(fā)布在線作業(yè)，并規(guī)定在指定的時間里作答提交，否則不計入平時成績。同時，每章學(xué)完之后在學(xué)習(xí)通上發(fā)布章節(jié)測試，和期中測試等，要求在規(guī)定的時間段里作答提交，否則不計入平時成績。課后，學(xué)生對不懂的地方可以通過學(xué)習(xí)通發(fā)布話題、提問、留言，與任課教師、學(xué)生交流學(xué)習(xí)。教師登錄學(xué)習(xí)通對作業(yè)、測試及留言等內(nèi)容進行批改回答，批改之后相關(guān)數(shù)據(jù)會由學(xué)習(xí)通自動統(tǒng)計分析，如每個作業(yè)題目得分情況、測試分數(shù)段的分布統(tǒng)計等。教師通過這些數(shù)據(jù)能很容易地掌握學(xué)生對相關(guān)知識點的熟悉程度，這為后面制定更合理、更適宜的教學(xué)計劃提供了有效的數(shù)據(jù)支撐。