《高等數學》課程混合式教學方法實踐研究

◎劉淑芬 賀 煦 (南昌交通學院基礎部，江西 南昌 330000)

一、混合式教學改革背景與現實意義

二十一世紀以來信息技術的發展使互聯網技術快速滲透到每一個人生活的各方各面，拓展了獲取信息的途徑，豐富了多樣化信息的需求.“互聯網+”在教育領域的深度應用極大地影響了教育的理念和方式.其特點是通過移動終端等媒介，打破空間與時間的限制，將大量、多樣化的信息在不同個體之間進行傳輸，提高從教師授課到學生接受知識的轉化效率.

混合式教學的理論最早由美國學者提出，根據Graham(2006)的定義，混合式教學指的是線上教學與“面對面”線下教學的融合.Singh(2003)認為混合式教學的設計者必須在其教學策略中混合使用各種學習方法，在合適的時間將正確的內容以恰當的形式教授給學生.因此混合式教學并不是簡單的教學內容與網絡或多媒體技術的組合，也并不是僅僅將教學內容以新的媒介展現給學生.混合式教學是以提高教學效率為目的，根據學生的學習情況與實際需求，在關鍵的教學階段進行教學設計，利用互聯網的資源豐富教學工具，提高教與學的互動，實現高效的教學過程.

混合式教學模式中“混合”的含義主要表現為以下兩點：①結合線下和線上的學習形式.在線學習通常意味著以互聯網為媒介，而線下學習則發生在傳統的課堂環境中.這種混合的優勢打破教學的空間與時間限制，將課堂中“教學”的部分延伸到課下，同時將學生“接收”的環節擴展到任意的空閑時間，自由度更高.②融合自主學習與協作學習.自主進度的學習指的是學生根據自己的實際情況，通過現有的學習資料進行單獨的學習.協作學習則強調學習者之間的討論與交流，實現知識共享的學習方式.自主學習和協作學習的混合需要借助合適的平臺，按照學生的學習進度劃分成不同的小組，并引導學生對于關鍵知識點或者章節進行深入探討.

二、混合式教學方案設計

(1)教學方案的設計理念

混合式教學方案的構建要求教師把握合適的時機，利用互聯網技術，使用與學生的學習基礎、學習環境、學習習慣相適應的教學資源和教學環節，提高學生參與的積極性以及對課堂的利用效率，最大化課程的教學效果.其設計理念為：①結合教師的教學目標與學生的內在需求.混合式教學改革的核心是通過互聯網技術減少教師與學生之間的信息不對稱，教師對于教學內容的設計要符合學生學習的內在期待與需求.②結合學生的實際情況制定教學進度與考核難度.教學考核需要以學生實際情況為出發點.③結合現有的教學資源，通過合適的媒介展現.④結合教學計劃與實際教學效果，跟蹤學生的適應程度和學習效果，不斷優化混合式教學方案.

(2)教學方案的具體實施步驟

課前預習的環節，具體做法為：①教師通過多個途徑收集相關的課程資料，準備有層次的、多樣化的教學內容，例如挑選符合課上、課下教學的小視頻、PPT、圖片、動畫等材料.②選擇合適的平臺發布上課使用的相關資源，同時介紹教學大綱與具體的學習目標，布置適量的預習任務，以任務為導向引導學生自主學習，進行教學引入，知識點講解以及相關小測等.③設置提問區，通過開放的環境促進學生之間的交流，收集學生提出的問題，目的是進行有針對性的備課，在正式課堂教學時進行適當的補充，提供個性化的教學指導.這個環節從課前1-2天開始進行.

課中的環節在混合式教學的模式中有著承上啟下的重要地位.教師需要充分利用在課前的預習環節收集到的信息，包括小測中出現的典型錯誤，學生在提問區提出的問題等，進行集中的講授.課中具體做法為：①混合式教學模式延長了學習周期，因此需要設置階梯式的學習目標，由淺到深，讓基礎水平不同的學生都有所收獲.②教師可以通過在課堂上設置活動環節來提高學生的課堂參與度，例如進行搶答，搶答的題目來自課前各個班級學生提出的具有代表性的問題，并將搶答得到的分數計入平時分.③在上課前對同一班級的學生進行學習小組的分劃，將個人學習整合為小組學習，每個小組布置一道綜合性題目，增加學生之間的交流互動，促進自主探究、互助式學習，并在課堂上抽取部分小組進行典型例題解法的展示，由教師進行總結.在課堂結束之前教師布置課后作業，學生完成后提交到平臺上.

課后環節的關鍵是進行知識鞏固，得到教學反饋、并依此進行教學方案的優化.具體做法為：①學生將課后作業提交到平臺上之后，設置學生之間的互評，其作用是了解其他學生的解題方式與解題技巧，教師可以對積極互評的同學給予獎勵.學生互評過后由教師確定最終的分數，統計作業完成情況，通過具體的數據監測教學成果.②教師在平臺上繼續布置一些提高題作為自愿完成的作業，學生遇到不懂問題可以在平臺上發起討論.教師通過留言或錄制答疑視頻的形式，就重難點問題與學生進一步討論.③在教學反饋方面，學生的混合式教學體驗效果主要表現在：是否掌握了章節主要內容、是否進行主動學習以及對混合式教學模式的總體態度是否較好，可以采用抽樣問卷調查的形式得到反饋.④完善學生日常學習情況的數據采集，平時考核由“課前預習+課上表現+課后討論”三方面組成，并形成電子存檔，作為期末考核的參考.

整個教學活動可以概括如下圖所示：

圖1 混合式教學方案的具體設計

三、混合式教學方案實驗結果分析

《高等數學》課程混合式教學改革實踐實施開始于2018年3月.在《高等數學(上冊)》的課程的三個教學班中使用相同的教學模式，把《高等數學(上冊)》的考核成績作為教學改革實驗前測成績.

首先進行實驗班與對照班的挑選.將三個班的《高等數學(上冊)》成績考試成績分成五段，統計每個分數段的人數繪制成以下折線圖.通過分析發現，17級電氣3、4班的折線圖是遞減的趨勢，不及格的人數最多，90分以上的人數最少，班級學生的基礎整體較差.17級材料1、2班和17級通信1、2班的分數分布折線圖的折線形態非常接近，都是總體呈上升趨勢.另外統計三個班的平均分和標準差，匯成柱狀圖如圖所示.17級電氣3、4班的平均分為68.01，與前兩個班平均分相差較大，與各分數段得到的結論類似，即該班學生的成績主要分布在較低的分數水平.選擇實驗班與對照班，應該盡量保持教學實踐之前兩組班級的學生水平相似，平均分與分數的標準差不宜相差太大，因此剔除17級電氣3、4班，選擇17級材料1、2班作為對照班，17級通信1、2班作為實驗班，下文使用“材料班”與“通信班”作為統一稱呼.

圖2 前測成績各分數段比例分布

圖3 前測成績平均分與標準差

本次混合式教學課程的改革采取線上自主學習和線下探究式教學相結合的混合教學模式.線上環節建立在超星學習通App上，以手機移動終端為載體.教師通過超星學習通可以發布各種學習資源，也可以借助軟件實時監控每一個學生的課前、課中、課后的學習反饋.

經過一個學期的教學改革，實驗班的學生已經養成了課前到App打卡領取學習任務，獲取學習資料進行自主學習并完成課前小測的習慣.在課堂上學生給予的課堂反饋有了明顯提高，得益于小組討論后的解題展示環節，課后作業的正確率也有所上升.從課堂的參與度以及App的使用率來看，實驗班定量地完成了教師布置的課前預習、課下討論的任務.對比未使用App的對照班，教師增加了對學生學習進度的了解，提高了教學效率，也培養了學生自主學習的習慣，側面體現了教學改革的成效.進行期末考試后，統計了實驗班與對照班的期末分數，作為教學改革的直接評價指標，成績分析如圖：

圖4 教學改革后各分數段比例分布折線圖

圖5 教學改革后平均分、標準差柱狀圖

通過分析發現，從分數比例分布來看，實驗班的不及格率和低分數段的比例小于對照班，70-79分數段和90分以上的比例顯著高于對照班.對比分析兩個班的成績，實驗班平均分為73.56，對照班平均分為71.33，實驗班高出對照班2.23分，這比教學改革之前兩個班相差無幾的平均分有了顯著改變.綜合比較發現實驗班在教學改革后的成績優于對照班，從期末成績這一項直接評價指標來看，混合式教學改革取得了較好的成效.本文提出的應用于數學基礎課的混合式教學模式有助于培養學生的學習能力，提高教學針對性，高校可以通過推廣混合式教學模式提高教學效率.