基于信息技術的教學實踐
——以“線性代數”課程為例＊

茹立寧，趙 操

（蘇州科技大學數學科學學院，江蘇 蘇州215009）

2020 年新春之際，大家沉浸在新年的喜悅之中，然而一種全新的病毒性肺炎——新型冠狀病毒性肺炎在人群中悄無聲息地傳播，隨后蔓延至全球。為了保障大學生的健康與安全，在中國共產黨的領導下，教育部毅然決定全國高校停課，并及時發布《關于做好疫情期間高校網絡教學組織管理的指導意見》，要求各高校做好疫情防控工作，全面解決新學期教學問題，并給出具體的解決方案。隨后，國務院聯防聯控機制新聞發布會明確提出“停課不停教、停課不停學”的工作要求。教育部適時推薦了一批具有強大共享和教學資源雄厚的在線課程平臺以及網絡技術平臺，免費開放MOOC課程，引導高校學生積極參加學習。在全國高校教師的共同努力下，克服種種困難，有效保障了在線教學的順利實施。這次疫情雖然給全國人民和經濟造成了巨大的危害和損失，但也刺激了在線教學的大規模發展。在2020 年春季學期，中國開展的網絡教學的規模、范圍和深度都是前所未有的。這無疑是世界高等教育史上的一項壯舉，也是世界上的第一次大規模實驗，具有深遠的意義[1]。

1 基于MOOC 翻轉課堂的“線性代數”混合式教學創新

1.1 課程特點

由于“線性代數”課程的特點是概念定理公式具有高度的概括性、抽象性，現有教學方式在教學過程中偏重自身的理論體系，強調“線性代數”的基本定義、定理及其證明，忽視“線性代數”的應用價值，學生看不到學習線性代數的用處[1]。

例如，教師講解行列式的性質與計算時，往往需要大量的板書，教師忙于不停地書寫、講解，有限的時間與空間使得教學內容只能局限于理論以及個別例題，學生全盤接收各種證明過程與計算技巧，根本來不及消化與應用。這種情況在有限的教學學時里無法解決，時間緊任務重，沒有足夠的時間進行互動和訓練[2]。傳統的課堂講授知識傳遞方式單一，不利于調動學生學習的積極性，造成了課堂教學的沉悶局面，不利于發展學生的創新能力。針對以上教學現狀，需要充分調動學生學習的積極性，改革教學模式。教師利用騰訊會議直播講授教學內容的重點與難點部分，而其他部分可由學生課前自主學習。在課堂上增加互動、討論交流環節，教師引導學生思考和發現問題，并進行答疑解惑和補充說明。所以要充分利用線上網絡平臺，延展學生的學習時間與增加學生的互動時間，最終達到良好的教學效果。

1.2 教學準備

做好教學準備工作，是基于MOOC 翻轉課堂的“線性代數”混合式教學實踐的基礎和前提，基礎準備工作包括教師應確立大學數學教學的理念和思路，并進一步明確教學目標，選取有效的教學方法和教學模式，立足于當前的大學數學教學現狀和學生的數學基礎、學習能力，對當前的數學課堂教學結構進行調整和優化。同時，還需要深入了解學生對“線性代數”知識的學習需求，以及確立當前教學目標是否具有可操作性和實踐性，不斷健全“線性代數”考核評價機制。

首先，教師需構建基于MOOC 翻轉課堂的教學模式的教學理念、教學目標、實施條件的操作步驟和教學考核評價標準。其次，通過對“線性代數”課程的分析和學習者分析，對基于MOOC“線性代數”翻轉課堂教學模式進行了教學設計，其中包括教學目標設計和教學內容設計。最后，教師應在課堂教學開始前，讓學生提前觀看MOOC 視頻，并要求學生做配套習題，保障課堂教學的順利進行，進而提高學生獨立學習的能力，讓學生學會思考問題和解決問題，促進教學的改革和創新發展。

1.3 教學方法

在MOOC 翻轉課堂“線性代數”混合式教學方法創新過程中，教師需要轉變課堂角色，從傳統課堂的主導者轉變為翻轉課堂的引導者、輔助者和評價者。教師需要根據制訂好的教學目標和教學方案，選取合適的教學方法展開實踐教學。因為學生是課堂教學的主體，所以教學方法需要符合學生的學習習慣和學習需求，給予學生積極正確的引導。同時，針對“線性代數”中的重點、難點以及易錯知識點，教師重點講解和剖析，幫助學生掃除學習障礙，理清課程脈絡，確立行之有效的學習方法，建立學生學習“線性代數”乃至大學數學的自信心。

由于學生的基礎知識不同，在開展MOOC 翻轉課堂教學過程中，可采取分層教學法，具體操作為：根據學生的基礎進行分層，對不同層次的學生提供相對應的知識板塊，進入板塊后則可獲取教學內容。這樣學生可以根據自己的學習能力，選擇相對應的板塊，不會因為學不懂而放棄自主學習。學生在自主學習過程中可實時與教師進行在線交流，提出學習中產生的疑難問題和困惑。教師先對學生進行獨立答疑，然后再將問題進行總結歸類，在線下課堂重點講解，進一步鞏固和深化相關知識點，為學生營造輕松愉悅的課堂教學氛圍。

2 教學改革的啟示

2.1 推進信息技術與專業教學的深度融合，促進課堂教學改革

現代信息技術的迅猛發展，如互聯網+、大數據、5G 和人工智能等，給日常教學帶來了新的挑戰和機遇[3]。隨著信息技術浪潮的到來，高校課堂教學改革勢在必行。一方面，必須在信息技術向傳統教學方法的轉變中做好工作，把人工智能、虛擬現實、大數據分析和信息化教學技術引入課堂，更加注重課程內涵的構建；另一方面，要用現代信息技術，做好專業教學內容和知識地圖的重建工作，這本質上是新課改項目建設的內容[4]。

2.2 開展線上線下相結合的教學模式和混合式教學方法研究

教師將在線教學付諸于實踐，從而產生更深刻的理解，同時積累了豐富的經驗，熟悉了相關的信息技術，并且在設計、教學和互動等教學形式上有所發展、進步。在線教學和離線教學各有利弊。可能有必要糾正在線教學中尚未很好解決的問題，例如專業能力培訓。就目前而言，一線教師對于線下教學為主、線上為輔的教學模式和翻轉教室的混合教學模式，已基本達成共識。因此，有必要進一步開展線上線下結合教學模式[5-6]和混合教學法[7]的研究與改革，充分發揮線上線下教學的優勢，建立“以學生為主體、以產出為導向”的教學模式，適應新形勢下的教學需要。

2.3 加強在線課程優質教學資源的統籌建設與共享

高質量的在線教學資源匱乏且缺乏系統性。尤其是高質量的在線實驗/實踐教學資源嚴重不足，缺乏新技術的支持。放眼將來，大家需要把握在線課程建設的契機，建設和共享一些高級在線和離線課程和教學資源。有必要充分利用互聯網、大數據、人工智能、虛擬現實等新技術，建立和完善各種數字核心數據庫，并開發更多的交互式沉浸式虛擬仿真實驗，以滿足在線和線下實踐教學的需求[8]。確保線上線下教學的實質等效；通過推廣和應用交互式在線教學和線下輔導，促進高質量教學資源的共享[9]。

3 結語

本文主要探討了“線性代數”課程MOOC 翻轉課堂的混合式教學創新，并提出幾點教學改革啟示。通過這種探索和實踐，發現“線性代數”的在線教學對教師的教學設計能力要求較高，平臺的建設有待加強。目前的在線直播基本滿足了一些簡單的教學操作，但還不能完全滿足“線性代數”乃至數學學科的特殊要求。如果在線教室與直播保持同步的模式成為主流模式，那么是否有足夠的軟硬件支撐數學學科的教學活動順利實施，這是每個在線平臺需要深入考慮的問題，也是一線教師期盼解決的問題。