高校課程線上線下混合式教學改革探析
——以“高等數學”課程為例

徐富強，郝江鋒，王 珺

(巢湖學院 數學與統計學院，安徽 合肥 238000)

0 引言

隨著互聯網和科學技術的蓬勃發展，網絡覆蓋面越來越廣，內容更加豐富多樣，已經在更大程度上影響著人們的生活、學習和娛樂.受其影響，高校教師的教學理念和大學生的學習方式也正在悄然發生著變化.

以高校最具代表性課程——“高等數學”為例，它是高等院校中理、工、經、管類專業公共必修課.它為專業后續課程學習提供數學知識和方法，對專業發展起到重要作用.高校對該課程教學大多采用合班教學，小的班級人數五六十人，大的班級人數達到幾百人.傳統教學課堂上，學生“低頭族”多、課堂紀律差、學習水平參差不齊等情況都給教師授課與管理帶來困擾[1-3]，課堂教學效果可想而知.此外，該課程具有內容抽象、邏輯性強、教學內容多、學時長等特點，因此許多學生在學習中出現了諸多問題：學習倦怠[4]、拖延[5]、自主學習能力較差[6]，學生做題的質和量無法保證，學習中遇到的問題不能及時與授課老師溝通解決等.這類問題都極大地影響學生對“高等數學”學習的積極性和主動性.

近年來較多學者對高校各類課程進行過學情與教情分析.學者李丹[7]對大學生學習能力通過問卷調查進行評估，結果有50.8%的學生在學習過程中不能堅持以問題為導向來彌補課堂上學習的不足，69.2%的學生不注重課堂學習內容的延伸.徐超毅等[6]對安徽5所高校大學生進行抽樣調查和訪談，結果發現70.2% 的學生認為線上自主學習是為了提高學習效率，65.1% 的學生是以參與討論為目的，95%的學生樂于利用線上平臺瀏覽學習資源.李蓉[8]以教師教學中存在的共性問題出發談“高等數學”教學改革研究的現狀與思考.

隨著互聯網信息技術的飛速發展，當代高校大學生關于“高等數學”課程學情又會發生怎樣的變化呢？葉志萍[9]通過隨機抽樣的調查方式對北方民族大學本科大一、大二理工科專業的部分學生進行了問卷調查，結果表明：48%的學生對“高等數學”這門課程學習興趣一般，22%的學生對這門課不感興趣，對“高等數學”沒有興趣的原因主要集中在上課進度太快，跟不上老師的步伐和很多內容需要課后自學才能理解.鐘天琦等[10]選取了全國3個不同地域城市的高校隨機發放大一新生關于高等數學學習現狀調查問卷，通過對97.6%有效問卷進行分析后得出：多數大一新生對學習高等數學興趣不足，高等數學課堂氣氛與教師授課方式之間存在中度的正向相關.王存榮[11]針對學生學習“高等數學”中存在的問題提出以應用自我效能感理論和歸因理論增強學生的數學學習動機等策略.

由此可見，十幾年間，高校“高等數學”課程學情并未從本質上發生扭轉.在這樣的背景下，高校傳統教學模式進行改革創新是非常有必要的.

1 線上線下混合式教學的重要性

近些年，教育部鼓勵高等學校加強在線教育建設[12].在受新冠疫情影響下“停課不停學，停課不停教”時期，不少老師和學者紛紛嘗試對傳統課堂教學進行改革和創新研究[13-18].線上線下混合式教學模式逐漸成為能適應現有教學要求和教學環境的一種新興教學模式.以“高等數學”課程為例，線上線下混合式教學在以下4個方面起到了重要作用.

1.1 有利于教師整合教學資源

隨著現代信息技術快速發展，“互聯網+教育”讓教師接觸到了全球教育資源，教師可以從各大互聯網教育平臺上獲取到海量優質教學資源，結合學生學情對這些資源加以整合，制作出適合本課程使用的課程教學資源，如教學大綱、教學設計、微視頻、練習題庫等.這為課程設置和課程管理中的線上和線下各教學環節帶來了多樣性.教師能在課前根據教學要求和學生學習情況，有針對性地將這些整合后的優質資源上傳至線上教學平臺，供課程教學團隊和學生共享，這對豐富課程教學資源起到積極作用，為有效開展線上教學奠定基礎.

1.2 有利于提高學生自主學習能力和激發學生學習積極性

傳統教學模式下很多學生形成了課前不預習、課中跟不上教師節奏、課后作業無從下手的學習狀態，學生自主學習能力非常差，久而久之，這些學生自然失去了對“高等數學”課程的學習積極性，最終因“難”而退，放棄深入學習的機會.另外，有些學習能力稍強的學生在自主學習過程中遇到問題時，不能與授課老師及時溝通解決，學習受阻也必然影響這些學生深入學習的進度與效果.

教師結合“高等數學”的內容特點開展線上線下混合教學，學生可以在線下課堂教學前，利用閑暇時間觀看教師提供的線上優質資源，進行自學，這樣做使學生除能掌握課程知識外，學生自主學習能力也得到了鍛煉和提升.寬松自由的預習時間也能在一定程度上減輕學生的學習壓力.

學生在線上自主學習中遇到難點和疑點可以及時在線上與教師溝通.教師也能根據學生線上反饋確定線下教學的內容和重難點，這一方式既能營造更加活潑的互動式線上課堂氛圍，更能有效提升互動式線下課堂效率.由傳統“一對多”模式變成了“一對一”模式，師生互動，生生互動，這種新型學習方式能極大地提高學生學習積極性和主動性，有效克服“高等數學”課程難、內容多和學時少的問題.

1.3 有利于學生課下預習和復習

傳統教學模式往往是一種單向“填鴨式”課堂教學，學生課前預習和課后復習完全沒有保障和監督的教學模式.在線上線下混合式教學模式下，學生學習實行課前(線上預習)、課中(線下針對性講解)、課后(線上練習測驗)3個階段.課前，學生能得到寬松時間進行充分預習，找出問題.課中，學生帶著問題進入課堂，教師針對性幫其解決問題.課后，學生能得到有效練習與檢測，教師在線上可以及時督促和檢查學生預習和復習情況.3個階段，銜接緊密，形成一個完整的學習閉環，而且過程性資料線上全部可追溯，便于學生復習整理.因此，線上線下混合式教學模式能真正實現以“學生為主體，教師為主導”的教學關系.

1.4 有利于教師提高教學效率

當學生在接觸并掌握線上豐富的課程教學資源，做到一定程度預習的基礎上，教師線下課堂教學不再是傳統的滿堂灌、一言堂、無的放矢，而是轉變成對線上教學問題的解疑、解難、補充、拓展.在這種教學模式下，課堂教學變為有的放矢，教學內容與教學方法得到改革，課堂效率大大提高，這對減輕教師備課壓力起到積極作用.

2 線上線下混合式教學實踐

筆者以筆者所在“高等數學”教學團隊為例，談對“高等數學”線上線下混合式教學探索與教學實踐.

2.1 組建課程教學團隊

新時代下高校課程建設已不再是某一位老師“單打獨斗”的過程，而是要汲取多名教師的特長，揚長避短，共同建設以達到最優的過程.建立課程教學團隊要適應學校各專業發展特點，以學科為依托，由一名帶頭人和若干名教師組成.目前，高校開設“高等數學”課程幾乎涉及理、工、經、管等全部專業，但各專業人才培養方案中對“高等數學”課程設置與要求又有所區別.這就意味著不同專業需要有不同的“高等數學”課程教學大綱，對應設置不同的課程時長、課程教材、教學內容和教學進度.組建不同學科的“高等數學”課程教學團隊，能有效開展教學研究與教學經驗交流，更新教學內容，改革教學方法和手段，使課程整體教學水平與教學質量穩步提升.

以本校工科“72+80”學時“高等數學”為例，涉及電氣工程及其自動化、電子信息工程、電子科學與技術、物理學、機械設計制造及其自動化、機械電子工程和材料成型及控制工程7個本科專業.筆者所在課程教學團隊建設原則是以大學數學教研室為依托，形成年齡、學歷與職稱梯隊，團隊基本信息見表1所列.團隊建設以中青年教師為主，職稱分布呈梯隊式，通過梯隊式“傳幫帶路”.教師課程建設也有穩定資金來源，凸顯課程團隊優勢.

表1 高等數學(72+80學時)課程教學團隊信息

2.2 建設豐富的線上教學資源

線上教學是整個混合式教學的重要環節，它離不開線上課程教學資源.線上課程教學資源的質量高低和內容豐富程度直接影響課程教學效果.一方面課程團隊應該結合“高等數學”課程教學大綱，一起制作ppt課件、錄制教學視頻等.另一方面在互聯網上遴選優質教學資源加以剪輯整合，制作出適合本校學生的學習資源，包含微視頻、ppt課件、作業題庫、考試題庫等，為開展線上教學奠定基礎.

筆者在超星學習通平臺上“高等數學”課程線上教學資源建設情況如圖1所示.其中微視頻和解題指導視頻137個(總時長2129分鐘)，ppt課件40個，課外閱讀資料2個，作業與考試題庫總計407題，資源豐富，便于學生選擇性學習.

圖1 高等數學線上課程資源建設數據

參與建設上述資源時需著重突出以下幾點：一是要讓學生明確學習要點，學習重難點；二是在制作視頻時，中間穿插一些知識點批注和問答，引導學生善于思考并發現問題，培養學生發現和解決問題的能力，提高學生學習的積極性；三是要合理設計教學內容的難易度，既要包括數學基礎知識，又要設計一些帶有驅動性的問題與資料，從而達到對學生的啟發式教學.

2.3 開展線上教學，引導學生自主學習

大學生的課余時間較散亂、不集中，無法有效地進行集中課前預習.教師應該在課前線上平臺發布教學任務，學生在設定的時間段內完成線上自主學習任務.

在圖1中，筆者在課程線上教學183個章節中共發布自主學習任務點133個，線上開展教學活動35次.本校2019級電子科學與技術專業部分章節自學任務點和學生完成情況如圖2所示.從圖2可以看出平均約95%的學生能按時完成自學任務，任務目標達成度較高.

圖2 線上課程自學習任務點發放與完成統計情況(部分展示)

筆者在引導學生線上自主學習時著重強調以下幾點：一是明確本次自學內容要點，讓學生知道重難點知識，有針對性地預習.具體操作時，筆者是通過超星學習通平臺的課程通知或郵件方式通知到每一位學生，方便靈活，學生能及時收到并查閱；二是及時督促自學能力差的學生按時、保質保量完成自學任務，給這部分學生施予壓力，讓他們養成課前按時預習的良好習慣.具體操作時，筆者是通過超星學習通平臺發布自學任務，設置未完成提醒時間及提醒方式.

2.4 搜集學生反饋的信息進行備課

學生由于自學能力參差不齊，對于全新知識，在線上教學和自學過程中必然會遇到疑難知識點.教師在每次線下課堂教學備課前，要對學生進行線上問卷，統計出疑難知識點，在線下備課時有的放矢，便于課堂上有針對性地講解與答疑.

筆者在線下備課時重點突出兩個方面：一是對學生普遍反饋的問題進行集中講解；二是結合實際拓展應用性知識教學.同樣需要注意的是，筆者在備課中制作輔助教學多媒體課件是根據線上教學環節搜集信息進行重新制作，所以線下課堂教學課件不同于線上教學課件.線下教學內容應更精煉，具有針對性地答疑解惑，否則學生對線下教學內容沒有新鮮感，降低了參與課堂學習的積極性.

2.5 線下課堂有針對性互動教學

教師應將整個課堂教學過程設計成“以問題為導向，學生為中心，教師為主導”的教學.教師針對學生課前自主學習反饋的疑難點，在課堂上以學生為中心，以問題為導向與學生互動式教學.課堂最后還應選取一些具有代表性題目讓學生練習并講解，以達到靈活運用、鞏固新知識的作用.

例如筆者在實際教學“二重積分定義”時，首先引導學生思考：如何對現實工程上不規則實體的大小和重量進行估計？在課堂上請多位同學講解需要的已知條件和解決思路，通過互動式引導，讓學生一步步走向“真理”，并舉一反三.其次拋出二重積分定義的引例：工程施工方需要挖去如圖3所示某大型山體區域土石，如何估計山體土石方數量以盡可能準確安排施工進度？解決這一問題的過程貼近二重積分定義，從而輕松引出二重積分概念.問題與過程既新穎又激發學生探索欲，學生在教學過程中互動參與度高，激發了他們學習的積極性.

圖3 山體區域圖

2.6 課后練習與測驗

“高等數學”課堂教學是傳授知識與方法的過程，課堂練習題要具有代表性，但不是習題的堆積.在課堂上學生對這些習題應該要學習并總結思考與解決問題的方法.而這種數學解題方法的靈活運用就需要課后練習與測驗，也就是所謂的“熟能生巧”.教師在這一階段應該在線上按時布置適量作業或測驗，并適時督促和批閱反饋，有助于學生對知識點及其靈活運用方面進行查缺補漏.

由圖1可知，筆者在實際教學中布置了46次作業或測驗，其中測驗是以考試形式進行，幾乎做到了每次課后都有一次線上練習或測驗，包括一次期中測驗和一次期末測驗.每次作業或測驗都做到及時批閱，批閱意見在線上平臺內及時一對一反饋.作業批閱完成后，學生能及時查看分數、完整參考答案和批閱意見，便于學生及時了解學習情況并查缺補漏.

課后練習測驗與課堂教學相輔相成，兩者有機結合才能使學生獲得成就感，成長為“會學習、愛學習”的優秀學生.

2.7 反思與持續改進

要評判教師對教學章節是否實現教學目標，以及在備課和授課中有何得失，都是要在教學活動完成后才能總結發現.因此，教學反思是教師對教學內容的優化行為，它能使今后的教學更加符合學生實際水平，并根據反思內容，總結和補充前一階段不足，調整和完善下一階段教學任務，并采取切實可行的教學策略，使教學目標準確、有效.

在教學實踐中，筆者每次通過線上教學活動和作業與測驗的反饋信息，結合每月一次，共計4次線上問卷調查結果，不斷獲取學生線上線下學習疑難點，結合他們對教學提出的意見和建議，持續改進教學各個環節.

3 實踐效果

筆者承擔了2019級電子科學與技術專業學生兩學期“高等數學”課程教學任務，第一學期使用傳統教學模式授課，第二學期使用線上線下混合式教學模式授課.兩種教學模式下學生成績形成鮮明對比，見表2所列.兩種教學模式下期末教學滿意度問卷調查統計結果對比見表3所列.

表2 兩種教學模式下學生成績對比

表3 兩種教學模式下教學滿意度問卷調查統計結果對比

從表2中可見，同一班級在兩學期不同教學模式下，成績變化異常明顯，無論是從平均分、不及格率還是優秀率方面，混合式教學模式下班級成績比傳統教學模式下班級成績都得到大幅提升.學生對教學各環節滿意度方面也變化顯著.課程教學資源滿意度從25.29%上升到79.76%，表明線上課程資源得到絕大多數學生肯定.教師線下課堂教學滿意度提升了21%.學生自學能力滿意度提升了28%，學生自學能力得到一定程度鍛煉與提升.作業與測驗滿意度提升了近30%，表明大量課后練習與測驗并沒有讓學生反感.教師整體教學滿意度在傳統教學模式下為55%，在混合式教學模式下為82%，表明線上線下混合式教學相較于傳統教學更受學生歡迎.

此外，在實踐線上線下混合式教學模式過程中筆者還獲得以下深刻感受：

首先，教師在線上線下混合式教學模式下，改變了傳統“填鴨式”課堂，使教學不再“滿堂灌”.混合式教學模式既解決了教學內容與課時之間矛盾，又能使教師實時掌握學生學習“高等數學”的動態與成效，推動教師在新形勢下不斷探索教學改革.

其次，在混合教學模式下，學生改變了傳統學習方式，從“被動學習”變為“主動學習”.混合式教學模式極大地調動了學生的學習積極性，有效地提升了學生的自主學習能力、資料查找閱讀能力和問題分析能力.

最后，線上教學平臺不僅能實現師生互動，還能實現學生之間相互交流與合作探究，有助于培養學生團隊合作能力.

4 優化建議

筆者在線上線下混合式教學實踐中收獲頗多，但也有遺憾.反思各個教學環節，認為以下3個方面應當加以重視，以利于線上線下混合式教學模式持續改進.

4.1 優化課程教學團隊

課程教學資源建設是一個系統性、復雜性的工程，僅憑教師個人力量，短時內難以見成效.首先，學校或學院應該鼓勵教研室組建課程團隊，合理優化教師職稱和年齡結構，團隊各成員應發揮各自特長，合理分工，共建和共享課程線上教學資源.此外，課程教師還應通過自學或培訓不斷提升自身信息化技能，熟練運用互聯網技術和各類辦公軟件，使課程團隊逐漸成長為一支線下教學經驗豐富，線上教學技術嫻熟的復合型教師隊伍.

4.2 重視建設線上教學資源并持續改進

線上教學平臺與課程資源是教學輔助，其豐富程度與質量高低將直接影響線上與線下教學的各個環節.教師或課程團隊要充分利用網絡教育資源，結合學生實際，取長補短地整合一套適合本校學生學習的課程資料，忌諱生搬硬套，而且在教學過程中，還要善于發現不足，持續改進.

3.3 重視線上教學環節，培養學生自主學習能力

線上教學是混合式教學模式的重要環節，其實施核心在于如何使學生認真投入線上自主學習并將疑難問題傳遞給教師，教師才能更好地設計線下課堂教學內容和教學活動，幫助學生答疑解惑.所以正確引導并培養學生養成線上自主學習習慣，幫助學生轉變認知思維顯得尤為重要.教師要做到線上實時監控并評估學生學習狀態和效率，及時發現掉隊學生并提醒，必要時還需對這些學生進行人文關懷與學習幫助.

5 結語

隨著未來5G網絡技術快速發展與普及，大學生學習渠道將更加暢通及多元化，線上線下混合式教學模式能較好地緩和教師“教”和學生“學”之間的矛盾，必將成為高校課程實施的主流模式，值得深入研究并大力提倡.此外，教師還需要不斷學習新的教育理論知識并更新教育觀念，只有師生共建，才能最終實現課程教學目標.