信息化時(shí)代大學(xué)數(shù)學(xué)課程的轉(zhuǎn)型探析

蘇鴻雁，李秀麗，劉玉霜，崔紅燕

（青島科技大學(xué)數(shù)理學(xué)院 山東 青島 266000）

在當(dāng)前的信息化時(shí)代，人工智能、大數(shù)據(jù)、云計(jì)算等都在深刻影響著社會(huì)的發(fā)展，高等學(xué)府是學(xué)習(xí)知識(shí)，開拓創(chuàng)新的神圣殿堂，高等教育的發(fā)展更需要與時(shí)俱進(jìn)。尤其在后疫情時(shí)代，世界各國都在關(guān)注現(xiàn)代信息技術(shù)融合對本國的教育發(fā)展，以及提高本國的國民素質(zhì)和創(chuàng)新能力方面所起到的重要作用。中國早在2012 年教育部頒布《教育信息化十年發(fā)展規(guī)劃（2011―2020 年）》里就明確提出“高等教育信息化是促進(jìn)高等教育改革創(chuàng)新和提高質(zhì)量的有效途徑”；2015 年3 月，李克強(qiáng)總理的《政府工作報(bào)告》中又特別給出了“互聯(lián)網(wǎng)+”的行動(dòng)綱領(lǐng)，旨在推動(dòng)現(xiàn)代信息技術(shù)滲透在各個(gè)領(lǐng)域，以此得到各行各業(yè)創(chuàng)新發(fā)展。同年，聯(lián)合國教科文組織和中國教育部在青島聯(lián)合舉辦首屆國際教育信息化大會(huì)，并以“信息技術(shù)與未來教育變革”為主題探討了教育與信息技術(shù)的深度融合。在2021 年12 月的全國教育信息會(huì)議上，也要求加快推進(jìn)新時(shí)代教育信息化高質(zhì)量發(fā)展，以信息化支撐引領(lǐng)現(xiàn)代化，加快信息化時(shí)代教育的改革。信息化時(shí)代的教育必然是網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下的教育，隨著“互聯(lián)網(wǎng)+”時(shí)代的到來，現(xiàn)代信息技術(shù)對高等教育創(chuàng)新發(fā)展起到很大的助推作用。“互聯(lián)網(wǎng)+”催生出的網(wǎng)絡(luò)教育的新形態(tài)也層出不窮，從互聯(lián)網(wǎng)再到移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)，不僅學(xué)生獲得的知識(shí)途徑越來越多樣化、便捷化，而且與高校傳統(tǒng)課堂教育模式在方式方法等方面也產(chǎn)生本質(zhì)區(qū)別，從而使教師的教育思想、教學(xué)模式、教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法也受到深刻的影響和變革。因此，新時(shí)代的信息技術(shù)與當(dāng)前高等教育發(fā)展的有機(jī)結(jié)合將作為最新的發(fā)展與研究方向，使得高等院校的教育模式發(fā)生質(zhì)的變革，無論專業(yè)設(shè)定還是課程目標(biāo)等都在逐漸轉(zhuǎn)型，使得教與學(xué)的方法、理念、場所等方方面面都得到重新構(gòu)建與延伸，意在把傳統(tǒng)課堂教學(xué)的方式和信息技術(shù)的理念整合起來進(jìn)行教育改革，使其更好地促進(jìn)中國高校培養(yǎng)出適應(yīng)時(shí)代發(fā)展的高素質(zhì)創(chuàng)新人才[1]。

1 本科課程從“精品”向“金課”的評(píng)價(jià)體系轉(zhuǎn)型

高校是傳授知識(shí)、培養(yǎng)高素質(zhì)人才的殿堂，隨著21 世紀(jì)現(xiàn)代信息技術(shù)的蓬勃發(fā)展，中國MOOC、高校微課、短視頻等新媒體以及學(xué)習(xí)通、雨課堂等教學(xué)平臺(tái)的先后涌現(xiàn)，極大豐富了各高校的教學(xué)資源，從而促使高校為培養(yǎng)適應(yīng)時(shí)代需求的創(chuàng)新人才，實(shí)行關(guān)于學(xué)科、課程的優(yōu)化建設(shè)，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)了從精品課程到金課的轉(zhuǎn)型。從2003 年4 月教育部頒布《教育部關(guān)于啟動(dòng)高等學(xué)校教學(xué)質(zhì)量與教學(xué)改革工程精品課程建設(shè)工作的通知》開始，全國各高校就正式啟動(dòng)精品課程的建設(shè)工作，目的是打造一流學(xué)科、一流課程、一流人才。以青島科技大學(xué)為例，每年學(xué)校申報(bào)的國家級(jí)、省級(jí)、校級(jí)的精品課程累計(jì)達(dá)到50 門以上，隨著申報(bào)精品課程工作的展開，各課程教學(xué)團(tuán)隊(duì)分別從課程發(fā)展、團(tuán)隊(duì)建設(shè)、專業(yè)設(shè)置等一系列評(píng)價(jià)指標(biāo)中，不斷豐富、完善課程評(píng)價(jià)體系，實(shí)現(xiàn)課程建設(shè)發(fā)展，從而打造精品課程。事實(shí)上，精品課程的申報(bào)與實(shí)施，確實(shí)對教師隊(duì)伍優(yōu)化、課程建設(shè)、學(xué)生的培養(yǎng)起到積極促進(jìn)作用。如：“高等數(shù)學(xué)”課程，在大力發(fā)展課程建設(shè)中，經(jīng)過每一位授課教師的同心協(xié)力，高等數(shù)學(xué)在2005 年校級(jí)精品課程申報(bào)成功，在具體的教學(xué)實(shí)施過程中，由于需要滿足精品課程的評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)，所以無形中督促每一位高數(shù)教師備課充分，授課認(rèn)真，結(jié)合學(xué)生各專業(yè)的特點(diǎn)，有意識(shí)分類、分層次教學(xué)，秉承課程目標(biāo)，課程任務(wù)等達(dá)成度，實(shí)現(xiàn)以教促改，以教促學(xué)，實(shí)現(xiàn)教師素養(yǎng)、教學(xué)水平，課程發(fā)展、專業(yè)結(jié)構(gòu)等指標(biāo)的優(yōu)化升級(jí)。尤其2013 年公共數(shù)學(xué)（高數(shù)、線代、概率）獲批山東省精品課程群，大大提升了公共數(shù)學(xué)課程的品質(zhì)建設(shè)。而隨著2018年國家雙一流院校的認(rèn)定，課程品質(zhì)的認(rèn)定也隨之發(fā)生改變，逐漸由精品課程向一流課程、金課轉(zhuǎn)型發(fā)展。其中隨著近兩年金課、一流課程的申報(bào)逐漸增多，以公共數(shù)學(xué)基礎(chǔ)課“高等數(shù)學(xué)”為例，2020、2021 年先后獲批校級(jí)一流本科課程、思政項(xiàng)目建設(shè)課程。高等數(shù)學(xué)課程在一流課程的申報(bào)過程中，針對課程評(píng)價(jià)指標(biāo)，數(shù)學(xué)教師團(tuán)隊(duì)進(jìn)行了相應(yīng)的教學(xué)改革創(chuàng)新，如充分利用互聯(lián)網(wǎng)教學(xué)平臺(tái)、信息技術(shù)手段進(jìn)行課程資源的融合、線上線下混合式教學(xué)模式的開展、針對創(chuàng)新人才的育人指標(biāo)達(dá)成度、思政元素與課程知識(shí)的深度融合等等指標(biāo)體系的完善，都極大地推動(dòng)課程的變革，更促進(jìn)了教與學(xué)相長，這是申報(bào)金課帶來最有益的效果。

2 從傳統(tǒng)教學(xué)形態(tài)、線下教學(xué)模式向新形態(tài)、混合式課堂教學(xué)模式的轉(zhuǎn)型

隨著課程的深入改革，高校的教學(xué)模式也亟待適應(yīng)新時(shí)代的需求，加上依存教育部提倡“新工科”“新文科”等綜合改革的契機(jī)，加快專業(yè)、課程內(nèi)容、教學(xué)方法的改革與創(chuàng)新的步伐成為重頭戲，使其服務(wù)于一流學(xué)科和一流大學(xué)的建設(shè)，更好地服務(wù)于創(chuàng)新人才的培養(yǎng)。

早在21 世紀(jì)初，國內(nèi)外教育學(xué)者對互聯(lián)網(wǎng)與教學(xué)的研究還停留在表面的結(jié)合，師生情感的交流互動(dòng)缺乏、教師的教學(xué)過程單一，學(xué)生學(xué)習(xí)積極性不高。為尋找到互聯(lián)網(wǎng)與課堂教學(xué)融合的突破口，建立良好的教學(xué)環(huán)境，同時(shí)為適應(yīng)不同專業(yè)學(xué)生的素質(zhì)教育，催生了教學(xué)形態(tài)到新形態(tài)的轉(zhuǎn)型，促進(jìn)了傳統(tǒng)線下教學(xué)模式到混合式課堂教學(xué)模式的轉(zhuǎn)型。隨著本校近兩年“高等數(shù)學(xué)”“線性代數(shù)”等公共數(shù)學(xué)課程的教學(xué)內(nèi)容、教材類型的變革，使得適合培養(yǎng)學(xué)生自主學(xué)習(xí)能力的一系列新形態(tài)教材孕育而生，旨在構(gòu)建學(xué)生思維能力、創(chuàng)新能力的全面發(fā)展。

混合式課堂教育模式成為教學(xué)改革的一劑良藥，混合式教學(xué)主要是傳統(tǒng)課堂教學(xué)與現(xiàn)代信息技術(shù)如視頻、音效、動(dòng)畫、互聯(lián)網(wǎng)、移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)、微課、慕課等技術(shù)手段的混合，線上教學(xué)資源與線下課堂教學(xué)的混合，學(xué)生自主性學(xué)習(xí)與教師課堂互相協(xié)作的混合，課堂理論教學(xué)與網(wǎng)絡(luò)資源延拓的混合等幾方面。這種教育模式從組織教學(xué)、實(shí)施教學(xué)等環(huán)節(jié)均具有一定的可行性，它打破傳統(tǒng)的面對面單一的課堂教學(xué)方式，拓展了學(xué)生的知識(shí)面和思維模式。利用現(xiàn)代信息技術(shù)走進(jìn)課堂，與課堂教學(xué)方法相結(jié)合，借助其混合式教學(xué)模式使得教學(xué)內(nèi)容具有了新穎性和直觀性，簡化了課本知識(shí)，擴(kuò)大了學(xué)生的知識(shí)面, 增加了學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性，同時(shí)激發(fā)他們的情感，促進(jìn)學(xué)生品質(zhì)性格的培養(yǎng)。

以“高等數(shù)學(xué)”課程為例，它是理工科學(xué)生大學(xué)一年級(jí)學(xué)習(xí)的必修課程，掌握知識(shí)的程度直接影響后續(xù)的基礎(chǔ)公共課“線性代數(shù)”“概率論與數(shù)理統(tǒng)計(jì)”，以及學(xué)生本專業(yè)課程的學(xué)習(xí)。隨著互聯(lián)網(wǎng)時(shí)代到來，信息技術(shù)的進(jìn)步既給學(xué)生帶來新鮮的理念，但也使學(xué)生沉迷于網(wǎng)絡(luò)信息，學(xué)習(xí)主動(dòng)性不高。再加上基礎(chǔ)課程都是大班制授課，高等數(shù)學(xué)課堂上老師講、學(xué)生聽的傳統(tǒng)教學(xué)方式很難實(shí)現(xiàn)學(xué)生的個(gè)性化學(xué)習(xí)，因此，有必要告別傳統(tǒng)意義的課堂教學(xué)模式，黑板板書加多媒體課件的單一模式，迎來新的教學(xué)模式即線下教學(xué)模式、線上教學(xué)模式、混合式教學(xué)模式的轉(zhuǎn)型升級(jí)。近兩年本校更是積極推進(jìn)線上+線下的混合式教學(xué)模式，助力一流本科課程建設(shè)，讓授課教師有了新的教學(xué)動(dòng)力，但如何結(jié)合互聯(lián)網(wǎng)的信息化的優(yōu)勢，將其融合到課堂教學(xué)中以及如何有效構(gòu)建混合式課堂教學(xué)模式等問題，又需要我們教育者去積極解決。如公共數(shù)學(xué)基礎(chǔ)課“線性代數(shù)”，2020 年獲批校級(jí)一流本科課程后，就展開一系列課堂的教學(xué)模式的改革，其教學(xué)主要目標(biāo)是以“學(xué)生”為主體，通過課堂混合式教學(xué)的創(chuàng)新研究，提高課上課下學(xué)生學(xué)習(xí)的自主性，促進(jìn)學(xué)生個(gè)性化的成長。同時(shí)，加強(qiáng)教學(xué)平臺(tái)共享資源的軟實(shí)力；促進(jìn)教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)形態(tài)、教學(xué)模式、教學(xué)實(shí)踐四輪驅(qū)動(dòng)與課程思政、信息化技術(shù)的深度融合如（圖1），使得課堂教學(xué)效果有顯著的提高，進(jìn)而達(dá)到教與學(xué)的互通性和開放性，增強(qiáng)學(xué)生學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)的積極性以及學(xué)生的創(chuàng)新能力。另外，這種轉(zhuǎn)型也有利于提升教師運(yùn)用現(xiàn)代信息技術(shù)的能力，使得教師具有良好的科學(xué)素養(yǎng)。

圖1 教學(xué)四輪驅(qū)動(dòng)模式

混合式課堂的教學(xué)模式的轉(zhuǎn)型使得老師和學(xué)生的學(xué)習(xí)能力都有所提升。具體表現(xiàn)在以下幾方面：

一是傳統(tǒng)課堂教學(xué)與現(xiàn)代信息技術(shù)的混合，以優(yōu)化課堂的教學(xué)內(nèi)容。現(xiàn)代信息技術(shù)是學(xué)生學(xué)習(xí)知識(shí)的一種認(rèn)知工具，它既可以作為課程學(xué)習(xí)內(nèi)容和學(xué)習(xí)資源的獲取工具、又可以作為協(xié)作學(xué)習(xí)和交流討論的通訊工具以及創(chuàng)作實(shí)踐的工具。當(dāng)前教育領(lǐng)域利用現(xiàn)代信息技術(shù)的應(yīng)用主要是計(jì)算機(jī)、互聯(lián)網(wǎng)、移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)、網(wǎng)上學(xué)習(xí)等操作模式為主，今后將發(fā)展到利用信息技術(shù)培養(yǎng)的高級(jí)思維能力，從而構(gòu)建知、情、意融合的高智慧學(xué)習(xí)體系。依據(jù)素質(zhì)教育的要求，考慮學(xué)生存在的個(gè)體差異，在高等數(shù)學(xué)的課堂教學(xué)中適當(dāng)融入現(xiàn)代信息技術(shù)，如信息搜索、圖像、視頻、聲音等技術(shù)應(yīng)用，豐富課堂的教學(xué)手段，改變傳統(tǒng)的課堂教師黑板板書的教學(xué)模式。針對不同的學(xué)科專業(yè)，制訂和優(yōu)化相應(yīng)的教學(xué)內(nèi)容，有效地運(yùn)用信息技術(shù)提供學(xué)生豐富的信息資源，使得學(xué)生更好地認(rèn)識(shí)高等數(shù)學(xué)知識(shí)與其專業(yè)知識(shí)的契合點(diǎn)，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。同樣，由于教師提供了各種各樣不同的線上學(xué)習(xí)資源，供學(xué)生課后參考輔修，教師就能進(jìn)一步展開多樣化的教學(xué)方式，而不再局限于傳統(tǒng)意義上的講課。

二是課堂的教學(xué)過程實(shí)時(shí)協(xié)作與學(xué)生個(gè)性化學(xué)習(xí)的混合，創(chuàng)新教學(xué)方法及手段，以提高學(xué)生自主學(xué)習(xí)能力。在課堂教學(xué)中老師結(jié)合教學(xué)內(nèi)容，適當(dāng)?shù)乩枚嗝襟w、移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)等手段，以提問、問卷調(diào)查，討論等形式與學(xué)生共同完成教學(xué)過程，每個(gè)學(xué)生按著自己的理解獨(dú)立解決問題，遇到疑惑問題可以直接與老師交流解答。目前我校展開“超星”移動(dòng)教學(xué)競賽就是新型的教學(xué)模式的探索，本項(xiàng)目成員的老師也參與其中，它實(shí)現(xiàn)了由傳統(tǒng)教育向創(chuàng)新式教育的轉(zhuǎn)變，完成由學(xué)生被動(dòng)式學(xué)習(xí)到學(xué)生自主式學(xué)習(xí)的轉(zhuǎn)變，激發(fā)了學(xué)生的積極性和創(chuàng)新潛能。

三是課堂理論知識(shí)與網(wǎng)絡(luò)資源的混合，創(chuàng)設(shè)不同的教學(xué)情境，改變培養(yǎng)人才模式。“高等數(shù)學(xué)”課程中很多數(shù)學(xué)概念抽象難懂，老師在傳統(tǒng)課堂教學(xué)中，總是平鋪直敘地講解概念，學(xué)生幾乎是死記硬背地學(xué)習(xí)。混合式教學(xué)模式下，教師通過課前預(yù)習(xí)―課中學(xué)習(xí)―課后復(fù)習(xí)的一體化模式，進(jìn)行新知識(shí)再創(chuàng)造的整理與分析，課后通過視頻、移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)等形式為學(xué)生創(chuàng)設(shè)教學(xué)情境，給學(xué)生留有充分的思考空間，讓學(xué)生將課堂上未解決的問題的再次復(fù)習(xí)、整理，以便于課下及時(shí)有效掌握課上的數(shù)學(xué)知識(shí)，這樣，學(xué)生就能獲取更多的數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)技巧和經(jīng)驗(yàn)。學(xué)生借助在線討論、課程網(wǎng)絡(luò)教學(xué)視頻、音效等多種手段混合式教學(xué)，實(shí)現(xiàn)運(yùn)用交互式、混合式問題式以及啟發(fā)式等現(xiàn)代教學(xué)方法、完成課堂教學(xué)的全過程，切實(shí)調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性和創(chuàng)造性。

構(gòu)建有效的基于現(xiàn)代信息技術(shù)的混合式教學(xué)模式，不僅需要現(xiàn)代網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的有力保障，還需要教師具備專業(yè)的信息技術(shù)知識(shí)素養(yǎng)。目前正是從傳統(tǒng)教學(xué)過程逐漸轉(zhuǎn)變?yōu)榻逃畔⒓夹g(shù)化變革的關(guān)鍵期。信息技術(shù)應(yīng)用能力就是運(yùn)用信息技術(shù)進(jìn)行學(xué)習(xí)、合作、交流和解決問題的能力，是一種綜合能力。對于一名高校數(shù)學(xué)教師來說，隨著時(shí)代的進(jìn)步，更應(yīng)該與時(shí)俱進(jìn)，多學(xué)習(xí)、多實(shí)踐，了解學(xué)生實(shí)際需求，重構(gòu)自身的教學(xué)能力。熟悉并掌握一些基本的信息技術(shù)，如微課錄制、視頻截圖，動(dòng)畫處理，數(shù)學(xué)軟件、網(wǎng)絡(luò)在線信息技術(shù)等，確保在課堂教學(xué)過程中，能夠熟練應(yīng)用各種信息技術(shù)來充實(shí)教學(xué)活動(dòng)，使得抽象、難懂的高等數(shù)學(xué)知識(shí)從老師單一的講解模式提升為有電子問答、有師生在線互動(dòng)等生動(dòng)、有趣的混合式教學(xué)模式，化靜為動(dòng)，從而提高課堂教學(xué)效率。

3 學(xué)生課程考核從單一化向多元化的轉(zhuǎn)型

在信息化時(shí)代，高校的評(píng)價(jià)體系不再是單一的期中測試、期末測試的卷面化考核，對學(xué)生的評(píng)價(jià)方式呈現(xiàn)多元化的轉(zhuǎn)型，老師更重視學(xué)生的平時(shí)學(xué)習(xí)過程，并結(jié)合教學(xué)過程的信息技術(shù)積累，為學(xué)生合理制訂課上、課下的考核內(nèi)容和評(píng)價(jià)方式。在開展混合式的課堂教學(xué)改革的同時(shí)，其課程資源儲(chǔ)備全面，通過學(xué)生作業(yè)、課堂回答問題的準(zhǔn)確性、平時(shí)測試、期末考試成績等反饋信息，及時(shí)調(diào)整教學(xué)內(nèi)容[5]。從“高等數(shù)學(xué)”課程可以看出（如圖2、3），老師依托學(xué)習(xí)通信息平臺(tái)搭建課程框架，記錄學(xué)生平時(shí)學(xué)習(xí)過程的評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)，評(píng)價(jià)類型，如隨堂練習(xí)，投票、知識(shí)問卷等各項(xiàng)學(xué)習(xí)評(píng)價(jià)指標(biāo)。

圖2 記錄學(xué)生課程平時(shí)學(xué)習(xí)情況

圖3 記錄學(xué)生平時(shí)學(xué)習(xí)的成績指標(biāo)

根據(jù)課堂每個(gè)知識(shí)點(diǎn)的教學(xué)內(nèi)容提供試題庫，提供多種組卷策略的在線測試，方便老師及時(shí)掌握學(xué)生的學(xué)習(xí)動(dòng)態(tài)，也方便對學(xué)生進(jìn)行實(shí)時(shí)評(píng)價(jià)，這樣有利于調(diào)動(dòng)學(xué)生的參與性、積極性，提高老師與學(xué)生的契合度。

4 總結(jié)

面對學(xué)校提出“走進(jìn)新時(shí)代，貫徹新思想，實(shí)現(xiàn)新發(fā)展，全面推進(jìn)‘五有’高水平大學(xué)建設(shè)”的口號(hào)，作為一名基礎(chǔ)學(xué)科的教育工作者，責(zé)無旁貸，必須通過多年的課堂教學(xué)經(jīng)驗(yàn)與教學(xué)進(jìn)行反思，深知教與學(xué)的互通性很重要。

因此，隨著信息技術(shù)在教育領(lǐng)域的不斷應(yīng)用，在后疫情時(shí)代，進(jìn)一步推動(dòng)課堂混合式教學(xué)模式改革，不僅要求教師掌握現(xiàn)代信息技術(shù)，運(yùn)用各種各樣不同的信息資源，而且也促進(jìn)教師有機(jī)會(huì)在課堂上使用多樣化的教學(xué)方式，使得傳統(tǒng)意義上的講課模式轉(zhuǎn)型升級(jí)，引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行自主創(chuàng)新，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，加深知識(shí)理解。利用信息化技術(shù)，老師可以延伸課堂教學(xué)資源，構(gòu)建學(xué)生個(gè)性化發(fā)展、自主性學(xué)習(xí)、創(chuàng)新研究為一體的課堂創(chuàng)新實(shí)踐模式，進(jìn)而培養(yǎng)大學(xué)生的創(chuàng)新能力。