新工科背景下“高等數學”混合教學模式創新探析

［摘 要］ 對新工科背景下“高等數學”混合教學模式的創新進行探討，通過分析混合式教學模式的定義和特點，探討其在“高等數學”教學中的應用意義，包括提高課堂教學質量、滿足學生學習需求、培養學生自主學習的能力和優化課堂教學環境等方面。在此基礎上，提出了新工科背景下“高等數學”混合教學模式的創新策略，包括優化教學資源、改革教學方法、創新評價體系、轉變教師角色和推動跨學科合作等。研究發現，“高等數學”混合教學模式的創新有助于提高教學效果，激發學生的學習興趣，培養學生的創新思維和團隊合作精神，為新工科人才培養奠定堅實的基礎。

［關鍵詞］ 混合式教學；高等數學；新工科；教學改革

［作者簡介］ 程其勇（1982—），男，四川什邡人，碩士，四川工業科技學院教務處副教授，主要從事高等數學、應用數學研究。

［中圖分類號］ O13-4；G434 ［文獻標識碼］ A ［文章編號］ 1674-9324（2024）13-0161-04 ［收稿日期］ 2023-03-18

近年來，隨著新工科背景下的教育改革不斷深入，高等教育需要順應時代發展要求，培養具備實踐能力和創新精神的人才。在這個過程中，“高等數學”作為工科專業的基礎課程，對于提升學生的邏輯思維、抽象思考能力及解決實際問題的能力至關重要。混合教學模式作為結合線上線下教學手段的一種創新教學方法，可以有效促進教師和學生之間的互動，增強教學效果，提升學生成績。本文旨在探討混合教學模式在“高等數學”教學中的應用價值并提出創新策略，為新工科背景下的“高等數學”教學改革提供理論參考和實踐借鑒。

一、混合教學模式概述

（一）混合式教學的定義

混合式教學（Blended Learning）是一種將傳統的課堂教學與在線教育相結合的教學模式，旨在通過整合線上和線下的教學資源、方法和策略，實現教學效果的最優化。在混合式教學中，教師和學生在面對面的課堂教學中進行互動和交流的同時，利用網絡技術和多媒體手段進行線上學習和討論。這種教學模式在很大程度上豐富了教學方法，提高了課堂教學的效果和質量。混合式教學強調教師和學生之間的合作互動，倡導學生自主學習和探究式學習，使教學模式從以教師為中心向以學生為中心轉變。在混合教學模式中，教師的角色更多地轉化為教學的組織者和指導者，幫助學生更好地掌握知識、培養科學思維能力、提高解決問題的能力及擴展創新意識。混合式教學的實施有助于激發學生的學習興趣，提高學習效率，培養學生的自我管理能力和協作精神，使其更好地適應知識經濟時代的需求，找到未來的發展方向。混合教學模式的研究內容豐富多樣，對其理論框架的研究，旨在闡明混合式教學的基本概念、原則和理論基礎。評估混合教學模式的有效性也是研究的重點，以便為教育工作者和學者提供有關如何提高教學質量、滿足學生需求和培養自主學習能力的指導原則。研究還關注混合教學模式在推動跨學科合作和學科整合方面的可能性，以期為教育界提供更為全面和高效的教育解決方案。

（二）混合教學模式的特點

混合教學模式將在線教學與傳統面對面教學相結合，形成一種獨特的教學模式。混合教學模式具有高度的靈活性，這種模式打破了傳統課堂教學的時間和空間限制，可以根據課程設置和學生需求進行調整。學生可以自主安排學習時間和進度，使教學更加個性化。混合教學模式在教學資源方面具有豐富性，鼓勵教師運用多媒體教學資源和在線教學平臺，為學生提供多樣化的學習材料，有助于激發學生的學習興趣和提高參與度。混合教學模式強調互動性，在線和面對面教學相結合，使得教師與學生、學生與學生之間的互動變得更加豐富多樣。這有助于提高學生的學習積極性，改善課堂氛圍。混合教學模式注重實踐性。這種模式鼓勵學生將所學知識應用于實際情境中，通過項目、案例研究等方式，培養學生的實踐能力和創新能力。混合教學模式對教師角色提出了新要求，在這種模式下，教師不再僅僅是知識的傳授者，而是要成為學生學習過程中的引導者和協助者［1］。這種角色轉變有助于教師更好地關注每名學生的學習進度和特點，實現個性化教學。混合教學模式獨特的特點包括靈活性、豐富的教學資源、互動性、實踐性及對教師角色的重新定位。這些特點使混合教學模式在教育領域具有廣泛的應用前景，為教育創新提供了有力支持。

二、“高等數學”混合教學模式的應用意義

（一）提高課堂教學質量

混合教學模式充分發揮了現代信息技術的優勢，同時注重教學過程中的師生互動。混合教學模式充分利用互聯網教學工具，為學生提供了更加豐富的學習資源，拓寬了學生的知識視野和學習內容，同時激發了學生的學習興趣和動力。混合教學模式使教師能夠更加關注學生的學習過程，教師可以利用在線教學平臺實時了解學生的學習進度和需求，及時調整教學策略，使教學更加個性化和具有針對性。混合教學模式通過將在線互動與面對面討論相結合，激發學生的學習積極性，在線互動可以幫助學生克服課堂內的溝通障礙，鼓勵學生積極參與討論和提問；面對面討論則有助于增強學生之間的合作和交流，培養其團隊協作能力。混合教學模式強調實踐性，鼓勵學生將所學知識應用于實際情境，通過項目、案例研究和問題解決等方式，學生可以通過解決實際問題，進一步加深和擴展所學知識，并將理論知識與實踐應用相結合，提高學生的實際操作能力和解決問題的能力。

（二）滿足學生學習需求

混合教學模式通過在線和傳統面對面教學相結合，為學生提供了更靈活和多樣的學習方式，讓學生可以更加自主地安排學習時間和進度，從而滿足不同學生的個性化學習需求。混合教學模式下，學習資源豐富，學生能夠根據自己的興趣和需求選擇合適的學習材料，并利用這些資源深入了解高等數學的概念、原理和應用，提高自己的學術能力。混合教學模式下，在線教學部分使學生可以隨時隨地學習，不受時間和地點的限制。學生可以根據自己的學習計劃、能力和需求安排學習進度，調整學習方式。這種學習模式有助于學生更好地平衡學術、生活和工作等多方面的需求［2］。混合教學模式下，教師可以通過在線教學平臺收集學生的學習數據和反饋，并根據這些信息為學生提供個性化的輔導和支持，幫助學生克服學習難題，提高學習效果。混合教學模式鼓勵學生在課堂內外積極參與學習，促進與同學和教師的互動交流，在線討論和合作學習環境使學生能夠在相互幫助和競爭中提高自己的數學素養，培養團隊協作和溝通能力。

（三）培養學生自主學習

混合教學模式在培養高等數學學生自主學習能力方面具有顯著優勢，這種模式鼓勵學生在課堂之外積極參與學習，自主安排時間和進度，培養學生自主探索和解決問題的能力。混合教學模式提供了豐富的在線學習資源，學生能夠自主選擇合適的學習材料，根據自己的興趣和需求深入學習。這種自主選擇的過程有助于培養學生的獨立思考和判斷能力，使學生能夠針對自己的需求進行有效學習。混合教學模式下，學生可以根據自己的學習計劃、能力和需求安排學習進度，調整學習方式。這種學習模式有助于培養學生的時間管理和自我調控能力，提高學習效率。混合教學模式鼓勵學生在課堂之外參與學習，如完成在線作業、參加討論和自主研究等。這種學習方式有助于培養學生的自主學習能力，使其更好地適應未來職業生涯的需求。通過自主學習，學生能夠鍛煉自己的信息檢索、分析和整合能力，培養獨立解決問題的能力。

（四）優化課堂教學環境

混合教學模式通過將在線互動與面對面討論相結合，創造了一個充滿活力和創新的教學環境。混合教學模式通過在線互動鼓勵學生積極參與課堂討論，在線討論和互動可以幫助學生克服課堂內的溝通障礙，鼓勵學生積極提問和分享觀點，這種互動交流有助于激發學生的學習積極性，改善課堂氛圍。面對面討論和小組活動有助于增強學生之間的合作和交流，在這種教學環境中，學生可以通過合作解決問題、完成項目和分享經驗提高自己的數學素養和團隊協作能力。混合教學模式可以讓教師更加關注每個學生的學習進度和特點，根據在線教學平臺收集的學生學習數據和反饋及時調整教學策略，實現個性化教學，這種教學方式有助于滿足不同學生的學習需求，從而優化課堂教學環境。混合教學模式通過引入多種教學方法和工具，如視頻、圖表、互動題庫等，豐富了課堂教學內容，使教學更具趣味性和挑戰性，這種多樣化的教學方式有助于調動學生的學習興趣，激發其積極性和創造力。

三、新工科背景下“高等數學”混合教學模式的創新策略

（一）優化教學資源

在新工科背景下，優化“高等數學”混合教學模式的教學資源是提高教學質量的重要環節。其中最關鍵的是拓寬學習資源的來源，確保資源的豐富性和多樣性，這包括整合現有教材、引入優秀的開放教育資源、挖掘網絡上的豐富學習資源等。其次，利用現代信息技術手段制作高質量的數字化教學資源，這些資源包括多媒體課件、視頻講座、動畫演示、模擬實驗等。數字化教學資源具有較高的可視化和交互性，有助于學生更直觀地理解抽象的數學概念和原理，從而提高學習效果［3］。

（二）改革教學方法

改革“高等數學”教學方法是提升混合教學模式效果的重要途徑。教師可以通過引入基于問題的學習方法，將高數知識點與實際工程問題相結合，提高學生解決實際問題的能力；教師還可以引導學生在課前自主學習高數知識點，如觀看在線視頻課程、閱讀教材等，提高學生的主動學習能力。在課堂時間，教師可以組織討論、案例分析、小組合作等互動環節，鼓勵學生思考、探究和解決問題，提高教學效果。另外，教師可以采用多元化的教學策略，如游戲化教學方法，將高數知識點與游戲元素相結合，激發學生的學習興趣，培養學生的合作精神和團隊意識。在教學過程中可以設置小組討論、項目合作等活動，讓學生在團隊合作中學會相互溝通、協作解決問題。教師應鼓勵學生積極參與課外實踐活動，將所學的高數知識應用于實際問題中，以提高學生的實際操作能力和創新能力。通過實踐活動的參與，學生可以提高自己的綜合素質，拓展實踐經驗和創新能力。

（三）創新評價體系

為了更好地實施新工科背景下的“高等數學”混合教學模式，教育評價體系應從傳統的以考試成績為主的評價方式轉向更加全面、多元化的評價方式，以培養學生的自主學習能力和創新能力。教師應注重考查學生的學習態度、參與程度、思考能力等方面，通過在線作業、課堂討論、小組合作等形式對學生進行過程性評價。綜合性評價要求教師從多個維度對學生的學習成果進行評價，如基本知識掌握程度、實際應用能力、創新能力等。教師可以結合課程考試、項目作業、數學建模競賽等多種形式，全面了解學生的學習情況，避免單一考試成績對學生評價的片面性。實行自評與互評有助于培養學生的自主學習能力和團隊協作精神，教師可以引導學生進行自我反思和評價，激發學生主動發現和解決問題的能力。通過同伴互評和小組評價，讓學生在相互交流和合作中提高溝通能力、批判性思維能力等。注重形成性評價與終結性評價的結合，關注學生在學習過程中的課堂參與情況、作業完成情況等，以及學生在學期末或課程結束時的學習成果。通過合理安排形成性評價和終結性評價，既能充分體現學生學習的努力程度，又能客觀評價學生的學習成果。

（四）轉變教師角色

在新工科背景下的“高等數學”混合教學模式中，教師角色的轉變至關重要。混合教學模式下，學習主體需從教師轉向學生，強調學生的自主學習和積極參與，教師負責引導和協助學生進行探究、思考和解決問題，培養學生的自主學習能力和創新能力。在混合式教學中，教師應該注重設計充滿活力、實踐性強的教學任務和活動，以吸引和激勵學生參與和學習［4］。教師要關注學生的學習需求，提供個性化的指導和支持，幫助學生建立正確的學習觀念和策略。教師要擔任學生學習的協助者，在混合式教學過程中與學生建立良好的溝通和互動，關注學生的學習困惑，及時給予幫助和建議。教師需整合優質的教學資源，以滿足學生不同的學習需求。通過協調和整合現代化教學手段和資源，教師可以為學生提供多樣化、個性化的學習材料，讓學生在不同層次和領域的學習中得到更多的支持和幫助。教師需創新評價體系，實施過程性、綜合性、自評與互評等多元化評價方式，全面了解學生的學習情況，為學生提供針對性地反饋和指導，促進學生的學習進步。教師需不斷更新自身的專業知識和技能，掌握最新的教育教學方法和理念，以更好地適應混合式教學的需求。教師可以參加各種教育培訓和研討活動，了解最新的教育技術和教學策略，不斷提升自己的教學水平和能力。

（五）推動跨學科合作

新工科背景下的“高等數學”混合教學模式離不開跨學科合作，為實現這一目標，教育部門、學校和教師需共同努力，積極推動跨學科合作，打破學科壁壘，為學生提供豐富多元的學習資源和實踐機會。教育部門要加強政策支持，通過制定有關跨學科合作的政策指導，為學校和教師提供合作的方向和動力。學校要優化組織結構，調整現有的學科設置和課程體系，推動學科之間的整合和融合。教師要積極參與跨學科合作，在“高等數學”教學過程中與其他學科的教師保持密切溝通，共同設計具有實際應用價值的教學任務和項目。

新工科背景下的“高等數學”混合教學模式有助于提高教學質量、滿足學生需求、培養學生自主學習能力和優化教學環境。教育部門、學校和教師需共同努力完善政策、組織結構和教學資源，創新教學方法和評價體系，積極參與跨學科合作。關注混合教學模式在不同類型學校和地區的普及和推廣，逐步形成適合我國高等教育發展的混合教學模式，為培養新工科人才貢獻力量。在科技發展和社會進步的背景下，要密切關注教育教學的最新動態，不斷推進“高等數學”教育教學改革，助力培養適應未來社會發展需求的新工科人才。

參考文獻

［1］蘇振華.高等數學混合式教學模式構建策略探究［J］.科技視界，2022（7）：61-64.

［2］劉鳳鳳.以數學建模為“融點”的高等數學混合式教學模式探析［J］.陜西教育（高教），2022（3）：42-43.

［3］游磊.基于網絡教學平臺的高等數學混合式教學模式構建策略探究［J］.湖北開放職業學院學報，2021，34（22）：150-151.

［4］夏宇，徐健，羅津，等.新工科背景下GIS專業課程混合式教學模式研究［J］.高教學刊，2022，8（33）：1-4+9.

On the Innovation of Mixed Teaching Mode of Higher Mathematics under the Background of New Engineering Education

CHENG Qi-yong

（Teaching Affairs Office， Sichuan Institute of Industry Technology， Deyang， Sichuan 618500， China）

Abstract： This paper aims to explore the innovation of mixed teaching model of higher mathematics under the background of new engineering education. Through analyzing the definition and characteristics of mixed teaching model， it discusses its application significance in higher mathematics teaching， including improving the quality of classroom teaching， meeting students’ learning needs， cultivating students’ autonomous learning ability and optimizing the classroom teaching environment. On this basis， the innovative strategies of mixed teaching mode of higher mathematics under the background of new engineering are put forward， including optimizing teaching resources， reforming teaching methods， innovating evaluation system， changing the role of teachers and promoting interdisciplinary cooperation. It is found that the innovation of mixed teaching mode of higher mathematics is helpful to improve teaching effect， stimulate students’ interest in learning， cultivate students’ innovative thinking and teamwork spirit， and lay a solid foundation for the cultivation of new engineering talents.

Key words： mixed teaching; advanced mathematics; new engineering; teaching reform