摘要:為解決“高等數(shù)學(xué)”課程教學(xué)現(xiàn)有不足,進(jìn)一步改進(jìn)混合式教學(xué)策略,本文提出了基于超星學(xué)習(xí)通平臺(tái)的“高等數(shù)學(xué)”混合式教學(xué)改革。通過(guò)將線(xiàn)上教學(xué)平臺(tái)、線(xiàn)下教學(xué)課堂和即時(shí)交流與評(píng)價(jià)平臺(tái)三者有機(jī)融合,分課前導(dǎo)學(xué)、課堂混合式教學(xué)及課后交流評(píng)價(jià)三大環(huán)節(jié)進(jìn)行改革實(shí)踐。實(shí)踐結(jié)果表明,混合式教學(xué)改革取得了明顯成效,這也為其他高校“高等數(shù)學(xué)”課程的教學(xué)創(chuàng)新之路提供有效的探索。
關(guān)鍵詞:高等數(shù)學(xué);混合式教學(xué);教學(xué)改革;超星學(xué)習(xí)通
地方應(yīng)用型民辦本科院校的教育目標(biāo)是為地區(qū)經(jīng)濟(jì)建設(shè)培養(yǎng)高素質(zhì)的應(yīng)用型人才。在加快教育現(xiàn)代化、聚焦新時(shí)代人才培養(yǎng)的新時(shí)代背景之下,如何強(qiáng)化以能力為先的人才培養(yǎng)理念,堅(jiān)持應(yīng)用驅(qū)動(dòng)和機(jī)制創(chuàng)新,培養(yǎng)具有過(guò)硬的應(yīng)用型特色專(zhuān)業(yè)人才,是此類(lèi)院校教育工作者的長(zhǎng)期目標(biāo)[1]。《高等數(shù)學(xué)》是普通高等學(xué)校“十三五”數(shù)字化建設(shè)的基礎(chǔ)規(guī)范教材,是工科、理科、財(cái)經(jīng)類(lèi)研究生考試的基礎(chǔ)科目,它與社會(huì)生活、數(shù)字化建設(shè)、科技前沿發(fā)展等多個(gè)方面息息相關(guān),時(shí)下很火的“互聯(lián)網(wǎng)+”、人工智能、新能源等高科技領(lǐng)域均離不開(kāi)數(shù)學(xué)的支撐。
1“高等數(shù)學(xué)”教學(xué)現(xiàn)狀與不足
一方面,“高等數(shù)學(xué)”課程的傳統(tǒng)教學(xué)模式以黑板板書(shū)為主,教學(xué)形式固化,課堂氛圍沉悶,且知識(shí)點(diǎn)繁多,抽象性強(qiáng)。長(zhǎng)久以來(lái)學(xué)生在該課程上的學(xué)習(xí)積極性低、教師教學(xué)效率較低。顯然,傳統(tǒng)教學(xué)模式已然很難跟上新時(shí)代教育現(xiàn)代化教學(xué)的要求,迫切需要改革。另一方面,隨著互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)信息化的日趨成熟,線(xiàn)上教育在近幾年得到迅速發(fā)展。實(shí)踐結(jié)果表明,該模式具有學(xué)習(xí)時(shí)間自由、即時(shí)性強(qiáng)、教學(xué)資源豐富、可重復(fù)性學(xué)習(xí)等優(yōu)勢(shì)[2]。然而,單一的線(xiàn)上教學(xué)模式也存在一些不足:(1)缺乏有效監(jiān)督和管控;(2)課堂教與學(xué)氛圍不足;(3)作業(yè)完成度不高;(4)網(wǎng)絡(luò)媒介偶爾會(huì)延遲卡頓[3]。
為了彌補(bǔ)傳統(tǒng)教學(xué)和單一線(xiàn)上教學(xué)存在的不足,混合式教學(xué)逐漸成了教學(xué)改革主流方式。混合式教學(xué)是將課堂授課與互聯(lián)網(wǎng)教育相結(jié)合的一種“線(xiàn)上+線(xiàn)下”的教學(xué)模式。近年來(lái)該模式的教學(xué)實(shí)踐案例不斷涌現(xiàn),以“高等數(shù)學(xué)”和“混合式教學(xué)”為關(guān)鍵詞在知網(wǎng)上的檢索條目已達(dá)300多篇,并且呈逐年遞增趨勢(shì)。由于線(xiàn)上教學(xué)平臺(tái)資源種類(lèi)豐富,許多教育工作者提出了基于不同線(xiàn)上平臺(tái)的改革探索和實(shí)踐[412],這些已有的混合式教學(xué)改革工作取得了不錯(cuò)的成效,但仍存在至少以下不足:(1)專(zhuān)門(mén)針對(duì)地方應(yīng)用型民辦本科院校的“高等數(shù)學(xué)”混合式教學(xué)改革研究非常少,還存在較大研究和實(shí)踐空間;(2)混合式教學(xué)提高了教學(xué)效果的同時(shí),也給教師增添了更多工作量,如何科學(xué)有效地“減負(fù)”有待進(jìn)一步研究。
2混合式教學(xué)創(chuàng)新改革與實(shí)踐
針對(duì)我校“高等數(shù)學(xué)”課程教學(xué)和現(xiàn)有混合式教學(xué)改革研究中存在的不足,圍繞國(guó)家提出的新時(shí)代黨的教育方針,堅(jiān)持教育為社會(huì)主義現(xiàn)代化建設(shè)服務(wù)、為人民服務(wù),把立德樹(shù)人作為教育的根本任務(wù),全面實(shí)施素質(zhì)教育,培養(yǎng)德、智、體、美全面發(fā)展的社會(huì)主義建設(shè)者和接班人,努力辦好人民滿(mǎn)意的教育。結(jié)合我校“高等數(shù)學(xué)”課程的實(shí)際教學(xué)經(jīng)驗(yàn),本文提出了新的混合式教學(xué)改革設(shè)計(jì)。首先在結(jié)構(gòu)上采用線(xiàn)上課前導(dǎo)學(xué)—線(xiàn)上線(xiàn)下混合課堂教學(xué)—線(xiàn)上交流與評(píng)價(jià)這三個(gè)教學(xué)環(huán)節(jié)設(shè)計(jì)。隨后從三大方面構(gòu)建混合式教學(xué)體系:在教學(xué)方式上,將線(xiàn)上學(xué)習(xí)平臺(tái)(超星學(xué)習(xí)通)、線(xiàn)上交流與評(píng)價(jià)平臺(tái)和線(xiàn)下課堂教學(xué)三者有機(jī)結(jié)合,三大環(huán)節(jié)的教學(xué)優(yōu)勢(shì)互補(bǔ);在教學(xué)內(nèi)容上,嘗試從高等數(shù)學(xué)知識(shí)點(diǎn)中挖掘文化、科技、思政等元素,擴(kuò)展教學(xué)內(nèi)容的深度和廣度,以培養(yǎng)大學(xué)生的人文素養(yǎng)和正確價(jià)值觀;在考核評(píng)價(jià)上,基于線(xiàn)上平臺(tái)的云記錄和線(xiàn)下授課觀察,挑選出優(yōu)秀負(fù)責(zé)且有領(lǐng)導(dǎo)力的學(xué)生,擔(dān)任學(xué)習(xí)小組長(zhǎng)和學(xué)習(xí)群管理員并執(zhí)行傳幫帶策略,既鍛煉學(xué)生團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力,又能有效減輕教師教學(xué)負(fù)擔(dān)。
2.1混合式教學(xué)的前期準(zhǔn)備工作
2.1.1混合式教學(xué)團(tuán)隊(duì)搭建
針對(duì)地方民辦型本科院校,特別是沒(méi)有數(shù)學(xué)專(zhuān)業(yè)的背景下,大學(xué)數(shù)學(xué)教師相對(duì)較少,且單個(gè)教師的精力和能力有限,這就需要集各教師之長(zhǎng),分工協(xié)作,共同建設(shè)“高等數(shù)學(xué)”課程。因此,首先需要組建一支有凝聚力的教學(xué)團(tuán)隊(duì)。以張家界學(xué)院為例,我校“高等數(shù)學(xué)”課程教學(xué)團(tuán)隊(duì)以公數(shù)教研室為依托,由一名博士教授牽頭組建成的教學(xué)團(tuán)隊(duì),以中青年教師為主,通過(guò)傳幫帶+分工協(xié)作的方式進(jìn)行“高等數(shù)學(xué)”課程建設(shè)。組建合適的團(tuán)隊(duì)能有效地開(kāi)展教學(xué)討論和研究,科學(xué)減負(fù),集思廣益,制訂個(gè)性化的教學(xué)方案,使整個(gè)課程的教學(xué)水平穩(wěn)健提升。
2.1.2混合式教學(xué)設(shè)計(jì)思路
“高等數(shù)學(xué)”課程的混合式教學(xué)在遵循我校教學(xué)目標(biāo)的基礎(chǔ)上,整體設(shè)計(jì)流程分為:課前導(dǎo)學(xué)環(huán)節(jié)、課堂互動(dòng)教學(xué)環(huán)節(jié)、課后交流與評(píng)價(jià)環(huán)節(jié)。
首先,在課前線(xiàn)上導(dǎo)學(xué)環(huán)節(jié),教師根據(jù)教學(xué)大綱和專(zhuān)業(yè)培育目標(biāo)精心設(shè)計(jì)導(dǎo)學(xué)視頻、PPT課件以及導(dǎo)學(xué)案,隨后發(fā)布任務(wù)讓學(xué)生完成自主預(yù)習(xí),教師跟進(jìn)學(xué)生導(dǎo)學(xué)情況并統(tǒng)計(jì)疑難點(diǎn);其次,在線(xiàn)下課堂教學(xué)環(huán)節(jié),采取章節(jié)引入、定義講解、導(dǎo)學(xué)答疑、課堂練習(xí)、章節(jié)小結(jié)的方式,借助學(xué)習(xí)通軟件開(kāi)展隨堂練習(xí)、主題討論等學(xué)習(xí)活動(dòng),以生生、師生互動(dòng)和小組間討論形式展開(kāi)教學(xué),活躍課堂氛圍,助力學(xué)生理解并掌握高數(shù)知識(shí)點(diǎn);最后,在課后交流與評(píng)價(jià)環(huán)節(jié),創(chuàng)建線(xiàn)上學(xué)習(xí)群進(jìn)行即時(shí)互動(dòng)交流答疑,在學(xué)習(xí)群里探討課后的線(xiàn)上線(xiàn)下作業(yè)中的疑難點(diǎn)和章節(jié)總結(jié)評(píng)價(jià),最后由教師進(jìn)行統(tǒng)一歸納總結(jié)。
2.1.3混合式教學(xué)資源建設(shè)
混合式教學(xué)需要線(xiàn)上和線(xiàn)下的資源共同支撐,本課程教學(xué)的線(xiàn)下資源建設(shè)包括三大模塊。首先,選用合適的教輔材料并編寫(xiě)相應(yīng)的教案;其次,制作配套的PPT課件輔以教學(xué)展示;最后,整理線(xiàn)下作業(yè)和測(cè)試題練習(xí)集。線(xiàn)上資源建設(shè)以超星學(xué)習(xí)通線(xiàn)上教學(xué)為主,以線(xiàn)上學(xué)習(xí)群即時(shí)交流為輔。教師團(tuán)隊(duì)分工協(xié)作共同錄制導(dǎo)學(xué)和教學(xué)視頻、制作PPT課件、導(dǎo)入剪輯后的互聯(lián)網(wǎng)優(yōu)質(zhì)微課視頻、建設(shè)隨堂練習(xí)、考試題庫(kù)和課外閱讀資料庫(kù)。本教學(xué)團(tuán)隊(duì)在超星學(xué)習(xí)通平臺(tái)上的線(xiàn)上教學(xué)資源建設(shè)情況如圖2所示。其中,視頻資源144個(gè)(總時(shí)長(zhǎng)5110分鐘),PPT課件391個(gè),課外閱讀資料716個(gè),題庫(kù)總數(shù)2637題。
2.2混合式教學(xué)的創(chuàng)新實(shí)施
2.2.1線(xiàn)上課前導(dǎo)學(xué)設(shè)計(jì)
在課前導(dǎo)學(xué)環(huán)節(jié),學(xué)生作為主體自主預(yù)習(xí),教師輔以引導(dǎo)和統(tǒng)計(jì)分析,充分發(fā)揮線(xiàn)上教學(xué)的優(yōu)勢(shì),為線(xiàn)下課堂教學(xué)賦能。教師提前錄制導(dǎo)學(xué)視頻、制作導(dǎo)學(xué)課件、準(zhǔn)備導(dǎo)學(xué)自測(cè)題集,截選網(wǎng)絡(luò)優(yōu)質(zhì)課件和精品課程視頻,將這些資源上傳至超星學(xué)習(xí)通平臺(tái)以供學(xué)生課前導(dǎo)學(xué)。教師在學(xué)習(xí)通平臺(tái)上發(fā)布導(dǎo)學(xué)任務(wù),創(chuàng)設(shè)適當(dāng)?shù)那榫常扇?wèn)題探究式驅(qū)動(dòng)學(xué)生線(xiàn)上學(xué)習(xí)。在此過(guò)程中,制定嚴(yán)格的導(dǎo)學(xué)獎(jiǎng)懲制度,以促進(jìn)學(xué)生的主觀能動(dòng)性,驅(qū)動(dòng)學(xué)生自主學(xué)習(xí),激發(fā)學(xué)生潛能。學(xué)生利用碎片化空余時(shí)間在學(xué)習(xí)通軟件上進(jìn)行自主預(yù)習(xí),按規(guī)定完成導(dǎo)學(xué)任務(wù),并進(jìn)行自測(cè)和疑難點(diǎn)整理,上傳至學(xué)習(xí)通進(jìn)入導(dǎo)學(xué)評(píng)價(jià)系統(tǒng)。線(xiàn)上導(dǎo)學(xué)資料應(yīng)以精簡(jiǎn)教學(xué)視頻為主,結(jié)合重點(diǎn)知識(shí)文檔,這樣可以提高學(xué)生預(yù)習(xí)效率。例如,學(xué)生在觀看數(shù)列的極限導(dǎo)學(xué)視頻時(shí),教師可提前布置導(dǎo)學(xué)任務(wù):如何理解極限的概念?在現(xiàn)實(shí)生活中存在哪些極限例子?數(shù)列極限的提出是為了做什么?學(xué)生帶著問(wèn)題去預(yù)習(xí),完成預(yù)習(xí)小測(cè),并將個(gè)人理解和疑難點(diǎn)記錄下來(lái)上傳至學(xué)習(xí)通。小測(cè)題型應(yīng)以簡(jiǎn)單和中等難度的選擇、判斷題為主。后續(xù)章節(jié)教學(xué)均按照此類(lèi)流程提前設(shè)計(jì),為線(xiàn)下課堂教學(xué)做好學(xué)前鋪墊。
2.2.2混合式課堂教學(xué)設(shè)計(jì)
教師在混合式課堂教學(xué)環(huán)節(jié)應(yīng)發(fā)揮主導(dǎo)作用。相對(duì)其他學(xué)科,“高等數(shù)學(xué)”課程內(nèi)容具有復(fù)雜、抽象、理論性強(qiáng)以及知識(shí)點(diǎn)繁多等特征,學(xué)生單靠課前預(yù)習(xí)遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能理解和熟練掌握,所以線(xiàn)下的課堂教學(xué)工作仍然是至關(guān)重要的。
混合式課堂教學(xué)按章節(jié)引入、定義講解、導(dǎo)學(xué)答疑、課堂練習(xí)、章節(jié)小結(jié)的流程進(jìn)行授課。教師可以在正常教學(xué)中靈活調(diào)整流程,抓住學(xué)生存在的共性問(wèn)題進(jìn)行深度講解,幫助學(xué)生理解并掌握知識(shí)。在教學(xué)手段上,線(xiàn)下課堂采取黑板板書(shū)和PPT課件演示相結(jié)合的方式進(jìn)行教學(xué),公式推導(dǎo)和證明計(jì)算部分在黑板上板書(shū),重點(diǎn)結(jié)論和例題圖示在PPT課件中展示。這種結(jié)合方式可以?xún)?yōu)勢(shì)互補(bǔ),既能保證學(xué)生能夠跟上思路,又能減少粉筆板書(shū)時(shí)間,從而提高上課效率。在教學(xué)時(shí)間上需要分配合理,一般30分鐘用于知識(shí)講授,10分鐘用于互動(dòng)練習(xí),最后5分鐘進(jìn)行歸納總結(jié)。在教學(xué)內(nèi)容上,立足于當(dāng)前“高等數(shù)學(xué)”課程教學(xué)大綱,添加現(xiàn)實(shí)生活、文化、科技等元素,以數(shù)形結(jié)合、圖文并茂的方式可視化展示,豐富教學(xué)內(nèi)容,加深對(duì)知識(shí)點(diǎn)的理解。例如,在講授第四章第五小節(jié)內(nèi)容“函數(shù)的極值與最值”時(shí),引入“橫看成嶺側(cè)成峰,遠(yuǎn)近高低各不同”這一文化元素,將經(jīng)典詩(shī)句中的山峰抽象成數(shù)學(xué)函數(shù)圖形,用以引出極值、最值的概念與特點(diǎn),既可以豐富教學(xué)內(nèi)容又能活躍課堂氛圍。
為了讓學(xué)生及時(shí)理解并掌握所學(xué)知識(shí)點(diǎn),創(chuàng)設(shè)師生和生生之間的互動(dòng)情境必不可少。教師可在學(xué)習(xí)通平臺(tái)上根據(jù)章節(jié)內(nèi)容制定選人、搶答、分組任務(wù)、隨堂練習(xí)和主題討論等教學(xué)活動(dòng),讓學(xué)生分組協(xié)作完成。學(xué)生小組內(nèi)部可自薦或由教師指定學(xué)生作為小組長(zhǎng),由小組長(zhǎng)帶領(lǐng)組員共同學(xué)習(xí),通過(guò)面對(duì)面交流互動(dòng)的方式,調(diào)動(dòng)課堂教學(xué)氛圍,提高學(xué)生的積極性。互動(dòng)過(guò)程中,教師做好補(bǔ)充協(xié)調(diào)和評(píng)價(jià)工作,以增強(qiáng)學(xué)生的獨(dú)立探究水平和團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力。
2.2.3課后交流與評(píng)價(jià)設(shè)計(jì)
對(duì)于“高等數(shù)學(xué)”這門(mén)課程,課后鞏固練習(xí)環(huán)節(jié)是學(xué)生檢驗(yàn)自己是否理解掌握所學(xué)知識(shí)的關(guān)鍵,那么如何有效監(jiān)督跟進(jìn)學(xué)生的鞏固練習(xí)情況呢?我們提出創(chuàng)建線(xiàn)上即時(shí)交流通信平臺(tái),方便學(xué)生課后可以隨時(shí)隨地進(jìn)行問(wèn)題探討和答疑。首先,根據(jù)不同目標(biāo)創(chuàng)建兩類(lèi)學(xué)習(xí)群:一是以教學(xué)班級(jí)為單位常規(guī)建群;另一類(lèi)是考研競(jìng)賽群,根據(jù)群討論活躍度、作業(yè)完成度、課堂表現(xiàn)等指標(biāo)選拔學(xué)生入群,用以培養(yǎng)潛在的考研和競(jìng)賽選手。挑選熱愛(ài)數(shù)學(xué)、成績(jī)較優(yōu)、認(rèn)真負(fù)責(zé)的同學(xué)作為學(xué)習(xí)群管理員(3~5名),對(duì)學(xué)習(xí)群進(jìn)行維護(hù)和管理,這樣既能鍛煉學(xué)生的學(xué)習(xí)和管理能力,也可以有效地為教師工作“減負(fù)”。其次,在學(xué)習(xí)群中設(shè)置打卡、難點(diǎn)討論、學(xué)生互評(píng)等活動(dòng),學(xué)生參與活動(dòng)與學(xué)科平時(shí)成績(jī)掛鉤。由于是即時(shí)通信交流,學(xué)生在時(shí)間和空間上的自由度非常靈活,且設(shè)有平時(shí)成績(jī)激勵(lì)制度,學(xué)生更愿意在手機(jī)上進(jìn)行互動(dòng)討論。另外,使用學(xué)習(xí)群可以增進(jìn)師生和生生間的距離,從而促進(jìn)師生更進(jìn)一步交流,師生之間相互配合也會(huì)更協(xié)調(diào)。
3混合式教學(xué)創(chuàng)新成效
通過(guò)本文提出的“高等數(shù)學(xué)”課程的混合式教學(xué)實(shí)踐,我校學(xué)生、教學(xué)團(tuán)隊(duì)和課程建設(shè)都在本次教學(xué)實(shí)踐中受益,主要有以下幾點(diǎn)成效。
(1)愿意主動(dòng)學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)的學(xué)生人數(shù)增多,數(shù)學(xué)學(xué)科平均成績(jī)明顯提升;
(2)參與大學(xué)生數(shù)學(xué)競(jìng)賽的學(xué)生人數(shù)增多,2023年我校共5名學(xué)生獲得湖南省大學(xué)生數(shù)學(xué)競(jìng)賽獎(jiǎng)(一、二等獎(jiǎng)各1名,三等獎(jiǎng)3名);
(3)公數(shù)教研團(tuán)隊(duì)教師參與我校教師教學(xué)比賽增多,2023年共獲獎(jiǎng)2名;
(4)“高等數(shù)學(xué)”課程成功入選校級(jí)精品課程,并獲批校一流課程培育項(xiàng)目。
結(jié)語(yǔ)
“高等數(shù)學(xué)”課程是理、工、經(jīng)、管等專(zhuān)業(yè)必修基礎(chǔ)課程。基于當(dāng)前該課程教學(xué)和已有的混合式教學(xué)存在不足,針對(duì)地方民辦本科院校,以張家界學(xué)院為例,本團(tuán)隊(duì)進(jìn)行了線(xiàn)上線(xiàn)下混合式教學(xué)改革設(shè)計(jì)與實(shí)踐,將線(xiàn)上教學(xué)平臺(tái)、線(xiàn)下教學(xué)課堂和即時(shí)交流平臺(tái)融為一體。教學(xué)實(shí)踐結(jié)果表明,學(xué)生在主觀能動(dòng)性、對(duì)數(shù)學(xué)的興趣和熱愛(ài)、學(xué)科成績(jī)、人文價(jià)值觀等方面均得到提升。同時(shí),本課程教學(xué)團(tuán)隊(duì)自身的教學(xué)能力也得到提升,并取得了多項(xiàng)教學(xué)成果和指導(dǎo)學(xué)生獎(jiǎng)項(xiàng)。未來(lái)我們將繼續(xù)深化教學(xué)改革,加大力度建設(shè)“高等數(shù)學(xué)”一流精品課程,為更好地培育學(xué)生賦能。
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基金項(xiàng)目:張家界學(xué)院院級(jí)教學(xué)改革研究項(xiàng)目(項(xiàng)目編號(hào):Jxjg2324)
作者簡(jiǎn)介:王海龍(1992—),男,湖南人,碩士研究生,主要從事智能計(jì)算、啟發(fā)式優(yōu)化算法、大學(xué)數(shù)學(xué)課程教法及改革研究。