【摘 要】教育信息化是提高教育質量、培養(yǎng)創(chuàng)新人才的必然選擇。為了解決傳統(tǒng)高等數(shù)學教學中遇到的困難,可借助課程資源共享平臺的支持,構建更符合校情且更具層次性與拓展性的高等數(shù)學網(wǎng)絡自學平臺。構建平臺的目的是讓學生有效地利用課余時間,在高等數(shù)學學習過程中獲得幫助與指導。
【關鍵詞】高等數(shù)學教學;網(wǎng)絡自學平臺;線上教學
【中圖分類號】G642? 【文獻標識碼】A? 【文章編號】1671-8437(2021)28-0005-02
高等數(shù)學是高校理工科專業(yè)學生的基礎必修課,具有抽象度高、邏輯嚴密和應用廣泛的特點。通過高等數(shù)學的學習,學生不僅可以獲得豐富而有用的現(xiàn)代數(shù)學知識,還能發(fā)展分析、綜合、抽象等理性思維,以及提高應用數(shù)學知識分析和解決實際問題的能力,為整個大學的學習和科學研究打好基礎[1]。
1? ?高等數(shù)學網(wǎng)絡自學平臺構建的背景
現(xiàn)代信息技術的發(fā)展給高等教育帶來了活力與挑戰(zhàn),教育信息化是提高教育質量、培養(yǎng)創(chuàng)新人才的必然選擇[2]。筆者所在的蘇州大學的高等數(shù)學網(wǎng)絡自學平臺正是在這種教育大背景下應運而生的。除了外部環(huán)境,高等數(shù)學教學面對的困難與瓶頸是建設網(wǎng)絡自學平臺的內因與主要動力。一直以來,我校高等數(shù)學教學面臨著諸多困境,主要表現(xiàn)在如下幾個方面:
第一,課時少、進度快,學生學習效果不佳。我校高等數(shù)學課程安排在大一年級,兩個學期共計140個課時,周學時僅5個課時??旃?jié)奏、大容量的課堂教學使得學生對一些概念理解不深,不僅影響到學生的學習效果,還削弱了學生學習的積極性。如何在課時有限的條件下,充分利用課余時間幫助學生提高課余預習、復習的效率,是高校亟需解決的問題。
第二,師資有限,因材施教難以實施。我校學生來自全國各地,數(shù)學基礎參差不齊,而目前的高等數(shù)學教學并沒有較好的方法可以處理這種差異性。這一方面有教學規(guī)劃上的因素,另一方面是由于教師數(shù)量較少。師生比低帶來了大班、超大班的存在,班級容量在百人左右已成常態(tài)。這樣大容量的班級很難讓教師分出時間與精力進行因材施教。高校應思考如何彌補大班教學的缺陷,充分利用學生的課余時間,兼顧不同層次學生課前、課中、課后的學習需求,使每個學生獲得個性化、多樣化的發(fā)展。
第三,師生交流少,教學溝通有限。盡管師生每周有兩次上課見面的機會,但在課余時間內,學生沒有機會與教師探討問題。
2? ?高等數(shù)學網(wǎng)絡自學平臺的構建
為了解決傳統(tǒng)高等數(shù)學教學中遇到的困難,我校構建了更符合校情且更具層次性與拓展性的高等數(shù)學網(wǎng)絡自學平臺。構建平臺的目的是讓學生有效地利用課余時間,在高等數(shù)學學習過程中按需獲得幫助與指導。
2.1? 高等數(shù)學網(wǎng)絡自學平臺的架構
依托愛課程上的SPOC平臺,我校構建了具有層次性、多樣性、互動性的高等數(shù)學網(wǎng)絡自學平臺。平臺整體構架分為兩個維度,縱向展示了內容深度,橫向展示了知識的不同呈現(xiàn)方式(如圖1)。
根據(jù)教學內容的難度,平臺在縱向設計上包括了先修區(qū)、基礎區(qū)、提高區(qū)和挑戰(zhàn)區(qū),而討論區(qū)作為一個獨立的區(qū)域服務于以上的教學區(qū),整體上形成了“4+1”的教學區(qū)域結構。先修區(qū)課程供大一學生在正式上課前自學完成;基礎區(qū)、提高區(qū)和挑戰(zhàn)區(qū)與正常課堂教學同步進行,三個區(qū)域中的每個教學內容有層次和深度上的區(qū)別,學生可以根據(jù)自己的實際情況有選擇性地學習;討論區(qū)則是師生答疑互動的平臺。
每個教學區(qū)中的具體教學單元又包括不同的教學板塊,即教學視頻、隨堂測驗、閱讀材料和討論思考等,力圖以視、聽、練、議等多種呈現(xiàn)方式為學生提供豐富的自學材料,幫助他們鞏固知識、發(fā)展能力。
2.2? 層次化課程的設計與使用
自學平臺的主體部分——五個教學區(qū)域在內容設計和使用要求上各有側重。
先修區(qū)包括極限入門、微分入門和積分入門三講,深入淺出地把微積分的產(chǎn)生、發(fā)展、應用等知識串聯(lián)起來,讓學生了解高等數(shù)學課程的來龍去脈,起到統(tǒng)領和引領的作用,適合高等數(shù)學初學者學習。學生學習過程中如果有疑問,可在視頻下方的討論區(qū)或在高等數(shù)學研討QQ群中與教師和其他學生探討。先修區(qū)的學習建議學生在十一假期結束前完成。
基礎區(qū)是整個自學平臺的核心部分,以幫助學生掌握基本知識和技能為主要目標。內容組織上與教材同步,從“極限”到“常微分方程”共分為十一章,每章又包含若干節(jié),每節(jié)自成一講。表1給出了每講板塊構成的樣例,每講中的視頻與練習題都由我校數(shù)學教師精心備制,所有教學內容都圍繞“基礎”這一核心詞展開。
基礎區(qū)在每章最后專門開辟一講“章節(jié)回顧”,對一章的內容進行總結提煉,并提供隨機組卷的單元練習卷一份,幫助學生查漏補缺。練習卷由20道單選題組成,提交即顯答案,便于學生及時訂正錯誤、鞏固知識。
提高區(qū)以高等數(shù)學概念提升和方法提煉為主,側重思想方法的教學和學生素養(yǎng)的培養(yǎng)。如在“極限概念的提升”一講中介紹實數(shù)集的完備性定理、歸結原理、一致連續(xù)性等知識。在開拓視野的同時,啟發(fā)學生的思維,為學生進一步學習與發(fā)展打好基礎。
挑戰(zhàn)區(qū)主要為學有余力、有競賽或考研需求的學生提供自學材料。挑戰(zhàn)區(qū)的各個板塊(視頻、練習題、思考題等)內容都精選或改編自往年高數(shù)競賽或考研真題。
討論區(qū)主要由兩部分組成,一是每講視頻下方的留言討論區(qū),二是“高等數(shù)學研討”QQ群。討論區(qū)每天由一名教師和在線學習管理員負責,管理員由我校高年級學生或研究生擔任,他們一方面為學生答疑,另一方面負責管理秩序方面的工作。
3? ?高等數(shù)學網(wǎng)絡自學平臺的特色
3.1? 層次鮮明,滿足學生多樣化的學習需求
高等數(shù)學網(wǎng)絡自學平臺根據(jù)教學內容的難易程度,構建了五個層次鮮明的教學區(qū),可以滿足不同層次的學生在不同階段的學習需求。先修區(qū)適合初學者學習,有利于學生了解高等數(shù)學的基礎知識;基礎區(qū)適用于課前預習、課間檢測和課后復習,有利于學生打好基礎;提高區(qū)適用于學生感悟其中的數(shù)學思想與思維方法,能夠幫助學生提升數(shù)學素養(yǎng);挑戰(zhàn)區(qū)適用于學生備考高等數(shù)學競賽或研究生入學考試,助力學生更高層次的學習發(fā)展。
3.2? 納入總評成績,切實保障平臺的使用效率
為了有效發(fā)揮平臺的價值、鼓勵學生積極使用自學平臺,學生的平臺使用情況會納入高等數(shù)學課程總評成績中。在目前的第一輪課改實驗中,自學網(wǎng)絡平臺的分值(包括觀看視頻、回答習題、單元測試題、提問互動等)占高等數(shù)學總評成績的10%。這在一定程度上起到了督促學生學習的作用,也在一定意義上推進了過程化評價的實施,學生學習高等數(shù)學的主動性、積極性明顯提升。
3.3? 內容全面細致,為線上線下混合式教學提供條件
高等數(shù)學網(wǎng)絡自學平臺有著豐富的教學內容,如優(yōu)質的課件與微課視頻、大量層次化的試題庫等,這為接下來的線上線下混合式教學創(chuàng)造了良好條件。教師在跟進學生的線下學習情況的基礎上,可以在自學平臺上發(fā)布教學計劃,讓學生結合自學平臺上的課件、視頻與試題庫等完成部分知識的學習,從而高效利用有限的課時;在課堂上則可致力于解答學生提出的疑問,組織學生進行討論,引導學生準確理解知識,解決更有深度的問題,亦可創(chuàng)造性應用其他靈活多樣的教學活動。
4? ?研究成果與展望
經(jīng)過前期認真的籌備,目前我校的高等數(shù)學網(wǎng)絡自學平臺已經(jīng)基本構建完成,并進行了兩個學期的試用。根據(jù)階段性的師生訪談與自學平臺后臺數(shù)據(jù)顯示,教師和學生對平臺的期望值和應用率都非常高,甚至有部分教師已經(jīng)自行設計并實施了線上線下混合式教學模式,充分利用平臺資源,發(fā)揮了平臺的價值。
高等數(shù)學網(wǎng)絡自學平臺下一輪的建設將主要致力于三個方面:一是線上線下混合式教學模式的探索;二是評價方式的精細化;三是平臺使用效果的調查。此外,自學平臺的其他相關內容的建設,如數(shù)學史與數(shù)學文化等也已提上日程。
【參考文獻】
[1]石金誠.互聯(lián)網(wǎng)背景下獨立院校高等數(shù)學混合教學模式的探索與實踐[J].數(shù)學學習與研究,2020(14).
[2]吳巖.建好用好學好國家精品在線開放課程努力寫好高等教育“奮進之筆”[J].中國大學教學,2018(1).
【作者簡介】
王萍萍(1981~),女,江蘇蘇州人,博士,講師。研究方向:數(shù)學教育。
*基金項目:本文系2019年江蘇省高等教育教改研究課題“基于自主學習網(wǎng)絡平臺的高等數(shù)學金課建設實踐研究”(項目編號:2019JSJG335)階段性成果。