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基于智慧树平台的高等数学课程SPOC教学模式实践

【摘要】SPOC教学模式是一种基于互联网的全新教学方法.本文结合中国石油大学（华东）基于智慧树平台构建的高等数学SPOC课程实例,阐述SPOC 教学模式的构建,对实施效果进行分析,探讨改进方法.

【关键词】SPOC；高等数学；混合式教学；翻转课堂

高等数学课程是面向大一学生开设的一门重要的必修基础课程,具有广泛的应用性,是学习后续专业课程的坚实基础.但因其具有高度的抽象性、严密的逻辑性,学生普遍觉得课程难度大,学习比较困难；任课教师也在不断探索适合这门课程的教学模式来提高教学效果.

传统的高等数学课堂教学中,授课教师通常会在课前根据教学大纲和教材内容进行备课,包括编写教案、制作课件等；课堂活动以教师讲述备课内容为主.虽然教师会根据学生的接受程度来控制教学进度,但由于教学时间有限,学生人数众多,教师无法顾及每个学生课堂表现和个体差异,做到因材施教,使教学效果不理想.同时,这种以教师为主的教学方式很容易使学生养成被动学习的习惯,导致学生自学能力不强,缺少探索精神和创新能力.

1.高等数学SPOC教学模式研究

随着互联网时代的来临,信息技术正在悄然改变传统的教学模式.2013 年,加州大学伯克分校MOOCLab 的课程主任阿曼多·福克斯教授率先提出SPOC(Small Pri鄄vate Online Course)概念,希望将优质MOOCs 资源与课堂面对面教学有机结合起来,借以翻转课堂教学、变革教学结构、提高教学质量.这是一种全新的“互联网+教学”的混合式教学模式,它依托现代信息技术,以学生为中心,建立在线课堂,同时融合线下实体课堂,既发挥网络教学的资源共享、学习过程数据处理与存储能力强、学习活动不受时空限制的优势,又发挥了传统课堂师生可以面对面精准互动的优势.

1.1 高等数学课程分析

高等数学课程一般分(2-1)和(2-2)两个部分,用两个学期完成教学,其主要内容包括一元函数的极限和连续、一元函数的微积分、多元函数的微积分、空间解析几何与向量代数、无穷级数和常微分方程.

在教学过程中,存在以下问题:淤课程中一些概念是从生产生活实际中抽象出来的,比如极限、导数、定积分等,为了更好理解这些概念,需要结合概念产生的实际背景加以介绍,因而需要一些动态视频资料辅助教学.于课程教学内容偏重理论与计算,教师在讲授过程中,花费大量时间用于对定理、公式的证明和推导,导致学生在上课时感觉枯燥,缺乏学习兴趣.盂课程教学内容较多,教学时间较为紧张,教师在传统教学模式下教学进度会比较快,授课过程不可重复,学生一旦在某个点没有跟上教师的思路就会影响后面的听课效果.

1.2 教学模式设计与构建

中国石油大学(华东)基础数学系在学校的大力支持下,于 2016 开始尝试设计和构建高等数学课程SPOC 教学模式.具体流程为:

一是选择合适的平台.良好的学习环境,是学生高效学习的基础.SPOC 教学需要为学生提供一个操作简单、功能齐全、资源丰富、性能稳定的线上学习环境.智慧树平台是一个与国内近2000 所高校合作的大型优质网络教育平台,具有自主学习、在线检测、作业批改和答疑解惑等功能.

中国石油大学(华东)引入智慧树平台后,已在多个学:进行推广,得到师生的广泛认可.

二是SPOC课程线上资源建设.课程实施前,基础数学系基于高等数学教学大纲,组织授课教师对教学内容进行了精心设计和编排,选择相对简单的内容让学生在线学习,对于重点难点内容可以通过在线视频导入内容介绍,由教师在线下课堂具体讲授.最终确定高等数学(2-1)采用在线28 课时+课堂60 课时的混合式教学模式,高等数学(2- 2)采用在线26 课时+课堂54 课时的混合式教学模式.并于2016-2017 学年完成了高等数学(2-1)和(2-2)在线开放课程视频的录制.教学视频由经验丰富的教师讲授.每个教学视频完整讲授一个知识点或一类解题方法,时间控制在10-15 分钟,教学目标明确,内容短小,适合学生进行观看学习.

三是在线学习安排.高等数学在线资源按照课程学习进度分阶段开放.学生根据教师预先设定的学习进度,按时完成教学视频观看以及课前、课中,课后的测试作业,测试成绩将记录在系统中.学生可以通过完成测试作业达到巩固新学知识和自我检测的目的,带着问题进行后续的学习；教师可以根据测试成绩调整线下课堂教学内容,进行更有针对性的教学.同时教师可以通过智慧树平台查看学生的学习进度,批改学生提交的作业,对学生的线上学习进行督促和指导.师与生,生与生也可以在线上进行互动,及时解决学习过程中遇到的问题.

四是线下课堂学习阶段.对于自学难度较大的教学内容,教师要进行课堂授课.同时,在课堂上教师要根据学生线上学习情况,对测试中出现的共性问题进行详细分析和讲解,使线上课堂与线下课堂的紧密结合.线上每章教学内容学习结束后,将学生划分成若干个学习小组,为各小组安排一个知识点,由各小组集体备课后推举优秀的学生上讲台讲解.例如,学习完“导数和微分”这一章,安排学生讲解“函数可导性与连续性的关系”这一内容和相应例题.这样不但可以充分调动学生的学习积极性,巩固线上自学内容,还可以培养学生的表达能力,提高学生团队协作的意识,实现学生之间的线下互动.

五是实施线上——线下综合考核. 课程考核指标包括课堂表现、小组学习表现、线上学习进展情况、在线交流表现、期中期末成绩、作业成绩、线上测试成绩.课程最终成绩由各考核指标的得分按照相应权重进行叠加计算.课程最终成绩及格,才能取得课程学分.

2.实施效果与存在问题

目前,中国石油大学(华东)基于智慧树平台的高等数学课程SPOC教学模式已经实施了一年,惠及学生200 余人,大多数学生能够在第一学期中期基本养成在线学习习惯.在每学期课程结束后,采用智慧树平台网络问卷形式,对参与课程学习的学生进行,同时对比了传统教学模式班级与SPOC 教学模式班级教学效果.调研内容包括学生满意度、线上学习意识、学生提问意识、师生交流互动情况、课程内容理解度等.结果表明SPOC教学模式在以下几方面效果有所提高.

一是学生满意度提高,学习兴趣增加.调查问卷统计分析显示,62%的学生比较喜欢SPOC 教学模式,仅有11%的学生表示由于网上学习方式复杂而不太喜欢新模式.学生满意度提高是基于课堂学习效率提高、自学平台易于操作、教学视频易于自学等.

二是学生提问意识增强,线上线下师生交流互动大幅增加.通过线上课程学习,学生主动思考课程内容,会带着问题进入课堂,在课上和课后都会积极主动向老师提问和答疑.同时小组讨论和让学生走上讲台,都对学生主动发表自己的观点起到鼓励作用.在智慧树平台上,学生提问次数达到了2.6 条/人,学生提出的很多问题都很有价值,对后续学习和教学都颇具启发.

三是学生学习自信心增强,后期学习表现更好.线上课程的自主学习以及线下小组讨论交流,都是极大地调动了学生的主观能动性,自觉投入到了研究性学习过程中.

SPOC 教学模式实验班期末考试平均成绩比传统教学班高0.2 分.在后续的高等数学竞赛、全国大学生数学建模大赛中参加人数均比传统教学班多.

实施效果表明,SPOC 教学模式可以在大学生高等数学教学中广泛推广,从而明显提升学生综合素质.但实施过程中也存在学生意识调整难度大、教师工作量增加、线上课程资源质量不过关等问题,不过相信随着越来越多学生采用该教学模式学习,这些问题都会得以解决.

3.结语

基于智慧树平台SPOC 教学模式对高等数学课程的应用给学生提供了一种全新的学习体验.实践表明,学习效果良好,体现了大学教学中以学生为中心的探究式教育思想,必将带来学生学习能力的综合提升.在后续的实践推广过程中,应不断探索和总结,逐渐改善教学模式各环节的问题,更好地服务学生.

教学模式论文范文结:

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