基于混合式教學(xué)的高等數(shù)學(xué)教學(xué)改革研究

李涵++鄭珂

摘 要： 混合式教學(xué)可以將面對(duì)面的課堂教學(xué)和在線教學(xué)兩種教學(xué)方式有機(jī)整合，以此來(lái)獲得最佳的教學(xué)效果。因此，筆者申請(qǐng)使用了BB網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺(tái)和微信公眾平臺(tái)，并輔助課堂教學(xué)進(jìn)行高等數(shù)學(xué)課程混合式教學(xué)的設(shè)計(jì)與應(yīng)用。研究結(jié)果表明，該教學(xué)模式明顯改善了傳統(tǒng)高等數(shù)學(xué)課堂教學(xué)中的效率低下、師生互動(dòng)不足、學(xué)生缺乏學(xué)習(xí)積極性等諸多問(wèn)題。

關(guān)鍵詞： 混合式教學(xué)； 高等數(shù)學(xué)； Blackboard網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺(tái)； 微信公眾平臺(tái)

中圖分類號(hào)：G642 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號(hào)：1006-8228（2017）02-65-03

0 引言

高等數(shù)學(xué)作為國(guó)內(nèi)外大中專院校理工科學(xué)生的專業(yè)基礎(chǔ)課，與其他的數(shù)學(xué)基礎(chǔ)課程及專業(yè)課程有很大關(guān)聯(lián)，并肩負(fù)著培養(yǎng)理工科學(xué)生計(jì)算能力、邏輯推理能力、分析解決問(wèn)題能力的重任，其知識(shí)點(diǎn)多、概念多、計(jì)算多、證明多，這無(wú)疑給高等數(shù)學(xué)的教學(xué)增加了難度系數(shù)，教師難教，學(xué)生難學(xué)。單調(diào)沉悶的“黑板+PPT”傳統(tǒng)教學(xué)模式，無(wú)法激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和積極性，很難解決教學(xué)效率低等諸多問(wèn)題，而如何改變這一現(xiàn)狀，就成為高等數(shù)學(xué)教學(xué)模式改革亟待解決的主要問(wèn)題之一。

1 混合式教學(xué)模式

混合式教學(xué)模式被譽(yù)為顛覆性的教育創(chuàng)新模式[1]，是一種有效實(shí)現(xiàn)雙主體的互動(dòng)教學(xué)[2]模式，它是在信息技術(shù)應(yīng)用于教學(xué)并促進(jìn)教學(xué)改革的背景下產(chǎn)生的。混合式教學(xué)整合了在線學(xué)習(xí)與傳統(tǒng)課堂學(xué)習(xí)的雙重體驗(yàn)，結(jié)合了傳統(tǒng)學(xué)習(xí)和E-learning的優(yōu)勢(shì)[3]，并在拓展學(xué)習(xí)空間、豐富學(xué)習(xí)資源，支持個(gè)性化學(xué)習(xí)、協(xié)作式學(xué)習(xí)，對(duì)于激發(fā)學(xué)習(xí)興趣、促進(jìn)師生間的交流反饋等方面有顯著成效，成為近年來(lái)主流的教學(xué)模式。

在混合式教學(xué)模式中，信息技術(shù)與網(wǎng)絡(luò)環(huán)境的支持和輔助是重要環(huán)節(jié)，將其應(yīng)用在高等數(shù)學(xué)教改中的相關(guān)研究主要有：構(gòu)建網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺(tái)與高數(shù)課堂教學(xué)有機(jī)融合、相互推動(dòng)[4-5]，制作微課或慕課來(lái)進(jìn)行高數(shù)移動(dòng)學(xué)習(xí)、開(kāi)放學(xué)習(xí)和泛在學(xué)習(xí)[6-8]，使用qq群、微信群實(shí)現(xiàn)教學(xué)互動(dòng)[9]等。在這些研究中，筆者發(fā)現(xiàn)，大多數(shù)混合式教學(xué)模式研究與設(shè)計(jì)都是以一種信息技術(shù)形式來(lái)輔助和支持，但每種輔助手段都各有優(yōu)劣，如果能夠?qū)⒍喾N信息技術(shù)形式相結(jié)合進(jìn)行優(yōu)勢(shì)互補(bǔ)，會(huì)為課程教學(xué)設(shè)計(jì)提供一種更好的解決方案。

2 混合式教學(xué)模式在高等數(shù)學(xué)教學(xué)中的設(shè)計(jì)應(yīng)用

筆者結(jié)合自身所在學(xué)校和學(xué)院情況，選用了兩種信息技術(shù)形式，即Blackboard網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺(tái)（以下簡(jiǎn)稱BB平臺(tái)）和微信公眾平臺(tái)，在網(wǎng)絡(luò)環(huán)境的支持下輔助課堂教學(xué)進(jìn)行混合式教學(xué)模式的設(shè)計(jì)，通過(guò)分析各自功能和適用性，實(shí)現(xiàn)在混合式教學(xué)設(shè)計(jì)不同環(huán)節(jié)的優(yōu)化組合。

2.1 BB平臺(tái)在混合式教學(xué)模式中的設(shè)計(jì)應(yīng)用

BB平臺(tái)是各高校應(yīng)用最廣泛的教學(xué)管理平臺(tái)之一，它集教學(xué)、學(xué)習(xí)、管理功能于一身，為輔助教師開(kāi)展教學(xué)活動(dòng)、實(shí)現(xiàn)教學(xué)交互提供了有力的技術(shù)支持[10]，它主要分為課程資源、互動(dòng)教學(xué)、學(xué)習(xí)跟蹤與教學(xué)評(píng)價(jià)四個(gè)功能模塊。我校也已引進(jìn)BB平臺(tái)并部署完畢。因此，筆者申請(qǐng)并建設(shè)了高等數(shù)學(xué)課程的BB平臺(tái)，并導(dǎo)入筆者教學(xué)班的學(xué)生來(lái)使用。一方面，利用其課程建設(shè)模塊來(lái)輔助課堂教學(xué)，延伸課堂教學(xué)，豐富學(xué)習(xí)資源；另一方面，通過(guò)學(xué)生在互動(dòng)模塊的自主學(xué)習(xí)來(lái)提高學(xué)習(xí)的主觀能動(dòng)性，促進(jìn)學(xué)生從“要我學(xué)”到“我要學(xué)”的轉(zhuǎn)變。

2.1.1 課程建設(shè)

課程資源：該功能模塊主要靠學(xué)生的自主學(xué)習(xí)來(lái)完成，包括教學(xué)大綱、課程進(jìn)度、教學(xué)課件、精品課程網(wǎng)站。學(xué)生可以隨時(shí)根據(jù)需要登錄自己的BB空間來(lái)在線觀看或下載使用這四種課程資源。比如，精品課程網(wǎng)站添加的鏈接是清華大學(xué)的學(xué)堂在線本學(xué)期的一門微積分MOOC課程，以及網(wǎng)易公開(kāi)課數(shù)學(xué)課程的鏈接，方便學(xué)習(xí)有余力的學(xué)生課余對(duì)課堂學(xué)習(xí)內(nèi)容的鞏固和補(bǔ)充。

作業(yè)及測(cè)試：這是教師根據(jù)課程的講授進(jìn)度和學(xué)習(xí)情況按需設(shè)置，并要求人人必須參與的兩個(gè)功能項(xiàng)。作業(yè)有大眾作業(yè)和小眾作業(yè)之分，大眾作業(yè)定期發(fā)布，主要是每章的學(xué)習(xí)總結(jié)（包括知識(shí)點(diǎn)總結(jié)和題型總結(jié)），分組完成（已將每班劃分各學(xué)習(xí)小組，并有負(fù)責(zé)人），每位組員都要參與編寫(xiě)，整合后一組提交一份；小眾作業(yè)則不定期的發(fā)布，是對(duì)課堂面授內(nèi)容的補(bǔ)充和拔高，是面向想繼續(xù)鉆研書(shū)本之外數(shù)學(xué)知識(shí)的小眾需求。測(cè)試是對(duì)學(xué)生階段學(xué)習(xí)的檢查，通過(guò)設(shè)置題庫(kù)，可以隨機(jī)抽題，提交后可自動(dòng)閱卷和統(tǒng)計(jì)，如：平均分、高分、低分、差異等，并且可以根據(jù)教師需求導(dǎo)出成績(jī)的電子文檔。

2.1.2 課程互動(dòng)

課程互動(dòng)指利用討論版模塊和交流模塊的消息功能來(lái)進(jìn)行師生互動(dòng)和生生互動(dòng)。討論版模塊分為三個(gè)功能區(qū)：作業(yè)討論區(qū)、課程建議區(qū)和休閑區(qū)。教師和學(xué)生可以在每個(gè)功能區(qū)通過(guò)發(fā)帖的形式在該區(qū)提交發(fā)布。比如在課程建議區(qū)，學(xué)生可以以小組為單位，把對(duì)教師授課的意見(jiàn)，或是自己在學(xué)習(xí)過(guò)程中所遇到的問(wèn)題來(lái)提交發(fā)布。此版塊主要是進(jìn)行師生互動(dòng)，教師看到話題可以直接在討論版回復(fù)，也可以一對(duì)一地通過(guò)交流版塊的消息來(lái)發(fā)私信；作業(yè)討論區(qū)則主要進(jìn)行生生互動(dòng)，每位同學(xué)都可以發(fā)布自己的問(wèn)題，也可以對(duì)其他同學(xué)發(fā)布的帖子回復(fù)評(píng)論，交流討論對(duì)問(wèn)題的認(rèn)識(shí)。

2.1.3 應(yīng)用效果分析

教師端 通過(guò)在作業(yè)版塊把作業(yè)分為大眾作業(yè)和小眾作業(yè)，可以很好地區(qū)分大眾化和個(gè)性化教學(xué)（相當(dāng)于分級(jí)教學(xué)的一種形式），可以把線下課堂面授中無(wú)法實(shí)現(xiàn)的教學(xué)設(shè)計(jì)（比如將全部學(xué)生根據(jù)其能力大小分級(jí)教學(xué)）通過(guò)線上線下相結(jié)合的混合式教與學(xué)來(lái)完成；通過(guò)討論版模塊將學(xué)生的建議和作業(yè)討論反映出的問(wèn)題進(jìn)行分析和改善，以便更合理的組織教學(xué)。

學(xué)生端 大作業(yè)是以分組協(xié)作的形式來(lái)完成，鍛煉了學(xué)生的分析、解決、總結(jié)問(wèn)題的能力，更培養(yǎng)了學(xué)生的團(tuán)隊(duì)意識(shí)；堅(jiān)持自主選擇完成小作業(yè)則可以拓展學(xué)習(xí)能力慢慢得到更高層次的提升。在討論版的作業(yè)討論區(qū)，每位同學(xué)既是問(wèn)題的發(fā)布者，同時(shí)也是問(wèn)題的解答者，這樣的生生互動(dòng)，打破了班與班的壁壘，同學(xué)之間無(wú)障礙的進(jìn)行交流，而且因?yàn)橛屑w的智慧，有時(shí)也會(huì)為教師提供一些新的解題思路。

在進(jìn)行混合式模式設(shè)計(jì)和應(yīng)用的過(guò)程中，筆者發(fā)現(xiàn)BB平臺(tái)盡管可以進(jìn)行大部分的混合式教學(xué)模式的設(shè)計(jì)應(yīng)用，但在某些環(huán)節(jié)上仍有不盡如人意的地方。比如：用戶交互界面風(fēng)格單一、規(guī)范且傳統(tǒng)，無(wú)法做到圖、聲、文并茂，因此，不適合做數(shù)學(xué)文化的傳播媒介，對(duì)風(fēng)格多變、喜歡個(gè)性化的大學(xué)生群體也缺乏吸引力，除非強(qiáng)制使用，否則并不受歡迎；此外， BB平臺(tái)發(fā)布一些教學(xué)任務(wù)的緊急通知，無(wú)法讓學(xué)生即時(shí)接收，只能在登錄BB后才能獲知。而微信公眾平臺(tái)則可以在這些環(huán)節(jié)中勝任。

2.2 微信公眾平臺(tái)在混合式教學(xué)模式中的設(shè)計(jì)應(yīng)用

微信公眾平臺(tái)是微信新增的功能模塊，分為訂閱號(hào)、服務(wù)號(hào)和企業(yè)號(hào)三種賬號(hào)類型。其中，訂閱號(hào)為媒體和個(gè)人提供一種新的信息傳播方式，通過(guò)其插件功能構(gòu)建了多種溝通與管理粉絲的模式。比如圖文消息推送的功能，不但有即時(shí)接收的特點(diǎn)，而且因其傳播信息內(nèi)容和風(fēng)格的多樣化可以很好地做數(shù)學(xué)文化的傳播者，做到圖、聲、文并茂；又比如自動(dòng)回復(fù)和投票管理功能，則是與粉絲互動(dòng)交流的特色功能模塊，其個(gè)性化受到很多年輕人的追捧。

因此，筆者也申請(qǐng)并設(shè)計(jì)了高等數(shù)學(xué)微信公眾平臺(tái)的個(gè)人訂閱號(hào)，通過(guò)二維碼和微信號(hào)的發(fā)布，使得筆者教學(xué)班的學(xué)生成為其粉絲，并利用其高普及率和群發(fā)消息、自動(dòng)回復(fù)、投票管理等特色功能來(lái)輔助設(shè)計(jì)線上線下混合式教學(xué)。

2.2.1 群發(fā)消息

向用戶推送與數(shù)學(xué)相關(guān)的圖文消息，可以新建消息，也可從已有的添加。粉絲可以對(duì)接收到的消息點(diǎn)贊或留言，教師可以查看留言并有選擇性的回復(fù)。

從公眾號(hào)建設(shè)至今，筆者推送的消息類別包括學(xué)習(xí)資料類、數(shù)學(xué)文化類、重要通知類等。學(xué)習(xí)資料類包括總復(fù)習(xí)時(shí)重點(diǎn)章節(jié)的知識(shí)點(diǎn)和題型總結(jié)，這是為大眾數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)者服務(wù)的，比如在第一學(xué)期期末筆者推送的定積分積分方法一、二、三；在講重積分時(shí)配套推送的書(shū)中未曾提及的“重積分對(duì)稱性在簡(jiǎn)化計(jì)算中所起的重要作用”，這是為進(jìn)一步提升數(shù)學(xué)能力的小眾所提供的學(xué)習(xí)資料補(bǔ)充；數(shù)學(xué)文化類包括有用的數(shù)學(xué)知識(shí)、有趣的數(shù)學(xué)故事及啟發(fā)性的數(shù)學(xué)問(wèn)題、教材中定理所涉及的傳奇數(shù)學(xué)人物（如講費(fèi)馬定理時(shí)對(duì)費(fèi)馬生平所做的介紹）等；重要通知類包括定期的預(yù)習(xí)復(fù)習(xí)任務(wù)布置、節(jié)假日問(wèn)候或是和數(shù)學(xué)有關(guān)的重要賽事（如大學(xué)生數(shù)學(xué)建模大賽）通知。

2.2.2 自動(dòng)回復(fù)

包括被添加自動(dòng)回復(fù)、消息自動(dòng)回復(fù)和關(guān)鍵詞自動(dòng)回復(fù)，筆者使用的是被添加自動(dòng)回復(fù)和關(guān)鍵詞自動(dòng)回復(fù)。被添加自動(dòng)回復(fù)：新用戶所得到的第一條系統(tǒng)消息，即對(duì)公眾號(hào)的介紹和歡迎語(yǔ)；關(guān)鍵詞自動(dòng)回復(fù)：如教師設(shè)置希臘字母讀音、常用等價(jià)無(wú)窮小公式等關(guān)鍵詞，用戶在消息欄輸入此關(guān)鍵詞，系統(tǒng)即自動(dòng)回復(fù)相關(guān)內(nèi)容，筆者是以圖片形式呈現(xiàn)回復(fù)內(nèi)容，這樣利于用戶觀看和儲(chǔ)存。

2.2.3 投票管理

教師可根據(jù)教學(xué)內(nèi)容合理設(shè)置一個(gè)投票活動(dòng)讓粉絲參與。如，筆者應(yīng)用投票管理做的一次線上線下相結(jié)合的教學(xué)設(shè)計(jì)流程是：首先在群發(fā)消息上推送一條預(yù)習(xí)復(fù)習(xí)任務(wù)的消息，包括預(yù)習(xí)復(fù)習(xí)內(nèi)容、要求、并點(diǎn)名在課堂上做任務(wù)講演的學(xué)生，學(xué)生接收消息做相應(yīng)準(zhǔn)備；上課由點(diǎn)名學(xué)生做講演、講演結(jié)束當(dāng)天推送一條對(duì)講演者現(xiàn)場(chǎng)效果投票的消息，讓粉絲參與投票。三天后投票截止，系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)顯示此次預(yù)習(xí)/復(fù)習(xí)任務(wù)的投票情況，從而選出最佳講解人。在此活動(dòng)中，講解人和參與投票人都會(huì)在平時(shí)成績(jī)中給予適當(dāng)獎(jiǎng)勵(lì)分來(lái)鼓勵(lì)學(xué)生的參與行為。

2.2.4 應(yīng)用效果分析

群發(fā)消息的即時(shí)性和多樣性可以讓學(xué)生只要在手機(jī)有網(wǎng)并且微信打開(kāi)的情況下不錯(cuò)過(guò)任何重要的數(shù)學(xué)通知，并且能吸引學(xué)生主動(dòng)的關(guān)注數(shù)學(xué)的新發(fā)展、新動(dòng)態(tài)，接受數(shù)學(xué)文化的熏陶，了解數(shù)學(xué)在日常生活、高精尖技術(shù)中所發(fā)揮的重要作用，既開(kāi)闊了眼界，又激發(fā)了學(xué)生學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)的興趣，為進(jìn)一步的師生互動(dòng)打下良好基礎(chǔ)。

自動(dòng)回復(fù)和投票管理則為學(xué)生提供主動(dòng)預(yù)習(xí)和復(fù)習(xí)的平臺(tái)，尤其是投票管理更激發(fā)和提高了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和參與度，并且效果良好，是一次典型的線上線下相結(jié)合的混合式教學(xué)的應(yīng)用。

3 結(jié)束語(yǔ)

通過(guò)將BB平臺(tái)和微信公眾平臺(tái)這兩種信息技術(shù)形式相結(jié)合，進(jìn)行高等數(shù)學(xué)課程的混合式教學(xué)設(shè)計(jì)與應(yīng)用，改善了傳統(tǒng)教學(xué)方式單一、沉悶的情況，使得教學(xué)方式和師生互動(dòng)的形式豐富起來(lái)，尤其是微信平臺(tái)中數(shù)學(xué)文化的宣揚(yáng)，也能讓學(xué)生認(rèn)識(shí)到數(shù)學(xué)在日常生活中，以及在與其他學(xué)科的相互融合中所起的重要作用。因此，數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)態(tài)度不端正、積極性不高，疲于應(yīng)付的現(xiàn)象得到一定程度的改善。下一步將利用學(xué)習(xí)跟蹤與教學(xué)評(píng)價(jià)模塊來(lái)完善混合式教學(xué)模式，更好地促進(jìn)教學(xué)效果的提高。

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