基于應(yīng)用驅(qū)動(dòng)的高等數(shù)學(xué)數(shù)字化教學(xué)資源庫建設(shè)研究與實(shí)踐

杜秀清

(南京工業(yè)大學(xué)浦江學(xué)院，江蘇南京 211134)

信息技術(shù)在教育領(lǐng)域的應(yīng)用極大地推動(dòng)了高校數(shù)字化教學(xué)模式的發(fā)展，開發(fā)高質(zhì)量的數(shù)字化教學(xué)資源是教育信息化的迫切需要。高等數(shù)學(xué)作為理工科類高等院校一門重要的基礎(chǔ)必修課，其教學(xué)質(zhì)量關(guān)乎著學(xué)生綜合素質(zhì)和可持續(xù)發(fā)展能力的培養(yǎng)。近幾年，信息技術(shù)的飛速發(fā)展對數(shù)學(xué)應(yīng)用的廣度和深度兩方面的要求都達(dá)到前所未有的高度，極大地推動(dòng)了高等數(shù)學(xué)數(shù)字化教學(xué)模式的發(fā)展。建立優(yōu)質(zhì)有效的數(shù)字化教學(xué)資源庫，不僅在提高教育教學(xué)質(zhì)量、挖掘教育的發(fā)展?jié)摿Ψ矫姘l(fā)揮著重要作用，而且還可以最大限度地為學(xué)生和教師提供自主學(xué)習(xí)的時(shí)間和空間，充分發(fā)揮學(xué)習(xí)者的主動(dòng)性和積極性。

1 高等數(shù)學(xué)數(shù)字化教學(xué)資源庫建設(shè)的現(xiàn)狀與不足

1.1 缺乏科學(xué)的規(guī)劃和設(shè)計(jì)，資源建設(shè)與實(shí)際定位存在一定的偏差

隨著高校高等數(shù)學(xué)教學(xué)課程的多元化發(fā)展，所需要的教學(xué)資源越來越多。高等數(shù)學(xué)數(shù)字化教學(xué)資源庫建設(shè)的目標(biāo)是以諸多的電子課程文檔、課程視頻及教學(xué)軟件為基礎(chǔ)，以有效促進(jìn)學(xué)生知識(shí)表達(dá)、學(xué)習(xí)和應(yīng)用能力的提高為主要目標(biāo)，根據(jù)不同的專業(yè)學(xué)習(xí)需求，建成一個(gè)服務(wù)于多類對象的“學(xué)習(xí)中心”。但目前大多數(shù)高等數(shù)學(xué)數(shù)字化教學(xué)資源庫的建設(shè)沒有明確的目標(biāo)、缺乏合理的規(guī)劃和設(shè)計(jì)，沒有將不同類型學(xué)生的培養(yǎng)和發(fā)展規(guī)劃進(jìn)行整合，沒有針對學(xué)科專業(yè)的不同、地域文化不同以及學(xué)校特色不同進(jìn)行合理的設(shè)計(jì)。同時(shí)，數(shù)字化的教學(xué)資源缺乏統(tǒng)一的整合標(biāo)準(zhǔn)，很多資源庫中的內(nèi)容就是簡單的加總，與其它課程之間也缺乏紐帶，沒有形成一個(gè)層次分明、統(tǒng)一有序地有機(jī)整體。

1.2 缺乏系統(tǒng)完善的建設(shè)機(jī)制，資源建設(shè)分布失衡

數(shù)字化教學(xué)資源的建設(shè)有賴于教育部門、社會(huì)以及高校自身的支持，要有完善的建設(shè)機(jī)制做引導(dǎo)。但我國高校教學(xué)資源庫的建設(shè)基本是各自為政，基層教育部門及指導(dǎo)部門沒有進(jìn)行實(shí)際的安排部署，大大影響了高校數(shù)字化教學(xué)資源的均衡發(fā)展。資源庫建設(shè)方面出現(xiàn)了諸多的失衡，如：數(shù)量與質(zhì)量的失衡、校際分布的失衡、資源類型的失衡等。首先，高等數(shù)學(xué)教學(xué)資源建設(shè)雖已較為普及、數(shù)量也較為豐富，但在教學(xué)實(shí)踐中被師生認(rèn)可的優(yōu)質(zhì)資源卻仍然稀缺；其次，數(shù)字化教學(xué)資源的數(shù)量和質(zhì)量在不同層次的高校間分布非常不均衡，大多集中在“985”“211”等高校，許多地方高校與之有很大的差距；再次，目前高校高等數(shù)學(xué)數(shù)字化教學(xué)資源中，PPT課件、電子教案、試卷習(xí)題、教學(xué)音視頻等數(shù)量較多，而具有豐富交互功能、能充分發(fā)揮信息技術(shù)特性的教學(xué)資源嚴(yán)重匱乏。這些不平衡嚴(yán)重影響了教學(xué)資源庫的有效開發(fā)和建設(shè)，阻礙了教育信息化的發(fā)展。

1.3 偏重技術(shù)開發(fā)，忽視系統(tǒng)的教學(xué)設(shè)計(jì)，缺乏具有相應(yīng)操作水平的教師隊(duì)伍

近年來，在教學(xué)資源庫的研究方面，國內(nèi)大多數(shù)學(xué)者都集中在設(shè)計(jì)和架構(gòu)上，而對已建成的資源庫使用、應(yīng)用研究較少。教學(xué)資源庫建設(shè)時(shí)沒有充分運(yùn)用現(xiàn)代教學(xué)理論和教育技術(shù)理論的指導(dǎo)，缺乏系統(tǒng)的教學(xué)設(shè)計(jì)，甚至有的學(xué)校出現(xiàn)了“為評而建、為建而建”的問題。此外，大多數(shù)教師的計(jì)算機(jī)應(yīng)用水平有限，不能有效地利用信息工具對素材資源進(jìn)行加工整合和創(chuàng)新，不能充分發(fā)揮現(xiàn)有教學(xué)資源和網(wǎng)絡(luò)教學(xué)的優(yōu)勢，教學(xué)資源庫建設(shè)呈現(xiàn)重“建”輕“用”的現(xiàn)象。

1.4 偏重教學(xué)內(nèi)容的呈現(xiàn)，缺少促進(jìn)學(xué)習(xí)者自主學(xué)習(xí)的資源模塊

數(shù)字化教學(xué)資源庫的建設(shè)大多還是以實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)教學(xué)為主要目標(biāo)，資源庫中的素材、課件、案例等都是為了教師實(shí)施線上教學(xué)而建。課件資料智能性較差、缺少能夠支持人際之間智能交互的資源，導(dǎo)致課程資源的可學(xué)習(xí)性差、教學(xué)適應(yīng)性低。不便于師生之間的交流互動(dòng)，一定程度上不利于學(xué)生獲得更大的學(xué)習(xí)自由，不利于學(xué)生自主學(xué)習(xí)能力的養(yǎng)成[1]。

2 我校高等數(shù)學(xué)教學(xué)資源庫建設(shè)的制度保障和建設(shè)思路

2020年初新冠病毒肆虐，為了響應(yīng)教育部“停課不停學(xué)”的號召，我們必須高效、快速地整合線上線下教學(xué)資源，有計(jì)劃、有目標(biāo)地系統(tǒng)化建設(shè)高等數(shù)學(xué)數(shù)字化教學(xué)資源庫，以便及時(shí)開展線上教學(xué)。依據(jù)我校學(xué)生和教師的實(shí)際需要為本位，確立了“縱向貫通、橫向融通、外部聯(lián)通”的建設(shè)思路。

2.1 建立健全的制度保障、樹立明確的建設(shè)目標(biāo)

數(shù)字化教學(xué)資源庫建設(shè)需要將行業(yè)和學(xué)校的需求密切聯(lián)系，政府部門要在宏觀上建立健全制度保障，出臺(tái)相應(yīng)的規(guī)劃和政策。數(shù)字化教學(xué)資源的打造歸根結(jié)底是為了更好地開展教學(xué)工作、實(shí)現(xiàn)現(xiàn)代化人才培養(yǎng)目標(biāo)。我校高等數(shù)學(xué)教學(xué)資源庫的建設(shè)緊緊圍繞我?！肮け疚弧钡娜瞬排囵B(yǎng)目標(biāo)，結(jié)合考慮我校學(xué)生的學(xué)習(xí)基礎(chǔ)和特點(diǎn)，設(shè)計(jì)系統(tǒng)的教學(xué)規(guī)劃和安排。不僅要確保教學(xué)資源和教學(xué)內(nèi)容的規(guī)范性和科學(xué)性，而且也要具備一定的前瞻性，打造高效、豐富的高等數(shù)學(xué)教學(xué)資源庫[2]。

2.2 設(shè)立完善的激勵(lì)機(jī)制，加強(qiáng)培訓(xùn)，積極優(yōu)化一線教學(xué)團(tuán)隊(duì)

教師是數(shù)字化教學(xué)資源庫建設(shè)的主體，但目前大多數(shù)教師在資源庫的開發(fā)和應(yīng)用過程中存在很大的困難。因此，學(xué)校應(yīng)完善相關(guān)制度、加大信息化的培訓(xùn)力度，吸引和促使更多的教師了解和使用數(shù)字化課程平臺(tái)。提升教師的信息化教學(xué)素養(yǎng)，調(diào)動(dòng)運(yùn)用信息化教學(xué)的積極性，從而提升教學(xué)資源建設(shè)的水平。

2.3 打破壁壘，加強(qiáng)部門間的溝通合作

優(yōu)質(zhì)數(shù)字化教學(xué)資源的建設(shè)，需要多個(gè)部門、全體教師的參與，需要高等數(shù)學(xué)教學(xué)部門與信息部門之間打破壁壘，加強(qiáng)合作，組成課程建設(shè)團(tuán)隊(duì)，利用平臺(tái)資源，根據(jù)學(xué)校專業(yè)發(fā)展需求，及時(shí)提供課程、資源，群策群力，為教學(xué)活動(dòng)規(guī)劃設(shè)計(jì)詳細(xì)具體的資源庫建設(shè)方案。

3 我校高等數(shù)學(xué)數(shù)字化教學(xué)資源庫的開發(fā)、建設(shè)理念與策略

3.1 整合課程資源，設(shè)計(jì)三個(gè)結(jié)構(gòu)層次的教學(xué)資源庫

將現(xiàn)有的數(shù)字化教學(xué)資源深層次分析、整合，劃分為：基礎(chǔ)資源庫、集成數(shù)據(jù)庫和課件庫三個(gè)層次?；A(chǔ)資源庫包含了課程教學(xué)中可能用到的最基本素材，按媒體形式分類組成文本庫、圖形圖像庫、動(dòng)畫庫、音頻庫、視頻庫等；集成數(shù)據(jù)庫是以知識(shí)點(diǎn)為分類線索的教學(xué)資源和表達(dá)方式的集合，是制作課件與組織教學(xué)活動(dòng)的基本元素集；課件庫是教學(xué)資源庫的主要組成部分，包括可以直接使用的課件、案例、微課、網(wǎng)絡(luò)課程等[3]。

3.2 借鑒與自主創(chuàng)造相結(jié)合，建設(shè)具備“具、實(shí)、微”特點(diǎn)的優(yōu)質(zhì)教學(xué)資源

隨著微信、微博的快速普及，大而長的知識(shí)堆砌已經(jīng)不能適應(yīng)現(xiàn)階段學(xué)生的學(xué)習(xí)需求，教學(xué)資源庫要盡量以“微課”等精華濃縮的資源形式來展示具體的知識(shí)點(diǎn)、具體的問題。高等數(shù)學(xué)作為一門普遍的基礎(chǔ)課程，已存在大量優(yōu)質(zhì)的傳統(tǒng)教學(xué)資源，具有非常高的教學(xué)價(jià)值，傳統(tǒng)教學(xué)資料的數(shù)字化改造是資源庫建設(shè)的首要任務(wù)。搜集、借鑒現(xiàn)有的優(yōu)質(zhì)教學(xué)資源，結(jié)合師生自己創(chuàng)作的優(yōu)秀電子資源，積極尋找二者相互結(jié)合的途徑與方法，構(gòu)建短而精的微視頻、網(wǎng)絡(luò)課程等，使教學(xué)資源盡可能地體現(xiàn)出“具、實(shí)、微”的特點(diǎn)。

3.3 建立支持適應(yīng)學(xué)習(xí)者個(gè)性化學(xué)習(xí)的多層次、立體化、交互性的數(shù)字化資源模塊

教學(xué)資源的建設(shè)不僅要體現(xiàn)教師作為學(xué)習(xí)的“促進(jìn)者”和“指導(dǎo)者”的作用，為教師的教學(xué)行為提供工具支持，而且要滿足學(xué)習(xí)者作為主體自主學(xué)習(xí)和個(gè)性化學(xué)習(xí)的需求，為學(xué)習(xí)者的學(xué)習(xí)提供信息化的基礎(chǔ)環(huán)境支持、資源模塊設(shè)計(jì)。同時(shí)還要支持教師與學(xué)習(xí)者的實(shí)時(shí)互動(dòng)和反饋，便于教師及時(shí)分析學(xué)習(xí)者的行為習(xí)慣、監(jiān)管學(xué)習(xí)方式、評價(jià)學(xué)習(xí)效果。真正實(shí)現(xiàn)“以學(xué)習(xí)者為中心”的教育理念[4]。

3.4 實(shí)現(xiàn)教學(xué)資源的整合和共享、實(shí)行多校之間的聯(lián)合共建

近幾年，各高校都積累了豐富的教學(xué)資源，如能實(shí)現(xiàn)雙方或多方的合作共建，可減少各校單獨(dú)開展資源建設(shè)帶來的重復(fù)和浪費(fèi)。我們的基本思路是以優(yōu)質(zhì)的教學(xué)資源為紐帶，利用分布式節(jié)點(diǎn)的存儲(chǔ)技術(shù)，將各類教學(xué)資源服務(wù)器設(shè)成網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)，使用統(tǒng)一的資源管理平臺(tái)進(jìn)行共享訪問，充分發(fā)揮多個(gè)教師甚至多個(gè)學(xué)校的建設(shè)經(jīng)驗(yàn)，做到優(yōu)質(zhì)資源的多方面共建與共享。

3.5 形成邊建設(shè)、邊使用、邊充實(shí)、邊完善的動(dòng)態(tài)建設(shè)過程

資源庫建設(shè)團(tuán)隊(duì)按照準(zhǔn)備一批、制作一批、上線一批的原則，先將部分已搜集的資源、制作的案例與視頻用于教學(xué)，同時(shí)收集教師和學(xué)生的反饋信息，再次完善充實(shí)。要同時(shí)兼顧數(shù)字化教學(xué)資源的建設(shè)和應(yīng)用，從而實(shí)現(xiàn)邊制作、邊使用、邊反饋、邊完善的動(dòng)態(tài)建設(shè)過程。

4 高等數(shù)學(xué)數(shù)字化教學(xué)資源庫建設(shè)的主要內(nèi)容

高等數(shù)學(xué)課程是理工科各專業(yè)最重要的基礎(chǔ)課程之一，具有概念多、理論性強(qiáng)、高度抽象的特點(diǎn)。因此，該課程的數(shù)字化教學(xué)資源建設(shè)內(nèi)容要兼有實(shí)現(xiàn)價(jià)值塑造、能力培養(yǎng)和知識(shí)傳授三位一體的價(jià)值目標(biāo)。具體來說其內(nèi)容包含文本庫、圖形圖像庫、PPT課件庫、微視頻庫、案例庫、習(xí)題與試卷庫等。并在每一類資源庫中根據(jù)不同專業(yè)需求與學(xué)生未來規(guī)劃的不同分類整合。

4.1 文本庫

文本庫收錄各類文本資源，包括新修訂的課程標(biāo)準(zhǔn)、電子教案、學(xué)習(xí)指導(dǎo)、教材以及相關(guān)的各種其它教材和參考書的文本資料。

4.2 圖形圖像庫

主要采集教學(xué)過程中可能用到的各類教學(xué)圖形、圖像，以及教學(xué)過程中和第二課堂教學(xué)中能夠反映教學(xué)團(tuán)隊(duì)、教學(xué)場景等的精彩圖片和照片。

4.3 PPT課件庫

收錄《高等數(shù)學(xué)》課程的PPT課件素材，分為教師課件單元和參考課件單元。教師課件單元收錄的是本校教師或教學(xué)團(tuán)隊(duì)編制的課件；參考課件單元主要是教師根據(jù)本校學(xué)生情況及學(xué)習(xí)需要選擇、下載的一些優(yōu)質(zhì)PPT課件。

4.4 微視頻庫

收錄各種視頻資源，這一部分也分為兩類，一類是本校教師根據(jù)教學(xué)任務(wù)錄制的微課視頻、網(wǎng)絡(luò)課程視頻等，另一類是網(wǎng)絡(luò)上搜集的各類精品教學(xué)視頻、錄像講座等。

4.5 案例庫

高等數(shù)學(xué)相關(guān)知識(shí)點(diǎn)在實(shí)際生活和專業(yè)中的應(yīng)用案例，積少成多，逐步強(qiáng)化學(xué)生學(xué)數(shù)學(xué)、用數(shù)學(xué)的思想與意識(shí)。

4.6 習(xí)題與試卷庫

習(xí)題、試卷多以基本概念、基本方法測試為主，按知識(shí)點(diǎn)建立自測題庫，有：單元知識(shí)點(diǎn)測試、階段性測試和期末測試等試題試卷。題型包括主觀題和客觀題，并能簡單的對學(xué)生知識(shí)點(diǎn)掌握情況進(jìn)行科學(xué)的統(tǒng)計(jì)和分析，輔助教師了解學(xué)生的學(xué)習(xí)情況，及時(shí)答疑解惑，提高教學(xué)針對性。

5 結(jié)語

綜合上面的論述與分析，高等數(shù)學(xué)教學(xué)資源庫的建設(shè)與共享對推動(dòng)高等數(shù)學(xué)教育教學(xué)改革和促進(jìn)人才培養(yǎng)模式、教學(xué)模式和學(xué)習(xí)模式的創(chuàng)新實(shí)踐起到積極推動(dòng)作用。根據(jù)自身的教學(xué)需求以及當(dāng)前數(shù)字化教學(xué)資源建設(shè)中存在的不足，做好針對性的優(yōu)化工作，為高等數(shù)學(xué)教學(xué)資源庫建設(shè)謀求新的發(fā)展路徑與方式。只有建設(shè)好的資源庫、利用好資源庫，才能不斷完善課程建設(shè)，才能順應(yīng)“互聯(lián)網(wǎng)+”的教育發(fā)展趨勢，靈活開展線上線下教學(xué)模式。提升、促進(jìn)學(xué)習(xí)者自主化、差異化學(xué)習(xí)能力的發(fā)展，提高高等數(shù)學(xué)的教學(xué)質(zhì)量。