“超星學(xué)習(xí)通”輔助數(shù)學(xué)理論課教學(xué)的實(shí)踐研究

[摘 要] “互聯(lián)網(wǎng)+教育”是新時(shí)代教育教學(xué)實(shí)踐改革的主要趨勢(shì)之一，基于互聯(lián)網(wǎng)信息技術(shù)構(gòu)建的智慧型學(xué)習(xí)平臺(tái)“超星學(xué)習(xí)通”得到越來越多教育工作者的關(guān)注和使用。闡述“超星學(xué)習(xí)通”輔助數(shù)學(xué)理論課教學(xué)方法和技巧，通過對(duì)學(xué)生線上作業(yè)情況、重難點(diǎn)內(nèi)容的掌握、考試等實(shí)踐教學(xué)效果的分析，發(fā)現(xiàn)智慧型學(xué)習(xí)平臺(tái)“超星學(xué)習(xí)通”可以很好地解決傳統(tǒng)課堂教學(xué)存在的問題，為建立更加合理的教學(xué)體系和教學(xué)計(jì)劃提供新思路。

[關(guān)鍵詞] 超星學(xué)習(xí)通;輔助教學(xué);數(shù)學(xué)理論

[基金項(xiàng)目] 2021年度中南民族大學(xué)校級(jí)一般教學(xué)改革項(xiàng)目“學(xué)科交叉背景下的研究生創(chuàng)新能力提升的策略研究”（JYX21034）;2018年度中南民族大學(xué)校級(jí)一般教學(xué)改革項(xiàng)目“‘雨課堂輔助高等數(shù)學(xué)教學(xué)的研究”（JYX18033）

[作者簡(jiǎn)介] 張國(guó)東（1986—），男，河南信陽(yáng)人，理學(xué)博士，中南民族大學(xué)數(shù)學(xué)與統(tǒng)計(jì)學(xué)學(xué)院副教授，主要從事微分動(dòng)力系統(tǒng)及控制研究。

[中圖分類號(hào)] G642.0? ?[文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼] A? ?[文章編號(hào)] 1674-9324（2021）38-0119-04? ?[收稿日期] 2021-01-20

一、引言

2018年4月，教育部發(fā)布了《教育信息化2.0行動(dòng)計(jì)劃》，明確提出通過實(shí)施教育信息化2.0行動(dòng)計(jì)劃，到2022年基本建成“互聯(lián)網(wǎng)+教育”大平臺(tái)，發(fā)展基于互聯(lián)網(wǎng)的教育服務(wù)新模式，以教育信息化支撐和引領(lǐng)教育現(xiàn)代化進(jìn)程。在“互聯(lián)網(wǎng)+教育”大平臺(tái)建設(shè)背景下，一批批代表性的智慧教育平臺(tái)如“超星學(xué)習(xí)通”“雨課堂”“課堂派”“騰訊課堂”等被國(guó)內(nèi)許多教育工作者研究和運(yùn)用于實(shí)踐[1-4]。

在高等學(xué)校教學(xué)中，大學(xué)數(shù)學(xué)課程是各理工科學(xué)生的必修課。然而，大學(xué)數(shù)學(xué)相對(duì)文科而言是比較理論化的知識(shí)，經(jīng)常使得一部分學(xué)生學(xué)起來感到枯燥和晦澀，導(dǎo)致大學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)效果并不理想。怎樣借助新時(shí)代“互聯(lián)網(wǎng)+教育”搭建的智慧型學(xué)習(xí)平臺(tái)促進(jìn)和提升大學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)效果，是教育工作者必須關(guān)心和思考的問題。近幾年，相關(guān)文獻(xiàn)和報(bào)道陸續(xù)出現(xiàn)。如2018年，于洪濤講述了以智慧型學(xué)習(xí)平臺(tái)“雨課堂”為工具，設(shè)計(jì)出智慧教學(xué)“五步法”[2]，并取得了較好的效果;2019年，龔毅探討了“互聯(lián)網(wǎng)+”形勢(shì)下的大學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)[3];2020年，張青、曲峰林進(jìn)行了以在線教學(xué)資源平臺(tái)輔助大學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)的探索[4]。

本文主要講述智慧型學(xué)習(xí)平臺(tái)“超星學(xué)習(xí)通”輔助最優(yōu)控制的數(shù)學(xué)理論課教學(xué)實(shí)踐過程的方法和技巧。目前，相關(guān)的研究和報(bào)道并不多見，本文的相關(guān)研究將為制定更加合理高效的教學(xué)計(jì)劃提供借鑒。本文的結(jié)構(gòu)安排如下：首先，講述傳統(tǒng)的數(shù)學(xué)理論課教學(xué)現(xiàn)狀和存在的問題;其次，闡述“超星學(xué)習(xí)通”輔助最優(yōu)控制的數(shù)學(xué)理論課的教學(xué)設(shè)計(jì);再次，結(jié)合自身教學(xué)實(shí)踐展示“超星學(xué)習(xí)通”輔助教學(xué)效果的相關(guān)比較;最后，給出簡(jiǎn)短的結(jié)語(yǔ)。

二、數(shù)學(xué)理論課傳統(tǒng)教學(xué)方式存在的問題

（一）學(xué)生缺乏對(duì)數(shù)學(xué)理論課學(xué)習(xí)的興趣

數(shù)學(xué)理論課傳統(tǒng)的教學(xué)方式以教師講授教材為主，講授的內(nèi)容主要集中在課堂45分鐘。隨著高等教育改革的進(jìn)一步深入，各個(gè)課程的課堂課時(shí)安排有較大的變動(dòng)。以中南民族大學(xué)的數(shù)學(xué)理論課為例，常微分方程課由原來的64學(xué)時(shí)壓縮為48學(xué)時(shí)，線性代數(shù)課由原來的64學(xué)時(shí)壓縮為48學(xué)時(shí)，最優(yōu)控制的數(shù)學(xué)理論課只有32學(xué)時(shí)。有限的學(xué)時(shí)不允許對(duì)一些復(fù)雜的、煩瑣的內(nèi)容進(jìn)行深入講解，有限的學(xué)時(shí)也不允許教師慢講、細(xì)講，導(dǎo)致一部分學(xué)生在學(xué)習(xí)這些復(fù)雜的內(nèi)容時(shí)不知所措，從而逐漸失去對(duì)數(shù)學(xué)理論課程學(xué)習(xí)的熱情和興趣。

（二）缺乏師生間的互動(dòng)

傳統(tǒng)的數(shù)學(xué)理論課教學(xué)主要安排在課堂進(jìn)行，課下師生間缺乏互動(dòng)。同時(shí)，有限的課堂學(xué)時(shí)也不允許教師在課上對(duì)每一個(gè)學(xué)生進(jìn)行互動(dòng)討論，只能隨機(jī)抽查或者干脆不抽查。這樣，缺少互動(dòng)性的“填鴨式”課堂教學(xué)模式會(huì)使得部分學(xué)生缺乏對(duì)所講內(nèi)容的理解和消化，導(dǎo)致部分學(xué)生學(xué)習(xí)落后、跟不上，最終使得數(shù)學(xué)理論課整體的教學(xué)效果達(dá)不到預(yù)期的目標(biāo)。

（三）降低教師對(duì)學(xué)生學(xué)習(xí)情況的掌握度

傳統(tǒng)的數(shù)學(xué)理論課教學(xué)由于缺乏信息化的輔助工具，對(duì)學(xué)生的預(yù)習(xí)情況、到課情況、重難點(diǎn)的學(xué)習(xí)情況、考試各分?jǐn)?shù)段的分布情況難以及時(shí)的掌握，使得教師制定下一步的教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)計(jì)劃時(shí)很被動(dòng)。

因此，如何在有限的課時(shí)里既能保證教學(xué)內(nèi)容的完整性，又能有效地將數(shù)學(xué)理論課的知識(shí)、前沿研究成果輸送給學(xué)生，調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性，是目前數(shù)學(xué)理論課教學(xué)亟待解決的問題。

當(dāng)今，“互聯(lián)網(wǎng)+教育”搭建的智慧型學(xué)習(xí)平臺(tái)為上述問題的解決提供了一種新途徑。我們將基于新時(shí)代信息技術(shù)發(fā)展起來的智慧型學(xué)習(xí)平臺(tái)“超星學(xué)習(xí)通”應(yīng)用于最優(yōu)控制的數(shù)學(xué)理論課的教學(xué)之中。這種移動(dòng)式的學(xué)習(xí)平臺(tái)打破了時(shí)間的限制，沖破了地域的阻隔，能夠?qū)崟r(shí)搭建起師生間互動(dòng)的橋梁。“超星學(xué)習(xí)通”是新時(shí)代輔助數(shù)學(xué)理論課教學(xué)的重要移動(dòng)式教學(xué)工具。

三、“超星學(xué)習(xí)通”輔助數(shù)學(xué)理論課教學(xué)的設(shè)計(jì)

筆者根據(jù)自己的教學(xué)實(shí)踐，以自己所講授的最優(yōu)控制的數(shù)學(xué)理論課教學(xué)為例，給出基于“超星學(xué)習(xí)通”輔助數(shù)學(xué)理論課教學(xué)的設(shè)計(jì)。該教學(xué)設(shè)計(jì)如圖1所示。

“超星學(xué)習(xí)通”輔助數(shù)學(xué)理論課教學(xué)的設(shè)計(jì)包括三個(gè)方面：一是課前教學(xué)安排。教師通過學(xué)習(xí)通發(fā)布最優(yōu)控制的數(shù)學(xué)理論課預(yù)習(xí)資料。為學(xué)生學(xué)習(xí)下一次課做準(zhǔn)備，把學(xué)生預(yù)習(xí)的進(jìn)度和反饋的問題作為學(xué)生平時(shí)成績(jī)的一部分。二是課堂教學(xué)安排。根據(jù)學(xué)習(xí)通上學(xué)生預(yù)習(xí)反饋回來的數(shù)據(jù)調(diào)整下一次課的教學(xué)內(nèi)容，對(duì)反饋的問題尤其是重難點(diǎn)內(nèi)容針對(duì)性的講解，并把相關(guān)問題在課堂上與反饋的學(xué)生進(jìn)行面對(duì)面交流、解答。三是課后教學(xué)安排。根據(jù)課堂上學(xué)生學(xué)習(xí)的情況和提出的問題，在學(xué)習(xí)通上發(fā)布在線作業(yè)，并規(guī)定在指定的時(shí)間里作答提交，否則不計(jì)入平時(shí)成績(jī)。同時(shí)，每章學(xué)完之后在學(xué)習(xí)通上發(fā)布章節(jié)測(cè)試，和期中測(cè)試等，要求在規(guī)定的時(shí)間段里作答提交，否則不計(jì)入平時(shí)成績(jī)。課后，學(xué)生對(duì)不懂的地方可以通過學(xué)習(xí)通發(fā)布話題、提問、留言，與任課教師、學(xué)生交流學(xué)習(xí)。教師登錄學(xué)習(xí)通對(duì)作業(yè)、測(cè)試及留言等內(nèi)容進(jìn)行批改回答，批改之后相關(guān)數(shù)據(jù)會(huì)由學(xué)習(xí)通自動(dòng)統(tǒng)計(jì)分析，如每個(gè)作業(yè)題目得分情況、測(cè)試分?jǐn)?shù)段的分布統(tǒng)計(jì)等。教師通過這些數(shù)據(jù)能很容易地掌握學(xué)生對(duì)相關(guān)知識(shí)點(diǎn)的熟悉程度，這為后面制定更合理、更適宜的教學(xué)計(jì)劃提供了有效的數(shù)據(jù)支撐。