基于智慧課堂的混合式教學(xué)模式研究
——以《高等數(shù)學(xué)》重修課程為例

孔將旭

（中國計(jì)量大學(xué) 理學(xué)院，浙江 杭州 310018）

0 引言

為扎實(shí)推進(jìn)教育信息化2.0行動(dòng)計(jì)劃，積極發(fā)展“互聯(lián)網(wǎng)+教育”，提升高等學(xué)校信息化建設(shè)與應(yīng)用水平，支撐教育高質(zhì)量發(fā)展，教育部印發(fā)《高等學(xué)校數(shù)字校園建設(shè)規(guī)范（試行）》。此外，《教育信息化十年發(fā)展規(guī)劃（2011—2020）》及《教育部關(guān)于中央部門所屬高校深化教育教學(xué)改革的指導(dǎo)意見》等文件明確指出要“著力推進(jìn)信息技術(shù)與教育教學(xué)的深度融合”[1]。因此，在當(dāng)今公共衛(wèi)生事件的背景下，教學(xué)信息化是高校深化教育教學(xué)改革的基本要求，也是當(dāng)前高校課程教學(xué)改革的重要發(fā)展方向。

《高等數(shù)學(xué)》是普通高等學(xué)校的公共必修課，也是研究生入學(xué)考試的基礎(chǔ)科目。它不只是其他數(shù)學(xué)分支的重要基石，并且還在自然科學(xué)、工程學(xué)、管理學(xué)、經(jīng)濟(jì)學(xué)等許多方面中都有著非常廣闊的使用范圍，是非數(shù)學(xué)專業(yè)理工類專業(yè)學(xué)生最重要的數(shù)學(xué)必修課[2]?！陡叩葦?shù)學(xué)》具有高度的抽象性、嚴(yán)密的邏輯性和廣泛的應(yīng)用性，加上學(xué)生的質(zhì)量參差不齊，導(dǎo)致重修的人數(shù)逐年上升。因此，《高等數(shù)學(xué)》重修課就成為正常本科教學(xué)中不可缺少的一部分。

幾年來的實(shí)踐證明，線下教學(xué)在人才培養(yǎng)過程中起著舉足輕重的作用。線下教學(xué)過程中，教師和學(xué)生面對(duì)面教學(xué)，互動(dòng)比較頻繁，教師能夠及時(shí)把握學(xué)生的學(xué)習(xí)狀態(tài)，學(xué)生有問題也能夠及時(shí)與教師溝通。此外，在課堂與老師的雙重約束下，學(xué)生對(duì)學(xué)習(xí)的精力更集中，學(xué)習(xí)效果更理想。不過，傳統(tǒng)線下教學(xué)模式的缺點(diǎn)卻更加突出，尤其對(duì)于重修的同學(xué)，學(xué)習(xí)積極性不高，選了重修而不修的學(xué)生比例很高，再加上基礎(chǔ)知較薄弱，對(duì)基本概念和知識(shí)點(diǎn)的了解也不夠，自主學(xué)習(xí)的能力也有待加強(qiáng)，為了方便下課后復(fù)習(xí)，課堂上學(xué)生都忙于做筆記，勢必會(huì)影響上課的聽課效率。極有可能出現(xiàn)筆記記錄不完整，教學(xué)內(nèi)容也沒有聽懂的情況，導(dǎo)致課堂知識(shí)體系掌握不完整等問題[3]。受近年新冠疫情的沖擊，中國國內(nèi)院校普遍進(jìn)行了線上教學(xué)，由此，線上教育的優(yōu)點(diǎn)也日益顯現(xiàn)，時(shí)間、場地也更加靈活，學(xué)生能夠多次重復(fù)收看教學(xué)錄像，而且還可以按照自身的興趣、需求、條件選擇學(xué)習(xí)課程和資源等。但其弊端也同時(shí)顯現(xiàn)，無人監(jiān)管的狀態(tài)下，學(xué)生心理上自然會(huì)感到松懈，不易進(jìn)入學(xué)習(xí)狀態(tài)，容易被各種事情分心，需要極強(qiáng)的自律性。

因此，線上線下混合式教學(xué)模式已成為趨勢，它能使線上與線下兩種教學(xué)模式的優(yōu)勢互補(bǔ)。通過線上課程系統(tǒng)的搭建，讓我們的課程也不僅僅拘泥于傳統(tǒng)課程上的教學(xué)內(nèi)容，并幫助學(xué)校增加了更多的課程輔助資源，讓我們?cè)诮逃Y源完全獲取的情況下，更有學(xué)習(xí)的積極性。但如何更好地融合，巧妙利用移動(dòng)設(shè)備進(jìn)行智慧化教學(xué)則是目前亟待解決的問題[4]。

1 基于“課堂派”一體化智慧教學(xué)平臺(tái)的混合式教學(xué)模式研究

1.1 教學(xué)平臺(tái)介紹

“課堂派”是基于動(dòng)態(tài)學(xué)習(xí)數(shù)據(jù)分析和“云+端”教育應(yīng)用的智能課堂，與傳統(tǒng)課堂相比，在技術(shù)和教學(xué)應(yīng)用上具有重要的特色和創(chuàng)新[5]。

使用“課堂派”教學(xué)平臺(tái)，對(duì)學(xué)員的教育打破常規(guī)的教學(xué)方法，通過線上線下、翻轉(zhuǎn)課堂一起開展，實(shí)現(xiàn)教與學(xué)的相互促進(jìn)。課堂課件互動(dòng)氣氛活躍，點(diǎn)名簽到便捷；作業(yè)可在線查重和批閱，且不改變批閱習(xí)慣；隨堂練習(xí)，實(shí)時(shí)獲悉學(xué)生學(xué)習(xí)情況；隨時(shí)與學(xué)生互動(dòng)、提問、搶答、彈幕等，調(diào)節(jié)課堂氣氛，讓學(xué)生更專注于課堂學(xué)習(xí)?！罢n堂派”教學(xué)過程數(shù)據(jù)全記錄，實(shí)時(shí)查看教學(xué)情況分析。在不改變用戶教學(xué)習(xí)慣前提下，以智慧課堂互動(dòng)為切入，結(jié)合傳統(tǒng)教學(xué)課前、課中、課后，發(fā)揮在線教育教學(xué)優(yōu)勢，輔以教育信息化手段，構(gòu)建備課、預(yù)習(xí)、學(xué)習(xí)、復(fù)習(xí)、考核、成績等教學(xué)環(huán)節(jié)，以大數(shù)據(jù)為支撐，打造圍繞教學(xué)全過程的混合教學(xué)管理平臺(tái)。

“課堂派”作為一種新的教學(xué)平臺(tái)，由于其操作簡便、功能強(qiáng)大，在國內(nèi)多所高校得到了推廣和應(yīng)用，已成為目前國內(nèi)最活躍的智能教學(xué)工具之一[6]。

1.2 劃分課程知識(shí)模塊，謀劃混合式智慧教學(xué)策略

《高等數(shù)學(xué)》是由微積分學(xué)，代數(shù)學(xué)、空間解析幾何及其交叉內(nèi)容所構(gòu)成的一門基本課程。主要教學(xué)內(nèi)容有:數(shù)列、極限、微分、積分、空間解析幾何與線性代數(shù)、級(jí)數(shù)、常微分方程。但是，由于重修課程學(xué)時(shí)有限（48學(xué)時(shí)），且上課時(shí)間通常安排在周末，一次4個(gè)學(xué)時(shí)，因此，在具體實(shí)施教學(xué)過程中，根據(jù)學(xué)生實(shí)際需求重新劃分知識(shí)模塊，便于更加有效的實(shí)施教學(xué)環(huán)節(jié)?！陡叩葦?shù)學(xué)》（上冊(cè)）主要?jiǎng)澐譃楹瘮?shù)與極限、求導(dǎo)與微分、不定積分與定積分以及微分方程四個(gè)模塊；《高等數(shù)學(xué)》（下冊(cè)）主要?jiǎng)澐譃槎嘣瘮?shù)與全微分、向量與空間幾何、重（曲線、曲面）積分與級(jí)數(shù)四大模塊。刪除其余內(nèi)容，同時(shí)配備了相應(yīng)的練習(xí)題庫。

1.3 搭建智慧課程平臺(tái)，實(shí)施混合式智慧教學(xué)

《高等數(shù)學(xué)》混合式智慧課堂教學(xué)主要包括：（1）課前、課中、課后混合式教學(xué)（2）互聯(lián)網(wǎng)、智慧教學(xué)平臺(tái)、移動(dòng)設(shè)備混合式教學(xué)（3）教師教、學(xué)生學(xué)、有效互動(dòng)混合式教學(xué)（4）布置任務(wù)、完成任務(wù)、任務(wù)評(píng)價(jià)混合式教學(xué)（5）預(yù)習(xí)測試、復(fù)習(xí)測試、課堂測試混合式教學(xué)。

在《高等數(shù)學(xué)》課程實(shí)施混合式教學(xué)的實(shí)踐過程中，將五種混合式教學(xué)模式作為一級(jí)指標(biāo)，每個(gè)一級(jí)指標(biāo)下分別設(shè)置二級(jí)指標(biāo)。針對(duì)各個(gè)二級(jí)指標(biāo)分別制定具體實(shí)施方案和措施。另外，這些指標(biāo)之間并非相互獨(dú)立，而是相互依賴，緊密聯(lián)系的。比如：

課前，教師根據(jù)講授內(nèi)容，精心進(jìn)行教學(xué)設(shè)計(jì)，布置預(yù)習(xí)任務(wù)，借助“課堂派”教學(xué)平臺(tái)充分進(jìn)行討論和交流。在每次上課之前，可將相應(yīng)課程章節(jié)的教學(xué)課件、資料和慕課資料等上傳至操作平臺(tái)智能協(xié)同備課，并在課件上設(shè)置相應(yīng)的預(yù)習(xí)問題，供學(xué)生在預(yù)習(xí)的時(shí)候完成，在線制作課程資源，添加優(yōu)質(zhì)慕課資料，創(chuàng)建題庫和發(fā)布公告。由于重修學(xué)生已經(jīng)對(duì)知識(shí)點(diǎn)學(xué)習(xí)了一遍，但經(jīng)過一年以上時(shí)間大多數(shù)學(xué)生有所遺忘，再加上對(duì)知識(shí)點(diǎn)理解不透、不深、更不會(huì)應(yīng)用，所以課前預(yù)習(xí)顯得尤為重要。學(xué)生可以從“課堂派”學(xué)生端完成相應(yīng)的預(yù)習(xí)任務(wù)，從而不僅可以節(jié)省課堂時(shí)間，更可以對(duì)將要學(xué)習(xí)的重點(diǎn)內(nèi)容有一個(gè)總體的認(rèn)知。

課中，由于重修的學(xué)生組成較為復(fù)雜，學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性和主動(dòng)性欠缺，導(dǎo)致缺勤率較高，每節(jié)課考勤是有必要的，并且考勤分也是最后總分的一部分。教師可通過“課堂派”的數(shù)字或二維碼或GPS定位進(jìn)行快速考勤，一般1分鐘內(nèi)完成考勤工作，有效節(jié)約上課時(shí)間。在教學(xué)過程中，教師可通過平臺(tái)的“互動(dòng)答題”功能把隨堂問題顯示在屏幕上，學(xué)生在手機(jī)端便能即時(shí)收到消息提醒，讓學(xué)生的注意力保持在課堂之中，也讓那些平時(shí)不愿意發(fā)言的學(xué)生通過手機(jī)端參與到課堂活動(dòng)中，在教師端也能實(shí)時(shí)監(jiān)測到學(xué)生的答題情況?！罢n堂派”還有“隨機(jī)點(diǎn)名”和“搶答”功能，教師在提問之后可以隨機(jī)抽取學(xué)生回答或設(shè)置搶答名額，不僅可以激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情也可以進(jìn)一步警示考勤作弊的同學(xué)，教師可通過獎(jiǎng)勵(lì)及時(shí)地鼓勵(lì)表現(xiàn)積極的同學(xué)，同時(shí)對(duì)投機(jī)取巧逃避考勤的同學(xué)給予教育。此外，在授課過程中學(xué)生可通過手機(jī)端“課堂派”的“彈幕”功能及時(shí)把課堂中的疑問傳遞給教師，教師則依據(jù)學(xué)生的彈幕反饋，可以針對(duì)相應(yīng)的內(nèi)容進(jìn)行更加詳細(xì)地講解。實(shí)踐表明，“彈幕”這一功能深受學(xué)生歡迎。

課后，為使同學(xué)們能夠更及時(shí)地按照要求完成復(fù)習(xí)任務(wù)，“課堂派”設(shè)置了“測試”的功能，老師們可以設(shè)置判斷題、單選題、多選題、不定多項(xiàng)選擇題、填空題、和簡答題等各種試題，并且可以設(shè)置分值和答題截止時(shí)間。學(xué)生可以通過“課堂派”的“作業(yè)”功能及時(shí)上交作業(yè)，教師也可以及時(shí)地在線批改作業(yè)，同時(shí)還是成績統(tǒng)計(jì)和數(shù)據(jù)分析功能，將能作業(yè)中的問題及時(shí)反饋給學(xué)生。

1.4 評(píng)價(jià)方式

在期末考核評(píng)價(jià)時(shí)，采取將平時(shí)形成性評(píng)價(jià)和期末完成性評(píng)價(jià)有機(jī)地結(jié)合的考核方法。通過對(duì)學(xué)生基礎(chǔ)知識(shí)、綜合分析能力和應(yīng)用能力等方面的綜合評(píng)價(jià)，引導(dǎo)他們積極主動(dòng)地學(xué)法、改進(jìn)學(xué)習(xí)方式、增強(qiáng)團(tuán)體合作力量、端正學(xué)習(xí)態(tài)度，使他們的知識(shí)、技能、素養(yǎng)全面發(fā)展。平時(shí)成績與期末卷面成績各占比一樣，將作業(yè)、課堂互動(dòng)、考勤、觀看教學(xué)錄像的時(shí)長、篇章閱讀時(shí)間、章節(jié)考試等平時(shí)的考核均列入平時(shí)考核成績之中，以進(jìn)一步提高他們?cè)谡n后復(fù)習(xí)的積極性。摒棄了期末一卷論輸贏的常規(guī)教學(xué)模式，一改部分孩子平時(shí)學(xué)業(yè)散漫，在期末抓緊攻克成績難關(guān)的復(fù)習(xí)方法，促使他們?cè)趯W(xué)習(xí)中學(xué)會(huì)堅(jiān)持，循序漸進(jìn)地掌握所學(xué)知識(shí)。

此外，本課程創(chuàng)建了相應(yīng)的題庫，并且期末考試的所有試題都來自課堂和課后的練習(xí)中。由于重修學(xué)生對(duì)知識(shí)重難點(diǎn)把握不準(zhǔn)，題庫的創(chuàng)建有助于學(xué)生考前復(fù)習(xí)，深受學(xué)生的認(rèn)可。

2 課程評(píng)價(jià)

本教學(xué)實(shí)踐于2021～2022學(xué)年第一學(xué)期在中國計(jì)量大學(xué)全?！陡叩葦?shù)學(xué)》重修課（共240人）開展，共48學(xué)時(shí)（其中線上16學(xué)時(shí)，線下32學(xué)時(shí)），共上傳課件20個(gè)，課外補(bǔ)充學(xué)習(xí)材料10個(gè)，布置課后作業(yè)20次，課堂小測試9次。為客觀深入地了解重修班學(xué)生的特點(diǎn)和評(píng)價(jià)本教學(xué)實(shí)踐的效果，在課程結(jié)束后，筆者編制了調(diào)查問卷，通過“課堂派”發(fā)布，進(jìn)行教學(xué)效果評(píng)價(jià)。共有169名學(xué)生參加了有效問卷調(diào)查，其中男同學(xué)138名（81.7%）、女同學(xué)31名（18.3%）；大二（43.8%）大三（34.3%）大四及以上（21.9%）；刷績點(diǎn)（16.6%）考試沒通過（83.4%）。由表1可知，導(dǎo)致學(xué)生重修的主要原因是學(xué)習(xí)態(tài)度和學(xué)習(xí)方法，以及課后練習(xí)不夠；學(xué)生對(duì)課程滿意度總體持正面評(píng)價(jià)。

表1 學(xué)情分析和滿意度調(diào)查

3 結(jié)語

隨著信息技術(shù)的快速發(fā)展，依托于網(wǎng)站或移動(dòng)端的智慧教學(xué)平臺(tái)輔助教學(xué)是未來教育發(fā)展的趨勢。本研究將“課堂派”智慧教學(xué)平臺(tái)引入《高等數(shù)學(xué)》重修課程，“課堂派”以大數(shù)據(jù)為支撐，以AI智能驅(qū)動(dòng)，全過程記錄混合教學(xué)過程的教學(xué)數(shù)據(jù)，可留存，可追溯，針對(duì)教學(xué)形成指導(dǎo)閉環(huán)。它還覆蓋課堂互動(dòng)、教學(xué)輔助、課程學(xué)習(xí)、全過程統(tǒng)計(jì)管理、精品專區(qū)、教學(xué)管理等功能模塊。充分發(fā)揮課堂互動(dòng)，在線學(xué)習(xí)，傳統(tǒng)教學(xué)等多模式的混合教學(xué)優(yōu)勢，是智慧課堂混合式教學(xué)模式的一個(gè)新探索。從問卷調(diào)查的結(jié)果可知，學(xué)生對(duì)“課堂派”平臺(tái)的使用和課程滿意度總體持正面評(píng)價(jià)。通過此次線上線下混合式教學(xué)的應(yīng)用與實(shí)踐，給予了學(xué)生全新的教學(xué)體驗(yàn)，不僅提高了學(xué)生自主學(xué)習(xí)和探究學(xué)習(xí)能力，而且有效提升了課程的教學(xué)效果和教學(xué)效率，充分驗(yàn)證了“課堂派”教學(xué)平臺(tái)在混合式教學(xué)中的積極作用。