高等数学课程在线教学研究

作者:未知

  摘 要:本文首先是阐述了高等数学课程网络在线教学的背景现状,探讨了高等数学网络教学中普遍存在的问题。针对高等数学网络在线教学的教学理念和方式等问题,提出了高等数学课程网络在线教学的教学策略和改进方法。
  关键词:高等数学课程;网络在线教学;教学方式;教学理念
  中图分类号:G4
   文献标识码:A doi:10.19311/j.cnki.1672-3198.2020.19.080
  0 引言
  高等数学是大学教育中许多专业必修的一门基础课程,这一课程关乎很多专业课的学习,更关系到大学生基本素质的培养和提高。数学是人们认识世界的一个重要工具,更是一种思维方式和精神文化,通过数学的抽象化和数字化,可以深入揭示事物的本质规律,进而推动其发展和应用。数学是现代科学技术的基础,特别是伴随着以计算机技术为代表的信息技术的兴起,数学的研究和应用得到了空前的发展。因而学习和掌握高等数学知识是高等院校经济、管理、工程类等专业学生和各级各类管理人员必须具备的基本素质与核心技能。
  随着科学技术和社会的发展,高校的教学已不再局限于传统的课堂教学方式,一些新的教学方式的相继出现,既有基于传统课堂的翻转课堂和对分课堂等,也有基于网络技术的在线教学,如MOOC(大型开放式网络课程)、微课堂和网络直播课程,这些都为高等数学的教学,提供了新的发展方向和模式。近期,受新冠状肺炎疫情的影响,各中小学和高校的学生均无法在校学习,正常的教学活动不能开展。为了不影响教学和学生学习进度,各中小学及高校相继提出“停课不停学”口号,利用各种网络平台采取在线教学的方式授课。而不同的学校和专业,采取的网络在线教学方式也是各种各样,特别是一直采取传统教学方式的高等数学课程。本文就高等数学课程网络在线教学进行研究,分析和探讨高等数学在线教学中存在的若干问题,并基于近期网络直播教学实践,针对教学方式和策略提出相应的改进举措。
  1 高等数学网络在线教学的现状及存在的问题
  目前,大多数高校的网络在线教学已经进行了近两个月,相关教学方式也逐渐趋于稳定。针对高等数学的网络在线教学,各个学校采取的方式也各不相同,归结起来有以下几类:学生观看MOOC与教师答疑相结合的方式;指定一位教师录播视频,同一课程学生统一观看学习,班级课任教师答疑辅导;针对不同章节的内容,高等数学课题组教师轮流上课,学生统一观看学习;以班级为单位,课任教师采取录播或网络在线直播教学等等。选取的教学平台也是各异,主要有企业微信、腾讯课堂、QQ群课堂、钉钉、各类MOOC平台、各高校的在线学习平台等。
  高等数学的在线网络教学,在学生基础、教师经验、教学内容、教学方式和理念等方面仍然存在一些问题,具体表现在以下几点:
  (1)学生数学基础存在差异性,在线网络教学形式和进度不适应。无论是中小学还是大学,学生一直接受的是传统的课堂教学,网络教学主要是辅助性质的。由于新冠疫情的原因,学生不得不通过网络在线学习高等数学。从传统课堂到新的网络在线学习,学生存在一个适应过程,而且还是很难的高等数学,学习形式的不适应。其次就是,学生的数学基础有差异,特别是一些文科生的数学基础薄弱,表示跟不上在线教学的进度,学习效果差,继而失去学习兴趣。
  (2)教师对高等数学的网络教学缺乏经验,未能掌握其特点及采用有效的教学方法。高等数学教学的主流是传统课堂教学,数学老师通常也是采用这种方式。利用网络技术在线教学的兴起也才近十几年的事情,相关教学方式还存在一个探索的过程,目前成熟的网络教学还主要是MOOC,而高等数学的在线直播教学仍有很多问题。另外,很多老师缺乏网络教授高等数学的经验,没能掌握合适的教学方法,无法发挥网络教学的优势。特别对于一些年纪大的教师,不熟悉电脑操作的,网络在线教学存在一定的障碍。
  (3)高等数学直播教学方式,部分内容教学缺少效率。近两个月的高等数学的直播教学,主要是以分享屏幕的形式进行PPT教学。对于定义引出、图形解释等内容,PPT直播教学存在着一定的优势,如直接简洁、形象。但是推理证明、习题解答的一些细节方面,由于无法直接在屏幕上书写作答和做记号,相对于传统课堂的黑板,直播教学就显得劣势,消耗太多时间且效率低。
  (4)师生之间缺少直接的互动和反馈。高等数学的传统课堂教学的一大优势,就是师生之间能直接互动与反馈,通过黑板上做题方式实时检验学生学习状况。虽然说一些网络课程,如MOOC,增加了讨论与交流环节,作为师生互动部分,它的讨论交流很多是通过留言和上传的方式,缺少时效性。不同于传统的课堂,网络教学中教师无法直接面对学生,也就不能实时地了解学生的动态,进而调整自己的上课状态和内容。而学生也无法对老师的讲课进行现场回复和反馈,课堂缺乏直接互动。进而,课堂上老师跟学生都容易失去激情,影响上课的效果。
  (5)教学理念陈旧,不能适应新型的高等数学网络在线教学。由于高等数学一直采用的是传统的课堂教学,它的教学理念也主要是针对传统课堂。以前虽然说有些学校在实验高等数学的网络直播教学,但毕竟也只是尝试,从教学方式到内容都是在探索,因而教学理念上并没有做出很大的创新。如果不是受新冠疫情的影响,大多数老师均不会采用網络直播教学的方式教授高等数学课程。因而,针对高等数学网络在线教学,特别是直播授课,需要提出革新教学理念,适应新的教学要求。
  (6)考核方式不足,缺乏有效的学习效果检验方法。对学生学习的考核,最终的形式则是期中和期末考试。高等数学教学的灵活性强,为了了解学生的学习进度和掌握状况,传统的课堂上,时不时地进行一些随堂检测,考核学生的状态,从而进行调整。但是网络教学高等数学时,很难实时地反馈。另外,如果只是利用传统课堂的考核方式,而没有利用起新的网络技术,就不能发挥网络教学的优势和特色。   2 高等数学在线教学的改进与优化
  在教育部的《教育信息化十年发展规划(2011-2020年)》中,提出了“推动信息技术与高等教育深度融合,创新人才培养模式”。特别是在新冠疫情师生分离的环境下,针对当前高等数学课程网络在线教育中存在的一些问题,以及人才培养的实际问题,有必要进行进一步研究,努力探索高等数学课程应用能力和创新能力培养的新思路、新方法、新模式。以下就高等数学在线教学的策略做一些改进与优化,具体研究内容和方法如下:
  (1)根据各专业学生的基础,因材施教,针对性地进行高等数学在线教学设计。依据各专业学生的数学基础不同,设计不同的教学方式和教学大纲。根据专业分为电子信息类、工学类、建筑类等几大类高等数学,选取恰当的教材,并将高等数学与专业知识结合设计教学内容,例如电子信息类高等数学例题和习题中增加电流、电压和电能的知识,工学类高数里加入极值问题在工业设计中的案例,建筑类课程中添加微积分在力学中的应用实例。课前多做准备工作,加强学生对课程内容的预习,课后对学生学习状况进行反馈,调整合适的教学速度和方式。针对高等数学在各专业中的应用,加入科普性的章节和内容,提高学生学习兴趣,敦促学生主动学习。
  (2)加强教师网络在线教学培训与各类直播技术的学习。网络授課的方式种类有很多,如直播授课、MOOC,相关的网络教学平台也很多。针对网络教学的特点,学习和熟悉各种网络平台的特点与操作,将其应用到高等数学的教学当中,练习多媒体课件的制作、动画演示的剪辑制作以及画图和数学软件的使用。充分吸收不同网络授课方式的优势,创新教学方法,针对高等数学的不同章节,协调课程内容讲解、多媒体课件和动画演示三个部分比例,适时地调整教学方式。
  (3)结合直播与传统课堂的特点,根据高等数学课程内容,采用适当的教学形式,提高教学效率。对于定义引出、定理介绍与定理的解释内容,采用屏幕演示PPT和动画演示方式讲解;针对定理证明和例题讲解部分,则采用屏幕演示PPT与手写相结合方式,而手写部分主要是借助手写板或平板电脑等工具进行屏幕投影。
  (4)将传统课堂、MOOC教学与网络直播技术相结合,增强高等数学教学中师生互动。为了弥补视频授课以及早期远程教学等教学方式中,缺乏师生互动的缺陷,MOOC增加了大量的讨论与交流的环节。但是与传统课堂相比,还是缺少了师生直接接触,师生无法实时地进行回复与反馈。近几年来随着移动互联网的发展,网络直播平台逐渐兴起,借助网络直播平台中的聊天弹幕,可以很好地实现主播与观众之间的沟通与互动,而这让大家看到了一种新的教学方式,将网络直播技术应用到教学当中。屏幕演示直播导数部分内容时,学生可以利用弹幕回答老师的一些问题,如函数是否可导及计算方法,例题计算时,学生可以拍照上传过程和答案在学习群内,老师还可以指定学生语音发言回答问题,这些都可以大大增进了师生间的实时交流。
  (5)明确高等数学在线教学目标,创新教学理念。不论是网络在线教学还是传统课堂,教学目标均是学习高等数学的知识,培养学生的数学和逻辑思维能力。此外,随着计算机技术的推陈出新,高等数学网络直播教学的模式与教学理念也应与时俱进,更多地以培养创新人才为目标。在线教学演示生动、形象,网络资源丰富且具有交互性,除开高等数学知识的讲解,课程还可以借助网络资源培养学生的自学能力、创新能力和动手能力,以便更好地适应社会。
  (6)优化和丰富课程学习成绩评价体系,采取多种形式相结合来评定学生学习成绩。除开传统的期末考试外,教师可以利用直播技术实时提问、测评和回答,检验学生学习状态;学生在学习平台上提交平时作业,完成期中测验,并实时出成绩;鼓励将高等数学知识融入到专业当中,以报告或者小论文的方式进行考评,例如经济金融专业学生以导数在经济中的应用做一篇报告。采用以上多种考核方式调动学生在各个环节上的积极性,提高学习兴趣,逐步培养优秀的学习习惯,锻炼学生的综合能力和创新能力。
  3 结束语
  综上所述,针对高等数学在线教学,需要革新教学理念和教学方式,探索学生应用能力和创新能力培养的新思路、新方法、新模式。
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