微課輔助大學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)改革意義
時間:2022-06-22 03:30:07
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[摘要]文章在分析大學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)模式現(xiàn)狀的基礎(chǔ)上,探索傳統(tǒng)教學(xué)與信息技術(shù)的有效融合,主要研究了利用微課輔助教學(xué)的可行性和意義、微課輔助大學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)設(shè)計與實施策略,并以概率論與數(shù)理統(tǒng)計課程為例給出了輔助教學(xué)微課設(shè)計樣例,最后對參與微課輔助大學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)活動中的師生提出了若干建議。
[關(guān)鍵詞]微課;大學(xué)數(shù)學(xué);教學(xué)研究;概率論與數(shù)理統(tǒng)計
近年來,互聯(lián)網(wǎng)和信息技術(shù)的快速發(fā)展極大地推動了教育領(lǐng)域的新變革,各種各樣的教學(xué)平臺和豐富的教學(xué)資源為廣大師生提供了全新的溝通機制和學(xué)習(xí)模式,開展在線教育已成為一種趨勢。2019年,中共中央、國務(wù)院印發(fā)的《中國教育現(xiàn)代化2035》把加快信息化時代教育變革,推動教育組織形式和管理模式的變革創(chuàng)新以及提升一流人才培養(yǎng)與創(chuàng)新能力均列為推進教育現(xiàn)代化的重要戰(zhàn)略任務(wù)。大學(xué)數(shù)學(xué)是高等教育很多專業(yè)的重要基礎(chǔ)課,其教學(xué)成效對一流高校和一流學(xué)科的建設(shè)以及拔尖創(chuàng)新人才的培養(yǎng)等具有重要的基礎(chǔ)支撐作用。因此,在此背景下,積極推動大學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)改革發(fā)展已是時代之需。雖然已有眾多學(xué)者對大學(xué)數(shù)學(xué)的信息化教學(xué)改革進行了廣泛的研究[1],但如何在遵循教育內(nèi)外部關(guān)系規(guī)律的基礎(chǔ)上,探索傳統(tǒng)教學(xué)與信息技術(shù)的有效融合,構(gòu)建高效的大學(xué)數(shù)學(xué)課程教學(xué)模式始終具有重要的研究價值和現(xiàn)實意義?;诖丝紤],本文主要研究利用微課輔助大學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)的改革與實踐。
一、大學(xué)數(shù)學(xué)課程教學(xué)模式現(xiàn)狀分析
大學(xué)數(shù)學(xué)的課程體系以微積分、線性代數(shù)和概率統(tǒng)計這幾門主干課程為基礎(chǔ),具有內(nèi)容多、難度大及修課人數(shù)眾多的特點?,F(xiàn)行各高校普遍采用的教學(xué)模式可以分為三類:一是傳統(tǒng)的黑板加粉筆模式,二是黑板加PPT課件模式,三是利用線上慕課開展的混合教學(xué)模式。這三種教學(xué)模式的主要優(yōu)缺點見表1.不同的教學(xué)模式具有其特定的時代背景和特征,大學(xué)數(shù)學(xué)學(xué)科的特點及不同師生的個體差異決定著多種教學(xué)方式的長期共存。但無論采用哪種教學(xué)模式,大學(xué)數(shù)學(xué)難學(xué)、掛科多早已成為許多高校學(xué)子的共識,教與學(xué)的積極性都不高,不少教師只為完成工作量而授課,學(xué)生只為拿到必修學(xué)分而選課,至于大學(xué)數(shù)學(xué)該怎么教、大學(xué)數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)有什么用、如何學(xué)這類深層次的問題卻少有人去認真思考。如何破局?顯然,抓好有深度的大學(xué)數(shù)學(xué)教師教學(xué)理念的改革、學(xué)生學(xué)習(xí)態(tài)度和目標(biāo)的轉(zhuǎn)變及教學(xué)模式的持續(xù)創(chuàng)新均不可或缺。
二、微課輔助大學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)的可行性與意義
微課又名微課程,是針對學(xué)科的某個知識點而設(shè)計的,以5~10分鐘甚至更短時長為單位的微型教學(xué)視頻課程,具有教學(xué)時長短、教學(xué)內(nèi)容少而精、資源容量小及易制作等特點。自2008年美國新墨西哥州圣胡安學(xué)院的戴維·彭羅斯正式提出微課的概念后[2],微課在國內(nèi)外得到廣泛的關(guān)注和發(fā)展,涌現(xiàn)了大量的微課資源網(wǎng)站,如國外的可汗學(xué)院、國內(nèi)的鳳凰微課等等。同時,各級各類微課競賽的舉辦也大力推動了微課資源的建設(shè)。各高?;径冀ㄔO(shè)了校園網(wǎng),大學(xué)生人手一部智能手機已是普遍的現(xiàn)象。互聯(lián)網(wǎng)和微課的發(fā)展為采用微課輔助教學(xué)提供了保障。目前大學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)普遍存在授課內(nèi)容多與課時少的矛盾,課程鞏固拓展和創(chuàng)新能力的提高需要學(xué)生在課外開展自主學(xué)習(xí)。通過設(shè)計制作不同類型的微課供學(xué)生課余學(xué)習(xí)可以有效彌補線下課堂教學(xué)的不足。數(shù)學(xué)課程學(xué)習(xí)難度大,將一些重點和難點分解為若干小知識點,再采用微課的形式呈現(xiàn)給學(xué)生,更符合學(xué)生的認知規(guī)律,易于學(xué)生對知識的理解掌握。微課短小精干的特點有助于學(xué)生利用碎片化時間學(xué)習(xí),提高學(xué)習(xí)效率。因此,將傳統(tǒng)教學(xué)和微課教學(xué)相結(jié)合,充分發(fā)揮各自優(yōu)勢,將能有效解決信息時代學(xué)生對于個性化、多元化的學(xué)習(xí)需求與傳統(tǒng)教育和學(xué)習(xí)方式之間的矛盾,為提升教學(xué)質(zhì)量和人才培養(yǎng)質(zhì)量提供助力。
三、微課輔助大學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)設(shè)計與實施
本文以概率論與數(shù)理統(tǒng)計課程為例,研究采用微課輔助教學(xué)的方案設(shè)計和實施策略。采用的教材為浙江大學(xué)盛驟等編的《概率論與數(shù)理統(tǒng)計》[3],教學(xué)內(nèi)容為第一章至第八章。總的實施流程為課程內(nèi)容梳理和微課設(shè)計→微課資源和教學(xué)平臺建設(shè)→教學(xué)活動和評價機制設(shè)計→教學(xué)實踐。
(一)課程內(nèi)容梳理和微課設(shè)計
首先,根據(jù)培養(yǎng)目標(biāo)對學(xué)生知識、能力和素養(yǎng)的要求,結(jié)合課程特點將擬用于輔助教學(xué)的微課按教學(xué)目標(biāo)分為思維導(dǎo)學(xué)型、知識傳授型、答疑解惑型、復(fù)習(xí)歸納型、能力拓展型及素養(yǎng)培育型六種類型。其次,對課程內(nèi)容進行梳理,明確各章節(jié)的知識構(gòu)架、重難點、應(yīng)用領(lǐng)域及相關(guān)的數(shù)學(xué)文化等,進而設(shè)計各章的微課。下面以第一章的教學(xué)內(nèi)容為例,簡要介紹各類輔助教學(xué)微課設(shè)計的思路。(1)思維導(dǎo)學(xué)型微課設(shè)計。通過梳理可將該章的主要內(nèi)容歸納為“四個概念、六個公式和一個概型”?!八膫€概念”為隨機事件、概率、條件概率和獨立性,“六個公式”為加法公式、減法公式、乘法公式、全概率公式、貝葉斯公式和求逆公式,“一個概型”為古典概率模型??梢灾谱魉季S導(dǎo)學(xué)型微課介紹這幾塊內(nèi)容的知識結(jié)構(gòu)和關(guān)聯(lián),使學(xué)生對該章內(nèi)容有整體的了解和把握。(2)知識傳授型微課設(shè)計。基于古典概率的重要性和在實際中的普遍存在性,可以將該知識點的講解做成微課,重點講清用排列或組合方法計算基本事件數(shù)的方法,學(xué)生可利用微課多次學(xué)習(xí),掌握相關(guān)的方法和技巧,達到舉一反三的學(xué)習(xí)效果。(3)答疑解惑型微課設(shè)計。對于初學(xué)者很容易混淆的事件的獨立、互不相容和對立這三個知識點,可以制作微課進行答疑解惑,幫助學(xué)生弄清三者之間的區(qū)別和聯(lián)系。(4)復(fù)習(xí)歸納型微課設(shè)計。結(jié)合教學(xué)大綱和考研大綱要求,通過對歷年課程考試和考研試題進行統(tǒng)計整理,制作微課介紹本章??贾R點的題型,幫助學(xué)生復(fù)習(xí)和提高備考水平。(5)能力拓展型微課設(shè)計。全概率公式和貝葉斯公式在工程設(shè)計、經(jīng)濟管理、信號處理和模式識別等多領(lǐng)域均有廣泛的應(yīng)用,因此適宜制作應(yīng)用案例的微課,讓學(xué)生了解課程理論和方法在實際中的應(yīng)用,在拓展創(chuàng)新能力的同時培養(yǎng)學(xué)習(xí)興趣。(6)素養(yǎng)培育型微課設(shè)計。講好第一課對幫助學(xué)生了解課程性質(zhì)、培養(yǎng)課程學(xué)習(xí)興趣具有重要的意義。因此,在本課程第一章,可以制作微課簡要介紹概率論與數(shù)理統(tǒng)計的歷史和發(fā)展?fàn)顩r,讓學(xué)生清楚課程的特點、地位和作用,更好地做好學(xué)習(xí)規(guī)劃。類似于第一章的設(shè)計思路,表2給出了概率論與數(shù)理統(tǒng)計課程輔助教學(xué)的微課設(shè)計樣例供參考。
(二)微課資源和教微課資源和教學(xué)平臺建設(shè)
微課資源和教學(xué)平臺建設(shè)是利用微課輔助教學(xué)得以順利開展的基礎(chǔ)性要求。在完成輔助教學(xué)微課設(shè)計方案后,首要的事情便是組織課程團隊制作微課資源庫。在此環(huán)節(jié),需要根據(jù)表2設(shè)計的微課知識點收集相關(guān)資料和素材,做好微課內(nèi)容和PPT設(shè)計,確定微課的表現(xiàn)形式(如動畫、板書等)及制作方法(如錄屏或手機、攝像機拍攝等)。微課資源庫的建設(shè)雖然也可以收集各網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺或競賽網(wǎng)站共享的相關(guān)微課作品進行利用和加工,但主要靠課程團隊的拍攝制作。資源庫建設(shè)工作不是一成不變的,也難以做到一勞永逸,應(yīng)針對不同的學(xué)生和學(xué)情與時俱進,不斷建設(shè)、修改、補充和完善,這需要課程團隊全體教師的團結(jié)協(xié)作和共同努力。建設(shè)好微課資源庫后,需要選擇合適的教學(xué)平臺。一般來說,由于教學(xué)平臺的建設(shè)需要專業(yè)的知識和技術(shù),依靠個人或課程團隊建設(shè)教學(xué)平臺難度較大,可以考慮利用學(xué)?,F(xiàn)有的教學(xué)平臺、網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺(如中國大學(xué)MOOC網(wǎng)站、騰訊課堂等)或常用社交軟件(如微信公眾號等)開展微課輔助教學(xué)。任課教師通過注冊申請獲得相關(guān)平臺的使用權(quán)限,開通課程并將建設(shè)好的微課視頻上傳到該教學(xué)平臺,即可構(gòu)建具有校本化特色的基于微課輔助教學(xué)的混合教學(xué)模式。
(三)教學(xué)活動和評價機制設(shè)計
利用微課輔助教學(xué)的另一個關(guān)鍵環(huán)節(jié)是做好相應(yīng)的教學(xué)活動設(shè)計方案,類似于其他各種混合式教學(xué),微課輔助大學(xué)數(shù)學(xué)課程教學(xué)模式也包括課前、課中和課后三部分的教學(xué)活動。在課前準備階段,任課教師根據(jù)課程授課進度在教學(xué)平臺相應(yīng)的微課資源和學(xué)習(xí)任務(wù),學(xué)生按要求自行完成微課的在線學(xué)習(xí)任務(wù)。在課中講授階段,學(xué)生匯報學(xué)習(xí)情況或提出新問題,教師根據(jù)學(xué)生學(xué)習(xí)反饋情況進行釋疑和內(nèi)容總結(jié)梳理。在課后總結(jié)階段,教師可根據(jù)教學(xué)效果對課程資源或素材進行修改完善,學(xué)生可以對已學(xué)習(xí)內(nèi)容進行鞏固和拓展。學(xué)生在這三個階段通過學(xué)習(xí)—提問—獲得—總結(jié)的不斷循環(huán)往復(fù),實現(xiàn)知識的有效學(xué)習(xí)、構(gòu)建、鞏固和拓展。課程考核方式應(yīng)注重形成性評價和過程性評價是大家普遍認可的觀點。因此,如何對學(xué)生參與微課學(xué)習(xí)過程進行有效評價也是需要解決的問題。在常用的混合式教學(xué)模式中一般是對學(xué)生觀看視頻時間長短及完成測試練習(xí)等方面情況進行考核[4]。利用微課輔助大學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)也可以采用線上與線下相結(jié)合的方式評定學(xué)生的平時成績,具體評定方法可由教師根據(jù)授課班級學(xué)生的不同實情來定。
(四)教學(xué)實踐
在完成上述三個模塊建設(shè)或設(shè)計后即可開展教學(xué)實踐,具體實踐包括學(xué)情調(diào)查、實驗班級和對照班級選擇、教學(xué)管理及調(diào)查問卷設(shè)計與開展等工作。學(xué)情調(diào)查要了解學(xué)生是否具備線上學(xué)習(xí)條件,對課程的了解程度等信息;實驗班級和對照班級的選擇原則上應(yīng)為同一專業(yè)同一年級且為同一任課教師,以避免因?qū)W生基礎(chǔ)和授課教師不同對最終的教學(xué)效果產(chǎn)生影響;教學(xué)管理主要是為了更好地開展微課學(xué)習(xí)和了解學(xué)習(xí)狀況而制定的一些措施,如可對大班授課的班級進行分組管理,制定相應(yīng)的考核和獎勵辦法等;調(diào)查問卷主要是用于了解學(xué)生的學(xué)習(xí)狀態(tài)和對微課輔助教學(xué)的評價,為后續(xù)的教學(xué)改革提供數(shù)據(jù)支持和思路參考。
四、其他需要解決的問題
采用微課輔助大學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)需要教師付出更多的時間和精力梳理和凝練課程內(nèi)容以及制作課件、視頻和教學(xué)設(shè)計。由于碎片化是微課學(xué)習(xí)的主要特點之一,因此微課學(xué)習(xí)內(nèi)容和傳統(tǒng)課堂學(xué)習(xí)內(nèi)容的體系化需要教師更好地發(fā)揮主導(dǎo)作用。可見,微課輔助教學(xué)需要教師成為更好的教學(xué)活動組織者和導(dǎo)演者。另外,微課的學(xué)習(xí)更需要學(xué)生充分發(fā)揮學(xué)習(xí)的主體性作用,自覺學(xué)習(xí)、探索和實踐,真正由知識被動接受者轉(zhuǎn)變?yōu)樾畔⒓庸さ闹黧w和知識意義的主動構(gòu)建者。
五、結(jié)論與建議
科學(xué)有效的教學(xué)模式是提升教學(xué)質(zhì)量的重要保證,教學(xué)模式的選擇服務(wù)于具體的教學(xué)目標(biāo)和教學(xué)任務(wù)要求,必須遵循教育的內(nèi)外部關(guān)系規(guī)律,既要考慮不同教學(xué)內(nèi)容、教師和學(xué)生的個體差異及認知規(guī)律,也要與時俱進,隨社會發(fā)展及教學(xué)環(huán)境條件的變化不斷優(yōu)化和發(fā)展。本文研究了利用微課輔助大學(xué)數(shù)學(xué)課程教學(xué)模式的可行性、設(shè)計方法及實施策略,雖然其中部分理論方法還有待進一步檢驗和完善,但在互聯(lián)網(wǎng)快速發(fā)展的今天,只要教師與學(xué)生都能主動革新相關(guān)理念,積極研究學(xué)習(xí)、傳承和發(fā)展好的方式方法,加強協(xié)同合作,一定能提高課程教學(xué)質(zhì)量,實現(xiàn)教學(xué)相長。
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作者:黃敢基 覃菊瑩 莫利柳 單位:廣西大學(xué)數(shù)學(xué)與信息科學(xué)學(xué)院
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