《高等數學》網絡平臺對學生數學能力培養的實證研究與思考

黃曉娟，陳忠 （長江大學一年級教學工作部，湖北 荊州434025）

現階段，我國各大高校都開始嘗試建設基于網絡的教學系統或教學輔助系統。但實際上網絡平臺上展示的大多為精品課程材料，輔助學生學習的實用性不強，且提供給師生進行遠程交流互動的平臺較為匱乏，而最為顯著的問題在于建立了數學教學網絡輔助系統，但瀏覽器卻不支持數學符號的編輯［1－7］。

目前最為先進的網絡課程教學管理系統當屬美國BLACKBOARD公司研發的Blackboard網絡教學平臺，它適用于初等教育和高等教育各個層次的教學，全球超過2800所大學及其他教育機構均在應用該系統。國內也有一些學校在運用Blackboard網絡教學平臺，但時間證明，購買成本與使用用戶人數難以成正比，基于此，很多高校都獨立創建自己的平臺。2004年長江大學《高等數學》課程被評為湖北省精品課程，并建立了《高等數學》精品課程平臺。

2012年9月5日，國務委員劉延東于全國教育信息化工作電視電話會議中明確中：“教育信息化是教育理念和教學模式的一場深刻革命。信息技術的深度應用，迫切要求教與學的 ‘雙重革命’，加快從以教為中心向以學為中心轉變，從知識傳授為主向能力培養為主轉變，從課堂學習為主向多種學習方式轉變。”由此可見，利用互聯網優勢已經成為了當前學校教育發展的一大趨勢。但是應當注意，為避免“教案電子化”，應當開發和設計出符合教育規律和學生學習規律的網絡平臺，充分發揮師生網絡交流及教學資源分享的作用，并以此提升學生數學學習能力。

1 《高等數學》網絡平臺

1.1 平臺設計方案

其一，設計具有基本教輔功能的初級平臺，讓學生能盡早使用平臺的基本資源，幫助他們進行自主學習，提高學習效率；其二，設計出具有網上測試和答疑功能、能實現師生遠程互動和溝通的終極平臺。2011年12月建成初級過渡平臺，平臺收集、制作、整理了較全面的高等數學教輔資料，為全校師生提供了豐富的教學資源。

1.2 設計步驟

1）初級平臺本身并不具備網上測試和答疑功能，因此于方案設計中增加了改進平臺建設、網上測試和答疑功能的任務。

2）為解決數學公式不能在瀏覽器中自由傳輸、為在線相關數學的討論帶來困難的現狀，選用基于數學公式標記語言MathML（Mathematical Markup Language）來標記數學公式的方法解決基于網頁的數學公式編輯問題。并于瀏覽器終端安裝了Java軟件，使得數學公式能在瀏覽器傳輸，從而完成平臺答疑功能的實現。

3）進行多次調試，于2012年12月終極平臺建成。

2 學生數學能力培養的實證研究

平臺于2013年4月正式投入使用，為探討《高等數學》網絡平臺對學生數學能力的培養作用，筆者以資工卓越1201班學生為實驗組，以油工卓越1201班學生為對照組進行了實證研究。

2.1 觀察指標

觀察指標主要是入校高考數學成績和下學期期末《高等數學 （A）》考試成績。

2.2 統計學方法

將上述獨立樣本先行予以F－檢測及雙樣本方差分析，而后依據結果進行獨立樣本t－檢驗及雙樣本等方差假設或獨立樣本t－檢驗，根據結果進行雙樣本異方差假設，以P＜0.05判斷其是否具有統計學意義。

2.3 應用結果

1）入校成績對比 資工卓越1201班和油工卓越1201班入校成績對比如表1所示，統計學分析結果如表2所示。

表1 資工卓越1201班和油工卓越1201班入校成績對比表

表2 入校成績統計學分析結果表

由表1和表2可以看出，P＞0.05，資工卓越1201班和油工卓越1201班入校成績無顯著差異。

2）下學期期末成績對比 資工卓越1201班和油工卓越1201班下學期期末成績對比如表3所示，統計學分析結果如表4所示。

表3 資工卓越1201班和油工卓越1201班下學期期末成績對比表

表4 下學期期末成績統計學分析結果表

由表3和表4可知，資工卓越1201班其學習效果優于為油工卓越1201班。

3 結論與思考

1）通過對實驗班資工卓越1201班學生與對照班學生油工卓越1201班的學習成績進行統計分析可知，使用平臺對提高學生學習成績有較大幫助。而從討論區的留言可以看出，學生普遍對平臺的效用給予了充分的肯定，說明利用網絡平臺培養學生的數學能力具有可行性。

2）《高等數學》網絡平臺優化建設取得顯著的效果和優良的成績，不僅為提高學生學習興趣和自主學習能力提供了有效幫助，也為提高長江大學《高等數學》的教學水平和教學質量提供了有效保證。歷時3年多的項目研究過程中，不僅需解決既定問題，還需根據多次調試結果予以不斷改進，以便符合學生應用習慣和教育理念。如今，該平臺經過優化建設和資料的積累，已經能覆蓋整個《高等數學》的“備、教、輔、改、考”各個環節，使教師能充分利用該平臺積累資料、借鑒經驗，也便于學生充分利用平臺查漏補缺、自主學習。但是筆者認為，雖然該平臺是針對《高等數學》而制作，但是可以移植到其他課程。

3）依托于《高等數學》分級教學的教與學的需求，以打破傳統教學形式及時間與空間的限制，建立了動態的、充滿交互的網絡教學系統。在研究過程中，針對Web、Wap網絡對數學公式支持不良的問題，設計出了網上自測和答疑系統，有效提高了《高等數學》教學的信息化水平。在方案設計初期，考量到學生也存在應用手機進行網絡訪問的習慣，選擇了支持手機訪問的網絡客戶端，降低了瀏覽限制。但是于后續調查中，一些問題也逐步凸顯，主要表現在：①使用的學校服務器存在內存嚴重不足情形，致使系統運行不穩定。對此，筆者認為系統的運行需要強大的服務器作支撐，故而應當即時置換功能更強大的服務器。②雖然可以通過應用DragMath編輯公式描述問題，但是很多學生對于數學編輯器根本不懂其使用方法。筆者認為可以通過對學生教師群體進行專門培訓或授課以教授其平臺操作技巧和DragMath編輯方法。③學校網絡于使用高峰期時極易出現網絡擁堵，而這也直接導致部分學生登入平臺速度過于緩慢，難以發揮網上自測的效用。④部分教學內容多為傳統教學資料的電子化形式，與《高等數學》的教學整合和銜接不夠緊密。對此筆者認為可通過不斷完善和更新網上教學資源使高等數學學習平臺更完善，真正實現教學環境、教學手段、教學方法的信息化。

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［2］ 唐亦軍，馬小強 .網絡科技時代的K12教育：數學學科教與學的研究與實踐 ［J］.中國電化教育，2014（5）：1－3.

［3］ 張麗 .利用網絡環境提高學生的數學素養 ［J］.中國科教創新導刊，2012（33）：123.

［4］ 劉海嬌，李慧 .高職院校基于網絡的“引導－發現”問題指導式教學模式初探 ［J］.數字化用戶，2014（5）：148－149.

［5］ 沈澄 .基于信息技術的工程數學網絡課程建設與實踐 ［J］.中國教育信息化·高教職教，2012（11）：71－72.

［6］ 何永明 .利用網絡教學實施平臺培養學生探究能力途徑的探索 ［J］.新課程學習·上旬，2013（5）：168－169.

［7］ 趙亞偉，張衛苓 .利用網絡學習平臺培養高職學生的自主學習能力 ［J］.時代教育 （教育教學版），2012（21）：9.