基于智慧樹平臺的高等數學課程SPOC教學模式實踐

石麗娜 劉珊

【摘 要】SPOC教學模式是一種基于互聯網的全新教學方法。本文結合中國石油大學（華東）基于智慧樹平臺構建的高等數學SPOC課程實例，闡述SPOC教學模式的構建，對實施效果進行分析，探討改進方法。

【關鍵詞】SPOC;高等數學;混合式教學;翻轉課堂

高等數學課程是面向大一學生開設的一門重要的必修基礎課程，具有廣泛的應用性，是學習后續專業課程的堅實基礎。但因其具有高度的抽象性、嚴密的邏輯性，學生普遍覺得課程難度大，學習比較困難;任課教師也在不斷探索適合這門課程的教學模式來提高教學效果。

傳統的高等數學課堂教學中，授課教師通常會在課前根據教學大綱和教材內容進行備課，包括編寫教案、制作課件等;課堂活動以教師講述備課內容為主。雖然教師會根據學生的接受程度來控制教學進度，但由于教學時間有限，學生人數眾多，教師無法顧及每個學生課堂表現和個體差異，做到因材施教，使教學效果不理想。同時，這種以教師為主的教學方式很容易使學生養成被動學習的習慣，導致學生自學能力不強，缺少探索精神和創新能力。

1.高等數學SPOC教學模式研究

隨著互聯網時代的來臨，信息技術正在悄然改變傳統的教學模式。2013年，加州大學伯克分校MOOCLab的課程主任阿曼多·福克斯教授率先提出SPOC（Small Private Online Course）概念，希望將優質MOOCs資源與課堂面對面教學有機結合起來，借以翻轉課堂教學、變革教學結構、提高教學質量。這是一種全新的“互聯網+教學”的混合式教學模式，它依托現代信息技術，以學生為中心，建立在線課堂，同時融合線下實體課堂，既發揮網絡教學的資源共享、學習過程數據處理與存儲能力強、學習活動不受時空限制的優勢，又發揮了傳統課堂師生可以面對面精準互動的優勢。

1.1高等數學課程分析

高等數學課程一般分（2-1）和（2-2）兩個部分，用兩個學期完成教學，其主要內容包括一元函數的極限和連續、一元函數的微積分、多元函數的微積分、空間解析幾何與向量代數、無窮級數和常微分方程。

在教學過程中，存在以下問題：①課程中一些概念是從生產生活實際中抽象出來的，比如極限、導數、定積分等，為了更好理解這些概念，需要結合概念產生的實際背景加以介紹，因而需要一些動態視頻資料輔助教學。②課程教學內容偏重理論與計算，教師在講授過程中，花費大量時間用于對定理、公式的證明和推導，導致學生在上課時感覺枯燥，缺乏學習興趣。③課程教學內容較多，教學時間較為緊張，教師在傳統教學模式下教學進度會比較快，授課過程不可重復，學生一旦在某個點沒有跟上教師的思路就會影響后面的聽課效果。

1.2教學模式設計與構建

中國石油大學（華東）基礎數學系在學校的大力支持下，于2016開始嘗試設計和構建高等數學課程SPOC教學模式。具體流程為：

一是選擇合適的平臺。良好的學習環境，是學生高效學習的基礎。SPOC教學需要為學生提供一個操作簡單、功能齊全、資源豐富、性能穩定的線上學習環境。智慧樹平臺是一個與國內近2000所高校合作的大型優質網絡教育平臺，具有自主學習、在線檢測、作業批改和答疑解惑等功能。中國石油大學（華東）引入智慧樹平臺后，已在多個學院進行推廣，得到師生的廣泛認可。

二是SPOC課程線上資源建設。課程實施前，基礎數學系基于高等數學教學大綱，組織授課教師對教學內容進行了精心設計和編排，選擇相對簡單的內容讓學生在線學習，對于重點難點內容可以通過在線視頻導入內容介紹，由教師在線下課堂具體講授。最終確定高等數學（2-1）采用在線28課時+課堂60課時的混合式教學模式，高等數學（2-2）采用在線26課時+課堂54課時的混合式教學模式。并于2016-2017學年完成了高等數學（2-1）和（2-2）在線開放課程視頻的錄制。教學視頻由經驗豐富的教師講授。每個教學視頻完整講授一個知識點或一類解題方法，時間控制在10-15分鐘，教學目標明確，內容短小，適合學生進行觀看學習。

三是在線學習安排。高等數學在線資源按照課程學習進度分階段開放。學生根據教師預先設定的學習進度，按時完成教學視頻觀看以及課前、課中，課后的測試作業，測試成績將記錄在系統中。學生可以通過完成測試作業達到鞏固新學知識和自我檢測的目的，帶著問題進行后續的學習;教師可以根據測試成績調整線下課堂教學內容，進行更有針對性的教學。同時教師可以通過智慧樹平臺查看學生的學習進度，批改學生提交的作業，對學生的線上學習進行督促和指導。師與生，生與生也可以在線上進行互動，及時解決學習過程中遇到的問題。

四是線下課堂學習階段。對于自學難度較大的教學內容，教師要進行課堂授課。同時，在課堂上教師要根據學生線上學習情況，對測試中出現的共性問題進行詳細分析和講解，使線上課堂與線下課堂的緊密結合。線上每章教學內容學習結束后，將學生劃分成若干個學習小組，為各小組安排一個知識點，由各小組集體備課后推舉優秀的學生上講臺講解。例如，學習完“導數和微分”這一章，安排學生講解“函數可導性與連續性的關系”這一內容和相應例題。這樣不但可以充分調動學生的學習積極性，鞏固線上自學內容，還可以培養學生的表達能力，提高學生團隊協作的意識，實現學生之間的線下互動。

五是實施線上——線下綜合考核。課程考核指標包括課堂表現、小組學習表現、線上學習進展情況、在線交流表現、期中期末成績、作業成績、線上測試成績。課程最終成績由各考核指標的得分按照相應權重進行疊加計算。課程最終成績及格，才能取得課程學分。

2.實施效果與存在問題

目前，中國石油大學（華東）基于智慧樹平臺的高等數學課程SPOC教學模式已經實施了一年，惠及學生200余人，大多數學生能夠在第一學期中期基本養成在線學習習慣。在每學期課程結束后，采用智慧樹平臺網絡問卷形式，對參與課程學習的學生進行跟蹤調查，同時對比了傳統教學模式班級與SPOC教學模式班級教學效果。調研內容包括學生滿意度、線上學習意識、學生提問意識、師生交流互動情況、課程內容理解度等。結果表明SPOC教學模式在以下幾方面效果有所提高。

一是學生滿意度提高，學習興趣增加。調查問卷統計分析顯示，62%的學生比較喜歡SPOC教學模式，僅有11%的學生表示由于網上學習方式復雜而不太喜歡新模式。學生滿意度提高是基于課堂學習效率提高、自學平臺易于操作、教學視頻易于自學等。

二是學生提問意識增強，線上線下師生交流互動大幅增加。通過線上課程學習，學生主動思考課程內容，會帶著問題進入課堂，在課上和課后都會積極主動向老師提問和答疑。同時小組討論和讓學生走上講臺，都對學生主動發表自己的觀點起到鼓勵作用。在智慧樹平臺上，學生提問次數達到了2.6條/人，學生提出的很多問題都很有價值，對后續學習和教學都頗具啟發。

三是學生學習自信心增強，后期學習表現更好。線上課程的自主學習以及線下小組討論交流，都是極大地調動了學生的主觀能動性，自覺投入到了研究性學習過程中。SPOC教學模式實驗班期末考試平均成績比傳統教學班高0.2分。在后續的高等數學競賽、全國大學生數學建模大賽中參加人數均比傳統教學班多。

實施效果表明，SPOC教學模式可以在大學生高等數學教學中廣泛推廣，從而明顯提升學生綜合素質。但實施過程中也存在學生意識調整難度大、教師工作量增加、線上課程資源質量不過關等問題，不過相信隨著越來越多學生采用該教學模式學習，這些問題都會得以解決。

3.結語

基于智慧樹平臺SPOC教學模式對高等數學課程的應用給學生提供了一種全新的學習體驗。實踐表明，學習效果良好，體現了大學教學中以學生為中心的探究式教育思想，必將帶來學生學習能力的綜合提升。在后續的實踐推廣過程中，應不斷探索和總結，逐漸改善教學模式各環節的問題，更好地服務學生。

【參考文獻】

[1]賀斌，曹陽.SPOC：基于MOOC的教學流程創新[J].中國電化教育，2015（3）：22-28