基于SPOC的高職數(shù)學混合式教學模式研究與實踐

史彥龍 楊淑心 華衛(wèi)令 賈孝霞

[摘 要]文章基于自主學習、協(xié)作學習、混合式學習和SPOC教學模式，從高職學生的需求出發(fā)，提出了一種基于SPOC的混合式教學模式，并以高等數(shù)學課程為例進行了實踐探索。實踐表明新的教學模式有效促進了學生自主學習習慣和能力的養(yǎng)成，提高了教學效果，也為目前（后MOOC時代）高職數(shù)學課堂教學改革提供了新思路。

[關(guān)鍵詞]自主；協(xié)作；混合；SPOC；MOOC；高等數(shù)學；半翻轉(zhuǎn)課堂

[中圖分類號] G642 [文獻標識碼] A [文章編號] 2095-3437（2018）05-0047-03

一、前言

高等數(shù)學是高職理工類專業(yè)十分重要的一門公共基礎課，學好它既可為學生學習后續(xù)課程打下堅實基礎，又可提高學生的抽象思維和邏輯推理能力。近幾年，高職高專院校的課程體系做了大量的改革，主要是增加了與專業(yè)相關(guān)的教學內(nèi)容，與此同時，高等數(shù)學等數(shù)學類課程的學時數(shù)越來越少。這樣一來，數(shù)學教師為了完成教學任務，往往采用單向灌輸?shù)慕虒W方式來趕進度，沒有時間與學生交流，以學生為主體的教學理念難以實現(xiàn)，這就使探索高職數(shù)學類課程教學新模式變得十分必要。

在此背景下，筆者基于“ACB-SPOC”理念對高職數(shù)學類課程教學新模式進行了實踐性探索。ACB-SPOC教學理念，其中的A指自主學習（Autonomous learning ），即學生充分利用MOOC資源自己學習，使自己掌握相關(guān)知識的行為方式；C指協(xié)作學習（Collaborative learning），即以小組或團隊的形式組織學生進行學習的一種策略；B指混合式學習（Blended learning），融合了建構(gòu)主義、行為主義和認知主義的教學理念，是一種線上與線下結(jié)合，課內(nèi)與課外的混合，虛擬課堂和傳統(tǒng)課堂混合，自主學習與接受學習的結(jié)合。為了可以通過課程的SPOC平臺很好地了解學生的學習情況，以便于有的放矢地進行教學，筆者在超星泛雅網(wǎng)絡教學平臺建立了適合本校學生學習的高等數(shù)學MOOC，將其作為教學資源開展了翻轉(zhuǎn)課堂教學改革與實踐。實踐結(jié)果表明，基于SPOC平臺的在線教學能有效整合和充分利用教學資源，有效地促進了學生的知識內(nèi)化和知識建構(gòu)，有利于提高教學效率，進而提高人才培養(yǎng)質(zhì)量。

二、基于SPOC的高等數(shù)學混合式教學

（一）高職學生的數(shù)學學習特點及其對混合式教學的需求

任何一種好的教學模式都始終遵循“以學生為主體”的設計理念，明確學生的需求后再進行設計和選擇才能充分發(fā)揮教學的優(yōu)勢。高職學生是高等教育中學習能力相對薄弱的群體，他們對數(shù)學的學習興趣往往不是很濃，在數(shù)學的學習上有其自身的特點，主要表現(xiàn)如下。

1.數(shù)學課程內(nèi)容抽象，高職學生難以理解，而且大多數(shù)高職數(shù)學課都是大班授課，這就要求根據(jù)不同的授課內(nèi)容開展基于SPOC的混合式教學。高職學生數(shù)學基礎相對比較薄弱，如果對所有內(nèi)容都采用基于SPOC的翻轉(zhuǎn)教學，對于較難的知識點，學生不僅在課前難以獨立學會，而且會因為知識較難掌握而退縮，失去了學習的積極性和求知欲。正是考慮到高等數(shù)學課程的特殊性，筆者在課堂教學中不是采用 “完全的翻轉(zhuǎn)課堂教學”而是采用“半翻轉(zhuǎn)課堂教學”：選取相對簡單和淺顯的教學內(nèi)容，結(jié)合開發(fā)的MOOC資源在SPOC平臺下開展翻轉(zhuǎn)課堂教學，較難的和需要深入思考的知識點仍然采用傳統(tǒng)的授課方式。不論采用哪一種授課方式，筆者課前都給學生教學視頻來做預習，課后提供相應的在線練習，有效地將線上和線下資源結(jié)合開展混合式教學，激發(fā)學生的學習興趣，提高學生的學習質(zhì)量。

2.高職學生數(shù)學基礎薄弱，這就要求建設適合授課對象實際水平的MOOC。要想讓高職學生順利地在課前完成一些知識點的自學，就必須有的放矢地進行基礎知識的補充。但目前國內(nèi)大多數(shù)高等數(shù)學的MOOC課程都是針對本科院校的，因此，筆者在改革實踐的過程中建設了適合本校高職學生數(shù)學學習水平的高等數(shù)學MOOC，根據(jù)以往的教學經(jīng)驗在教學視頻中補充了高職學生所必需的一些基本知識，以利于高職學生對數(shù)學課的學習。

3.高職學生缺乏數(shù)學課學習的動力和明確目標，這就要求教師在做教學設計時要充分考慮數(shù)學專業(yè)和學生未來發(fā)展的需求。高職學生對數(shù)學課學習目標不明確，認為數(shù)學課和自己所學的專業(yè)沒有關(guān)系，與自己未來的發(fā)展更是沒有一點相關(guān)性，因而缺乏學習動力。基于此，筆者結(jié)合自己所教專業(yè)（藥學類）的學生特點，編寫了適合授課對象學習的教材《應用高等數(shù)學（醫(yī)藥類）》，將藥學類的一些案例引入到教學中來，讓學生意識到數(shù)學課是和自己的專業(yè)相關(guān)的；同時結(jié)合浙江省的專升本政策（理工科專業(yè)升學考高等數(shù)學和大學英語）告訴學生數(shù)學課對其未來發(fā)展的重要性，并且在高等數(shù)學MOOC的課后練習中添加一些往年的專升本考試真題，這樣不僅可以調(diào)動學生學習數(shù)學的積極性和主動性，而且還可以引導學生通過專升本去繼續(xù)深造。

4.高職學生自學能力差，有些教學環(huán)節(jié)以小組學習的形式開展更有效果。這樣小組成員可以互相監(jiān)督、互相促進，從而提高教學效果。

（二）在線資源的建設

在線資源建設是實施混合式教學的基礎，應包括課程標準規(guī)定的所有知識點，要根據(jù)高職學生的特點，堅持 “必需、夠用”的原則，加強基本概念和基本方法的訓練，減少煩瑣的計算和變換技巧，在教學中注重培養(yǎng)學生的運算能力、抽象思維能力、邏輯推理能力，加強學生數(shù)學分析以及運用所學知識解決實際問題的訓練。筆者針對本校學生使用的高等數(shù)學MOOC重點講授函數(shù)、極限、連續(xù)、微分和積分等一元微積分的基本知識和基本應用，在2016-2017學年第2學期6個班級的教學中開展了試點。

（三）教學模式的構(gòu)建及其實施策略

教學模式是教學工作實施的基礎，高職數(shù)學的教學過程中會有不同類型的課堂，不同類型的課堂應采用不同的教學方法，通過高職學生上述數(shù)學學習特點及其對混合式教學的需求分析發(fā)現(xiàn)，高職數(shù)學課程更適合開展“半翻轉(zhuǎn)課堂教學”。基于此，筆者以高等數(shù)學為例，將課型分為概念學習課、計算方法課和知識應用課，設計了總的混合學習圈和不同類型課程的實施策略。

1.概念學習課。現(xiàn)行高職高專的數(shù)學教材中有些概念基本都采用描述性的形式，如極限的概念：設函數(shù)[y=f（x）]在[|x|>b]（[b]為某個正實數(shù)）時有定義，當自變量[x]的絕對值無限增大時，相應的函數(shù)值無限接近于某一個固定的常數(shù)[A]，則稱[A]為[x→∞]時函數(shù)[f（x）]的極限，記作[limx→∞f（x）=A]或[f（x）→A（x→∞）]。這些概念相對比較容易理解，在MOOC中只要通過畫圖舉例，學生會很直觀地理解并掌握，因此可以選用翻轉(zhuǎn)課堂的教學形式。而有些概念比較復雜（如定積分的概念），邏輯性強，學生難以理解，必須以定義概念形式表述才不會影響數(shù)學的科學性，應采用傳統(tǒng)課堂的教學模式。

2.計算方法課。計算類型的課堂主要講授課程學習必需的一些定理、公式和數(shù)學方法，教師可根據(jù)學生的數(shù)學基礎在MOOC中補充一些相關(guān)知識，這種課堂教學模式的選擇相對靈活，容易理解的采用傳統(tǒng)課堂，較難理解的才用翻轉(zhuǎn)課堂。例如，在講不定積分的分部積分法時，由于學生是第一次接觸這種計算方法，而且這種方法并不簡單，因此可采用傳統(tǒng)課堂進行面對面教學。而當講到定積分的分部積分時，學生有了之前的學習基礎，理解起來比較容易，因此可采用翻轉(zhuǎn)課堂教學，通過對比讓學生更容易理解，從而提高教學效果。

3.知識應用課。知識應用型課堂主要是在概念、公式、計算方法教學結(jié)束后的能力提升和綜合應用，其教學內(nèi)容往往比較復雜，基本屬于知識點的綜合應用，學生比較難理解。這種課主要采用傳統(tǒng)的課堂教學，將學生分成不同的學習小組，讓學生以小組為單位展開討論，教師成為設疑和出題者，學生經(jīng)過討論、思考和團隊合作來解決問題，從而提高學生的數(shù)學水平，鍛煉學生的團隊協(xié)作和表達能力。

（四）教學評價的設計

教學評價是對學生學習過程和效果的檢驗，是對教師參與教學過程的反饋。為了引導學生從被動學習向自主學習的轉(zhuǎn)變，要注重過程性考核，將學生的MOOC在線學習、在線交流、階段考試、課堂表現(xiàn)、平時作業(yè)作為平時成績，最后按一定的比例和期末考試成績共同構(gòu)成最終的課程學習成績。

三、教學效果分析

1.新教學模式的效果優(yōu)于傳統(tǒng)的教學模式。筆者在2016-2017學年第2學期D16藥學4-9班的高等數(shù)學教學中進行了探索與實踐。在實踐過程中，筆者選取D16藥學4-6班作為對照班，將在線資源僅僅作為一種輔助教學資源，將D16藥學7-9班作為實驗班，采用我們構(gòu)建的混合式教學模式，并根據(jù)不同的課堂類型選擇不同的教學方法，其教學效果如下：

從結(jié)果可以看出

T=3.936934>tα =1.973612 （或P=0.000119（單側(cè)）<α=0.05），即認為實驗班成績所在總體的平均值顯著高于對照班成績所在總體的均值，這就說明采用我們所構(gòu)建的混合式教學模式其教學效果要優(yōu)于傳統(tǒng)的教學模式。

2.新的教學模式增強了學生的學習意識，提高了學生的自主學習能力。經(jīng)過實踐，實驗班的學生已基本養(yǎng)成了自覺通過在線資源獲取學習資料的習慣，提問和交流討論次數(shù)明顯增加，在線成績明顯高于對照班（如圖1和圖2所示）。通過調(diào)研發(fā)現(xiàn)有125名學生（占85%）認為混合式教學中應選擇部分內(nèi)容實施翻轉(zhuǎn)課堂教學，有139名學生（占94.6%）認為結(jié)合MOOC開展混合式教學比傳統(tǒng)的教學方法更加適合自己。

3. 新的教學模式能夠增強學生的問題意識，加強學生之間、師生之間的交流互動。學生利用SPOC平臺可以提出問題、發(fā)表自己的觀點、參與別人的討論。經(jīng)統(tǒng)計，實驗班提問有2747條，對照班提問1480條，這表明新的教學模式更加有助于開展學生之間、師生之間的交流，從而增強了學生的問題意識，調(diào)動了學生學習的積極性。

四、結(jié)語

隨著教學手段信息化改革的不斷深化和學生學習需求的變化，高職數(shù)學類課程教學改革迫在眉睫?；凇癆CB-SPOC”理念的混合式教學將傳統(tǒng)課堂和翻轉(zhuǎn)課堂有機結(jié)合起來，包含有自主學習、協(xié)作學習和混合式學習等多種學習方式，實現(xiàn)了教學方式從以教為主向以學為主的轉(zhuǎn)變，以課堂教學為主向課內(nèi)外教學結(jié)合的轉(zhuǎn)變，不僅能夠調(diào)動學生的學習積極性，還能提高學生獨立思考和自學能力，真正實現(xiàn)學生學習方式的轉(zhuǎn)變。盡管如此，基于SPOC的混合式教學并不能解決高職數(shù)學課教學中出現(xiàn)的所有問題。任何一種教學改革絕不只是技術(shù)手段的改革，其核心在于教師要思考如何進行教學設計，實施教學計劃并有效實現(xiàn)教學目標。教師必須樹立正確的教學理念，始終以提高學生學習效果為出發(fā)點和落腳點，肯花大量的時間和精力開發(fā)維護在線資源，充分利用現(xiàn)有的各種信息技術(shù)手段建設好課程資源。當然學生也要變被動學習為主動學習。這些都是提高教學質(zhì)量的有力保障。

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[責任編輯：龐丹丹]