大數據時代高職高等數學spoc模式教學可行性分析

郭玉靖

【摘要】高職院校，特別是藝術類的高職院校面臨著高等數學教學效果相對質量不高的問題。而高等數學作為一門基礎性學科，隨著網絡信息技術高速發展，仍有不可或缺的作用。在全球的高等教育機構實踐中，SPOC得到廣泛的應用和驗證。本文結合本校教學混改平臺上的教學實踐、教學效果以及對學生的興趣點和數學知識結構等數據分析，簡要概述結合混改教學平臺實施SPOC模式教學的可行性。

【關鍵詞】大數據 SPOC 高等數學 教學模式 可行性分析

【基金項目】山東省教育科學“十二五”規劃2015年度“高等教育數學教學專項”課題 大數據時代背景下高職院校高等數學課程改革和建設研究 階段性成果，課題編號：CGS15006

【中圖分類號】G712；O1-4 【文獻標識碼】A 【文章編號】2095-3089（2018）17-0023-02

新時代下，特別是在大數據、云計算和人工智能等新興技術和專業的出現和不斷壯大下，高等數學作為一門傳統學科承擔著新的角色，它有著其他學科無法比擬的覆蓋面和影響力。高等數學是工具，如何使用它的方法和思維傳達到學生手中是亟待解決的問題。傳統的單一課堂授課模式已不在適合學生的發展需要，而現代課堂的時間也限制了師生互動。隨著慕課（MOOC）在教育掀起狂瀾，在大數據時代下，學生的學習需求呈現個性化和多元化。山東傳媒職業學院提供混改平臺，利用該平臺發布豐富多彩的教學資源，做了初步的實踐。

一、SPOC與大數據簡介

1.SPOC概況

SPOC（Small Private Online Course），即小規模限制性在線課程。SPOC的概念是由阿德曼·?？怂菇淌谔岢龅模鳛榧又荽髮W伯克利分校在線課程教學的負責人，他把SPOC界定為“慕課的校本化實踐”。edX慕課平臺的首席執行官阿納特·阿加瓦爾則認為SPOC是MOOC的一個分支，是促進在線教學和傳統教學的新型混合教學模式。哈佛大學的教授羅伯特·路則認為在線教育已經進入了后慕課時代。

2.大數據概況

大數據（Big Data），是大量的、高增長率的和多樣化的信息資產。大數據的預言家維克托·邁爾-舍恩伯格指出大數據開啟了一次重大的時代轉型。數據挖掘更是突出在小數據時代不被人們發現的大數據的知識體系和價值，它在悄然改變各行各業原有的模式。高等數學教學模式和針對不同專業學生的教學設計上都可以采用大數據的思想，另外，大數據與數據挖掘的知識都與概率統計的內容有關，可以寓教于學，在大數據與我們的生活息息相關的時代背景下，學生初步接觸大數據。

二、當期高職在高數教育的問題

1.數學基礎偏差

相對于普通類的高校，高職生源學生的數學水平普遍較弱，特別是藝術類的高職院校。高等數學水平不僅僅是高中的學業成績，還包括學生的邏輯思維能力和數學知識架構的構建。加之學生對數學的畏懼、厭倦喪失了學習的積極性和興趣，更是增加了高等數學的學習壁壘。信息工程系的高等數學與軟件技術和廣播電視技術的專業課有一定的相關性。但是，像新聞系和藝術設計系、播音系的學生，高等數學在其專業課中的應用并不廣泛。

2.高等數學教學內容問題

目前，高等數學的教學模塊設計與專業相關性不高，需要進一步改善，為學生的專業課學習服務。信息工程系的高等數學與軟件技術和廣播電視技術的專業課有一定的相關性。像電路里的函數都會涉及一部分高等數學的內容。但是，像新聞系和藝術設計系、播音系的學生，高等數學在其專業課中的應用并不廣泛。

3.高等數學教學方式問題

高職院校學制短，專業課課業繁重，高等數學的課時相對于普通院校大大縮減，很多內容無法學深、學透。以山東傳媒職業學院的高等數學教學為例，本校采取4+2的模式，分為兩學期。上學期每周4課時，下學期每周2學時，高等數學的教學內容涉及到函數、導數、微分、不定積分和定積分及其應用、常微分方程、行列式與矩陣、空間解析幾何與向量代數、概率論、數理統計、級數等知識。教學進度緊，任務重。其中，函數、導數、微分、不定積分和定積分及其應用為必修內容，共80學時。常微分方程、行列式與矩陣、空間解析幾何與向量代數、概率論、數理統計、級數為選修性內容，可根據學生的興趣愛好適當調整重難點，共38學時。上半學期，勉強能收到尚可的教學效果，但是下半期的高等數學教學就會遇到很大的困難。在沒有教學方式改革之前，能做到定義知識的普及，最基本的運算，比如，常微分方程的概念分類，基本類型方程的求解等就已經不錯了。更無法談及學生邏輯思維能力的訓練，并將其運用到學習和生活及以后的工作中。

三、基于SPOC模式的高職高等數學教學可行性分析

1.SPOC的優勢

教學視頻時間一般在十分鐘左右，在網絡覆蓋的校園內可以隨時隨地的學習，解決時間和空間的問題。學生在短時間內的注意力也不易轉移，并且視頻還可以暫停，對不明白的知識點可以重復播放。教師不再單一授課，作為高效的信息傳遞方式，教師可以整合高質量的資源，更容易調動學生的積極性，學生也可以接觸到世界上關于高等數學的新觀點，接觸到不一樣的高科技的數學，增加學習的愉悅感和新鮮感，進而提高學習效率和質量。

SPOC可以拆分專業，即不同專業的學生可以選擇不同的視頻和教學資源觀看。根據學生自己的專業和需求選擇，更有利于增加高等數學的實用性，化解學生的負擔和學生需求的矛盾，形成良性循環。高職類院校，特別是藝術類的院校學生經常外出參加活動，有的訓練加比賽可能會達一個月之久，在實踐教學中，這些情況會經常出現。而這些學生重返課堂時，已經無法跟上學習進度，SPOC很好的解決了這個問題。

2.混改平臺實踐效果

以山東傳媒職業學院為例，學院開設的高等數學（1）高等數學（2）課程都在學校引進的綜合在線平臺上實施了教學改革。

綜合在線平臺的網絡課程主要包括五部分：課程管理、教學資源、教學活動、課程建設和課程預覽。課程管理包括課程通知、課程介紹、課程大綱等課程信息、選課學生、課程助教教師、課程模板、課程元數據、課程開放權限等的功能。教學資源則是教師本門課程的“資源庫”，高等數學課程的教學材料可放在”教學資源“模塊中積累保存。教學活動也是運用最多的模塊，它提供了“課程論壇”、“課程作業”、“調查問卷”、“在線測試”、”微視頻學習單元“等豐富多樣的教學活動模式?？梢哉归_項目式教學、學生協作，通過MOOC的形式，更好的完成翻轉式課堂教學。課程建設模塊，教師可以實現個性化的課程建設。高等數學的教學以對數學的教學設計思路為線索，開放靈活的組織課程網站的結構，實現“教學資源”與“教學活動”深度融合。最后，教師可以通過課程預覽隨時預覽課程的建設效果。

高等數學（1）上學期共80學時，4學分。以17級信息工程系廣播電視技術1、2班為例，展示教學混改平臺引入后實施的高等數學教學改革的實踐效果。廣電技術1班實施教學混改期末情況為優秀（90-100）的人數占10.26%，良好（80-89）占35.90%，中等（70-79）占38.46%，及格（60-69）占15.38%，無不及格人數，成績的平均值為78.9，標準差為7.73。2班優秀的人數占14.29%，良好占37.14%，中等占31.43%，及格占17.14%，無不及格人數，成績的平均值為79.77，標準差為9.57。17級廣播電視技術1、2班與16級廣播電視技術生源質量類似。試卷難度類似，試卷成績偏高，沒有不及格情況的出現。說明，實施混改平臺收到了良好的效果。在幾乎相同的外界條件下，兩種教學方式的融合，有效的提高了學生的成績。

四、小結

SPOC模式有其獨特的優勢，并被實踐教學論證。大數據時代下高職高等數學的教學，利用這種信息技術能解決傳統課堂的許多弊端。但是，不能否定傳統課堂的作用，兩者互相融合，而非非此即彼。協調好兩者的關系，才能實現真正意義的教學模式改革。

參考文獻：

[1]周朝暉，張弢，許濤，殷俊峰.同濟大學“高等數學”SPOC開發與應用探索[J].中國大學教學，2016.

[2]王莉.基于SPOC模式的高等數學教學改革[J].內江科技，2016.

[3]吳蓓蓓，徐麗，孫玉芹.基于SPOC的高等數學課程探索與實踐[J].價值工程，2018.

[4]艾伯特拉斯洛·巴拉巴西.爆發·大數據時代預見未來的新思維[M].馬慧，譯.中國人民出版社，2012.