高等數學和大學物理實驗課“微信平臺”輔助教學模式的教學實踐*

李傳濤，王海英

(中國地質大學(北京)數理學院, 北京 100083)

引言

2016年，習近平同志在《在第二屆世界互聯網大會開幕式上的講話》中特別強調：“人類文明史經歷了農業、工業、信息三次技術革命，在當代，以互聯網、大數據、云計算為標志的新技術革命及其廣泛應用極大地拓寬了人類視野，增強了人類對世界的改造能力”[1]；我國在“十三五規劃”中重點提出“網絡強國戰略”，再次彰顯了信息網絡基礎設施在我國國民經濟和社會發展中的重要性.更值得一提的是， 在2020年的我國COVID-19疫情防控期間，“網絡強國戰略”重要性得到充分驗證.

如今，我國當代大學生最重要的移動學習模式非“微信”莫屬.隨著教育與移動互聯網、通訊技術的交叉高速發展，“微信軟件”創造了互聯網發展的奇跡，發展勢頭非常迅猛；其次，隨著我國國民生活與經濟條件發生巨大改善與提升，智能手機幾乎一人一部，而且智能手機中的 “微信軟件”具有趣味性強、方便快捷等特點，吸引越來越多年輕人群的關注，幾乎所有“70、80、90”后大學生均在使用“微信軟件”進行傳播、獲得交流信息，尤其在受教育活動中，“微信平臺”發揮著越來越重要的作用.

國家越來越重視國家的本科教學. 2018年6月21日，我國的150所知名高校聯合發出《一流本科教育宣言(成都宣言)》，一致呼吁與強調“高教大計，本科為本”；在教高〔2018〕2號文件中，再次強調“國家本科教育目標”是：“到2035年，形成中國特色、世界一流的高水平本科教育，為建設高等教育強國、加快實現教育現代化提供有力支撐”.

眾所周知，高等數學、大學物理實驗是理工本科教育中最重要的兩門公共基礎課程和專業素質課程.一門是純理論基礎課程，重視思維訓練；另一門是實驗基礎課程，重視實驗能力訓練.這兩門課程均開設面廣、受益面大，其教學活動對實現新世紀人才培養起著至關重要的作用，高等數學、大學物理實驗課程教學模式的探索是擺在我國高校一線數理專業教師面前的重要課題，如何順應時代要求、如何實現國家培養人才目標，更是一項艱巨的迫切任務.

移動學習是在移動互聯網的環境下學習者利用移動智能終端設備(如智能手機)開展的有效學習, 是學習者實現4A學習方式的活動, 4A是指Anyone、Anytime、Anywhere、Anyway，即支持任何人、在任何時間、任何地點、以任何的方式學習知識的活動, 它對傳統課堂教學產生了深遠影響.“微信教學平臺”應該是當代中國實體教學的最有效、最受歡迎的移動輔助教學模式之一，該移動學習方式徹底地打破傳統教育在時間、空間、教學實驗條件、安全、成本等諸多方面的限制. 由于“微信軟件”已經廣泛普及到當代大學生的學習和生活之中，從而，在教學過程之中，使用微信平臺輔助教學, 學生會感到很有親切感, 可以極大地調動大學生學習高等數學、大學物理實驗兩門課程的積極性與主動性.因而，高等數學、大學物理實驗兩門課程“微信平臺”輔助教學模式的探索與實踐非常必要[2，3].

1 高等數學和大學物理實驗課“微信平臺”輔助教學模式的初步實踐經驗

2018年，我校首次開啟全校高等數學的教學改革，采用“同聲即時傳播的理論課+小班授習題鞏固課”的“2+1”教學模式，實施進度已經接近二輪，參加本次改革的一線執行教師也已經初步形成一個教學團隊，筆者就在其中.

近幾年，包括在2020年的我國COVID-19疫情防控期間，我校加快了大學物理實驗課程建設的步伐，不斷完善其課程體系，主要采用“智能+教學+實踐”的教學模式，如慕課、翻轉課堂、微課程、物理實驗虛擬仿真， 最值得一提的是帶有VR技術的教材，它是深受喜愛的“微信輔助”教學功能，在帶有VR技術的教材之中，只需要手機掃一掃教材中的“微信二維碼”，就可以將許多圖片變成了動態的立體圖形或者實驗視頻.

在上述高等數學、大學物理實驗兩門課程的教學探索與實踐過程，微信平臺”起到非常關鍵的中介作用，值得推廣與深入探究.在高等數學、大學物理實驗課程的教學改革執行過程中，我們已經探尋、采用“微信平臺”輔助教學模式，該輔助方式在教學的改革過程中起著十分重要的中介角色，其中該輔助移動學習材料已經完成大部分，每2個月的學習反饋信息均已經掌握，實體教學與“微信平臺”輔助模式的相互平行配合也已經形成，具體初步實踐經驗如下.

1) 轉變“教與學”的傳統教學思想，建立“以學生為本”的高等數學、大學物理實驗的新穎教學模式

葉圣陶先生曾提出“教是為了不需要教”.學生、知識均是生命體，在進行本科教學的實踐過程之中，不能只是為了“教”而“教”，必須是以“不教”為目的而進行“教”，教師要由教的“控制者”變為學生學習的“共同體”，這樣才能實現“充滿生機與活力”的教育活動，才能激發大學生本身“好學好問”的潛質，才能培養學生的各方面能力，因此，在輔助教學的“微信平臺”制作或構建過程中，要時刻密切結合教學內容，采用“啟發式”方法而進行.

2)建立穩定、可持續的教學團隊

在高等數學、大學物理實驗兩門課程的教學改革過程中，由于每一屆學生基礎、教學內容的難易程度、邏輯思維特點、實驗動手能力均不同，從而，主講教師所面對的情況比較復雜, 任務繁重.因此，單槍匹馬是不可能完成整個教學過程的，需要整個教學團隊的教師進行分工、合作，穩定可持續的優秀教學團隊是教學改革成功的關鍵因素.

3)朋友圈和教學微信群是“微信輔助教學平臺”中最直接、最重要、最常用的分享途徑

結合高等數學、大學物理實驗兩門課程的教學任務，利用朋友圈和微信群輔助教學方式，將視頻資源、圖文、語音、文檔等教學材料以學習者感興趣的形式進行有效的整合，并利用它們，進行傳送與交流，從而輔助日常教學活動，這些實踐探索均在2020年我國COVID-19疫情防控期間得到公認與驗證，值得總結與推廣.

4)對應習題、問題、反例、討論思考題應配套，并及時公布在“微信輔助平臺”上

在高等數學、大學物理實驗兩門課程的教學實踐過程中，“微信平臺”分享的內容要時刻緊密結合每一章節的具體理論內容、實驗內容， 這一點非常重要，很像“時事新聞”.在日常微信輔助教學模式的實踐探索過程中，我們充分利用微信學習群使學習者提前預習，并發布任務、布置作業、分組學習、進行跟蹤和答疑解惑，特別善于巧妙利用微信的即時溝通和互動多樣化的優勢，可以針對某一類學習者、某一個學習者開展針對性教學，快速整合網絡學習資源，將課堂延伸到課外，教學效果較好.

5)及時增加新穎的配套應用題、數理史、名人定理、名人實驗等教學材料，以提升學生的數理素養，擴展學生的數理學科眼界

當今，現有高等數學、大學物理實驗課程的大部分教材都太過重視理論的嚴謹性與科學性，卻忽略了學科素養、實用性、動手操作性、學科文化.在我們一線教學過程之中，由于不重視學生應用能力的培養，導致了教學內容與實際應用相差甚遠，讓學生覺得數理在實際工作和生活中毫無用處，因此，在高等數學、大學物理實驗兩門課程的微信輔助教學平臺的實踐過程中，我們及時增加了實際應用題、數理思想材料、名人史跡，突出地質專業特色、突出實用性.另一方面，適當結合數理歷史，更能激發學生學習高等數學、大學物理實驗的興趣，培養“振興科技、科技強國”的偉大理想.此外，我們還合理有效地把“數理思想”轉化成“教育意識”，以數理史作為補充和指導，從數理概念、思想和方法的發展出發，把枯燥講解變為問題產生及解決過程的再現.比如：在講解“微分中值理論”時，引入牛頓、萊布尼茨的故事；在講解具體“霍爾效應”實驗時，增加科學家薛其坤的物理思想.

2 展望

任何一門課程的教學均脫離不了時代的發展. 在當代新形勢之下，如何創新與使用新穎智能輔助的教學模式，如何提高人才培養質量，這些均是高校教育工作者共同面臨的持續問題，也是亟待解決的迫切關鍵問題.在多年教學實踐的基礎之上，我們將分別建立全國范圍內的高等數學、大學物理實驗兩門課程教學輔助“微信平臺”，重點是“微信公眾號”的建立，這些平臺的建立，使得高等數學和大學物理實驗兩門課程將打破學院間、校際與地域間的限制，使得我校教學資源在全校、全國和全社會，甚至國際化的開放共享成為可能.