遠程開放教育《高等數學》課程智慧課堂

摘 要 參加開放教育的學生有學習需求，但由于工學矛盾突出、自身自學能力弱，加之《高等數學》課程內容抽象，如何保證遠程開放教育中的《高等數學》課程的教學效果一直是廣大老師面臨的難題，筆者通過將雨課堂和MATLAB軟件引入到課程教學實踐中，解決了開放教育面授課時少，部分學生無法參加面授課學習及網課教學效果不理想的問題，提高了教學效果，增強了學生的實踐能力。

關鍵詞 開放教育 高等數學 雨課堂 MATLAB

中圖分類號：G642文獻標識碼：A

《高等數學》課程是國家開放大學專科建筑工程技術、建設工程管理及汽車專業的統設必修課。由于高等數學課程內容抽象、邏輯嚴密，大多數學習這門課程的學生都有畏難情緒。

開放教育的學生大都是在職學習，他們對于知識的實用性要求比較高。加之學生的工學矛盾問題，因此如何改變傳統的教學方式，激發學生學習的興趣，讓《高等數學》課程的理論教學與課程實踐融為一體？如何讓《高等數學》課程的教學課堂成為智慧課堂就成為了我們教學改革中需要思考的問題。

1開放教育學學生的特點

1.1學習目的明確

參加開放教育的學生一般學習目的明確。他們通常是為評職、考專業證書、為了適應新工作崗位，充實自己等方面的原因來參加開放教育的學習。他們大都實踐經驗豐富，希望能夠學以致用，用學到的新知識解決實際工作中的問題。

1.2工學矛盾突出

據調查，參加開放教育90%以上的學生為在職學習，70%以上的學生年齡在20—40歲，還有一些學生年齡超過40歲。這個年齡的學生大都有工作和家庭，因此工作與學習的矛盾，家庭和學習的矛盾比較突出。因此我們的教學改革要著眼于幫助解決學生所面臨的這些實際問題，改變傳統的教學手段，提高學習效果。

1.3基礎薄弱

開放教育強調以學生為中心，在學習方式、學習進度、時間和地點等方面也可以由學生根據需要決定。開放教育學習方式主要包括在教學點參加集中面授學習，在國開學習網上隨時點播和下載網上教學資源進行自主學習，平時通過國開學習網的BBS與教師、同學進行互動學習等。開放教育學習方式多樣化，但實際上這并不能滿足所有學生學習的需要。

參加開放教育學習的學生情況比較復雜，有已經取得全日制本科甚至研究學歷，但大多數的學生都是中專、職高畢業。大多數學生文化底子薄，理解能力差，不具備通過學習平臺自學的能力。在這種情況下，老師的面授教學就尤為重要。但因為家庭和工作的關系，很多學生不能按時參加教學點安排的面授課學習。

怎樣將面授課教室內外的學生連接起來，讓沒有時間來參加面授課學習的學生也可以通過其他方式達到參加面授課學習一樣的效果，這一直是讓我思考的問題。我將“雨課堂”引入到教學中，通過一年的實踐，總結出了一些適用于開放教育《高等數學》課程的一些教學方法。

2“雨課堂”在開放教育《高等數學》課程中的應用實踐

“雨課堂”是一種新型的智慧教學手段，是2016年由學堂在線與清華大學共同研發推出并應用于POWER POINT的一個小插件。它應用十分便捷，老師可以在“雨課堂”官網免費下載，安裝后ppt就會多一個如下圖1的“雨課堂”的下拉菜單，之后只需要一部智能手機或者一臺家用電腦就能把師生連接起來。學生不用安裝任何app，只需要在微信里關注即可，不占用更多的手機內存，只需要流暢的網絡就可以使用。“雨課堂”支持電腦、手機課件的同步播放，支持語音、彈幕，支持播放慕課和優酷網上的視頻，還具有試卷測試功能。可以帶給學生全新的學習體驗，讓師生互動起來、為教學提供更為便捷的服務。

我按照《高等數學》課程教學進程將“雨課堂”在《高等數學》課程的實踐活動分為“課前”、“課中”、“課后”三步，經過了兩個學期的實踐，現把教學實踐過程闡述如下：

2.1基于 “雨課堂”的面授課教學

首先在手機微信的“雨課堂”里建立班級，之后請同學們在微信里關注“雨課堂”，并通過課堂暗號或者邀請碼請學生加入到“雨課堂”的班級里。

《高等數學》課程是3學分，54學時，面授課一般為18學時，面授課時太少，遠遠不能滿足課程教學的需要。所以我把相對簡單和比較重要的知識點利用Camtasia Studio錄制成微課，每個知識點大約8-10分鐘，并發到優酷網上，在PPT中插入優酷鏈接，之后通過“雨課堂”發布到班級中，讓學生自學相對簡單的知識點，預習比較重要的知識點，這樣聽課的時候就有的放矢。老師也可以根據學生看完視頻的反饋，及時調整自己面授課的內容，通過這樣的方式就給老師和學生建立了及時反饋和溝通的渠道，對于提高課程教學效果有一定的輔助作用（見圖3）。

根據學生預習反饋的情況，老師可以調整自己面授課的進度及講課內容，這樣就建立了新知識和舊知識之間的聯系，能夠重新構建自己的知識體系，加強教學效果。

很多參加《高等數學》課程學習的學生在工地工作，他們大都不能按時參加面授課的學習。為了保證這部分同學的學習效果，我在面授課時同步開啟“雨課堂”，把PPT實時發到學生的手機上，并且把講課的語音也實時發到“雨課堂”。“雨課堂”支持彈幕功能，學生有聽不懂的地方可以隨時發彈幕給我，我隨時回復同學們的提問，這樣就可以讓教室內外的學生同步參加面授課學習。“雨課堂”授課的PPT和音頻可以隨時回放，能夠幫助同學們鞏固學習效果。雨課堂還具有簽到功能，根據簽到表可以了解學生出勤情況，可以督促沒有參加面授課的學生有時間的時候收看課程回放。通過這樣“雨課堂”授課的形式就能夠解決目前開放教育學生沒法參加面授課學習的問題，也體現了開放教育倡導的“時時能學，處處可學”的理念（見圖4）。

2.2基于“雨課堂”的網課教學

網課是開放教育學習中一個很重要的環節，網課大都以BBS形式在國開學習網上進行，老師把學習內容提交到平臺，學生自學后可以給老師留言，老師實時回復。網課大都是面授課的延續，沒有面授課的學習基礎，參加網課學習的學生也是一頭霧水。相對于國開學習網的課程討論區，“雨課堂”為老師提供了更為便捷的平臺。老師可以通過“雨課堂”給所有的學生上網課，學生不懂的地方，老師可以在相應的PPT頁面中附上語音講解。這樣有意義的互動無疑將面授課和網課聯系起來，提高了教學效果。

老師還可以通過“雨課堂”給學生布置課后作業。“雨課堂”具有試卷測試功能，題型可以是單選題、多選題、填空題和主觀題，“雨課堂”也支持公式編輯器的使用。老師還可以將事先編輯好的試卷直接上傳到“雨課堂”，應用非常方便。

3 MATLAB軟件在國家開放大學在高等數學課程中的教學應用

《高等數學》課程有很多公式和計算，在職學生的學習時間有限，這些內容對于他們應用起來難度較大。而有些學生在工作中有時會能用到《高等數學》的知識，這就需要老師能夠精準的提供給學生更有效的學習支持服務。如果能夠教會學生使用MATLAB軟件，學生就可以避開較為復雜的手動的工程計算，而使用高效的數學計算軟件，節約大量的時間，充分發揮數學計算軟件對于輔助工作及其他專業課程學習的作用。

MATLAB軟件是由美國Mathworks公司推出的用于數值計算和圖形處理的科學計算系統，是一款計算功能非常強大的軟件。MATLAB使用非常方便，可以節省大量的編程時間。而對于《高等數學》中求極限、求導數、求極值、求積分、級數求和等涉及到的計算僅僅通過輸入幾個簡單的命令就可以實現，而這恰恰能滿足在職學生在工作實踐應用上的需要。

我在上課的時候通常先給學生講授手動計算的方法，再把MATLAB相應的命令教給學生，取得了較好的教學效果，學生和我反饋偶爾在工作中涉及到的計算或者圖形繪制都可以通過MATLAB實現。

將“雨課堂”應用到開放教育《高等數學》的教學中，改變了傳統的授課方式，并通過兩個學期在《高等數學》課程教學中的實踐，取得了較好的教學效果，使得開放教育的面授課堂變成了線上線下廣義的課堂，體現了開放教育“時時可學，處處可學”的教學理念。通過將MATLAB軟件引入《高等數學》課程的教學，教會了學生學以致用，對實際工作有一定輔助作用。

基金項目：本文系2019年度遼寧省現代遠程教育學會“十三五”規劃課題 一般課題“遠程開放教育數學課程智慧教學研究”（課題編號2019XH-31）的研究成果。

作者簡介：李琳，女，副教授，碩士研究生畢業，研究方向：應用數學。

參考文獻

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[3] 姜海麗，孫秋華，趙言誠，劉艷磊，姜富強.基于雨課堂的教學實踐[J].高教學刊，2019（18）：86-88.