特殊時期電氣專業高等數學線在線教學研究與探索

趙淑瑩　杜廣環

【摘要】：本文針對抗疫時期的電氣專業高等數學在線教學進行研究與探索，從高等數學教學資源的準備、教學平臺的選擇與使用體驗、高等數學在線教學的實施及學生的管理、線下的預習和復習、答疑解惑及學習成績的考核方式等方面進行探索。教學過程基于OBE教學理念、以學生為中心持續改進，并且要捉住機遇進一步轉變教學觀念，努力提升高等數學教學水平。

關鍵詞：在線教學;高等數學;OBE理念

從二月初至今，我國處于全民抗疫的特殊時期，目前雖然取得了巨大的勝利，但還是處于外防輸入內防反彈的關鍵階段。為了保障高校學生在延期開學期間的正常學習生活，各高校紛紛通過在線教學方式實現“停課不停學”，高等數學的教學也不例外。昔日三尺講臺變成一方屏幕，變成了教師堅守的戰場。我們從最初的迷茫困惑變成了現在的得心應手，從最初的“在線冷場”變成了如今的師生自由暢通溝通，從最初的一場心理身身體的巨大挑戰變成了一次提升自己專業技能、提高教學效果的機遇。作為一名高等數學教師，我們應該抓住這次機遇，進一步做深層次的思考，積極推動教學理念和教學模式改革，為本校的電氣專業人才培養做出更大的貢獻，以下為筆者高等數學在線教學的一些兒思考。

一、教學資源的準備

教學資源主要包括教學視頻、微課、教學網站、教學PPT等^[1]。教學資源可以供學生課前自學、課后復習，也可以供教師在線教學使用。

教學視頻的獲取有多種方式。比如去中國大學慕課網下載、去超星學習通中收集、也可以課題組自己制作教學視頻。視頻的選擇應就難易程度、內容的契合度等方面進行考量，也可以進行適當的剪輯。PPT對于學生學習也是同等重要，學生在學習的初期通常以視頻為主，一旦學生對某些知識點有了初步理解掌握之后，更多的學生喜歡利用PPT進行學習，所以教師的PPT制作要注意知識的簡潔概括性，不要一味求大求全。教師可以把收集整理的教學視頻PPT、教學大綱、授課計劃等放在自己制作的教學網站中，供學生線下預習復習使用。

二、教學平臺的選擇

教學平臺可以是多種平臺相結合，以利于充分發揮每種教學平臺的特點。筆者高等數學教學選擇了微信群（或QQ群）+騰訊會議+雨課堂方式。用微信群（或QQ群）發布教學信息、教學網站、教學資源的鏈接，也可以發布視頻、圖片、PPT等教學資源。用騰訊會議平臺作為教學直播工具，作為一款音視頻產品，騰訊會議可以實現全平臺一鍵接入，屏幕實時共享。其畫面清晰、音質好，而且可靠性高，幾乎不發生延遲、掉線、崩潰等現象。每次直播之前會議鏈接通過微信發到群里，同學們點擊鏈接便可進入會議。

在教學過程中，以騰訊會議作為主要平臺，再配合雨課堂。雨課堂是由清華大學和學堂在線共同研發的一款內嵌于PPT的智慧教學工具，手機端則體現為一款基于微信的小程序，不會給學生的手機帶來額外的負擔。教師可以利用雨課堂制作學生課前預習的PPT，可以插入語課堂自帶的視頻資源，也可以在每一頁PPT中加入教師的語音講解。課堂教學可以利用雨課堂的推送功能把教學課件實時推送給學生，教學過程可以生成視頻供學生課后復習使用。雨課堂的彈幕、投稿功能可以加強師生互動，隨機點名、在線測試、線下考試可以體現出教學的智能化、智慧化，能充分調動學生的學習積極性。

三、高等數學教學的實施

高等數學教學為線上線下混合式教學，線下包括課前預習、課后復習提高兩個環節。課前預習時，教師在微信群里發布網站鏈接，學生在網站自主學習。網站建設可以利用學習通平臺也可以自建網站，還可以進入中國大學慕課網中學習相關課程。在高等數學的線下學習過程中，由于充滿了大量抽象的推理過程，學生會覺得比較乏味，因此教師要想方設法調動學生學習的積極性，比如可以利用一個比較簡短的微視頻針對某個知識點進行講解，學生每學完一個知識點，通過考核后可以獲得相應的積分，積分累積到一定程度可以獲得相應的榮譽證書，學生在求知的同時也有成就感。

線上教學不單單是學生在終端（手機或電腦）單純觀看教師直播或錄播，而且要有全方位的手段輔助學生學習，比如師生之間的實時互動、教師對學生學習情況隨時的了解與反饋等，利用雨課堂直播可以很好的完成這些任務。線上教學可以采取先觀看相關教學視頻，然后教師利用PPT有針對性的進行講解。在講解過程中，學生如果有不理解的地方，可以通過雨課堂彈幕來表達，也可以直接在PPT上進行標記，教師可以實時對某個學生進行提問以增加互動。總結性講解之后，教師可以利用雨課堂在線測試的功能下發試題，就某個知識點進行測試。學生答題之后，每道題的得分情況后臺都有著精確的統計。教師根據學生得分情況來了解學生對知識點的掌握程度，再進行有針對性的改進。

高等數學的線上教學，教師也可以保留一些傳統教學的優點，比如板書推演，可以在線上教學時引入電子手寫板。例如多元復合函數求偏導部分的教學，講解時應先畫出復合關系圖，找出求偏導數的路線，得到求偏導公式。此處的教學可以利用電子手寫板在雨課堂的板書模塊中逐步推演，如果僅用PPT播放公式推導過程，根本達不到教學效果。此外，教師應該使講解過程盡量生動、落在實處，例如梯度意義的講解時，可以結合生活中的例子鐵板上的螞蟻逃生路線進行，這樣可以很容易讓學生理解講授內容，而且大大提高了學生的學習興趣，達到了事半功倍的效果。

課作業可以利用雨課堂平臺進行下發，針對個別同學作業互相抄襲、上網搜索答案等現象，教師們可以采取如下措施：加強思政教育，使學生講誠信;延遲設定作業答案及解析開啟時間、答案不可以粘貼復制等等;減少選擇判、斷題的比重，盡量以填空題形式出現;對于計算題，由于公式符號難以在手機電腦中，輸入，可以采取手寫拍照上傳并輔以語音答案的形式。

四、成績考核

高等數學課程傳統考核評價方式為：總成績=平時成績（30%）+期末卷面成績（70%），這種考核方式極容易給學生帶來重結果輕過程的思想。建議平時課上的隨堂測試加上課后的單元測試作為期末總成績的考核依據，取多次測試成績的加權值。要適當降低期末卷面兒占總成績的比重，轉化為讀書筆記、調研報告、專題報告等。

五、結論

筆者所在院校為礦業特色院校，而電氣工程及其自動化專業為我校優勢專業，已經順利的通過了工程教育專業認證，這就要求教師在教學過程中順應高等教育大眾化國際化時代潮流，變“教師為主導”的教為“學生為中心”的學，從理念上進行更新，以求得教學效果的提升。在教學過程中教師時刻不忘“以本四為本”、“ 四個回歸”^[2]，處處踐行以學生為中心、成果導向、持續改進的教學理念，教學設計要時刻體現“兩性一高”，最終的落腳點應該放在學生能力的提升上。另外高等數學線上線下互補的教學模式，是一種有著較強生命力的教學模式，即使將來疫情結束，學生返校復課，混合式教學也將成為一種常態。未來的高等數學教學，必然是線上線下長期共存共生、共促進的態勢。作為一名高校教師，應當充分利用此次線上教學契機，不斷適應新形勢，學習新技能，才能與時代同進步共發展，才能更好促進新工科背景下現代化電氣人才的培養。

參考文獻：

[1]解紅，劉健.“互聯網+”背景下混合式教學模式研究與實踐[J].中國現代教育裝備，2020（3）：50-52.

[2]趙臨龍.高等數學課程教學內容案列設計實踐與認知 [J].高等數學研究，2020（1）：35-39.

【基金項目】黑龍江科技大學教學研究項目“以微課為載體開展高等數學重修課程的教學研究與實踐”（JY18-78）。