工科院校計算方法課程混合式教學(xué)模式探索

龐薇薇 潘曉麗 武昭陽

摘 要： 文章針對工科院校計算方法課程的特點和所面臨的教學(xué)現(xiàn)狀，探究計算方法課程線下線上混合式教學(xué)模式的應(yīng)用方法，從而創(chuàng)新高校教學(xué)模式，優(yōu)化課程內(nèi)容，加強師生間的信息化互動，形成獨特的評價體系，提高課程教學(xué)效果。線上線下混合式教學(xué)模式的實施包括三部分：課前內(nèi)容安排，課中知識點講解，課后測評及反饋。

關(guān)鍵詞：計算方法;混合式教學(xué)模式;工科院校;教學(xué)效果;課前;課中;課后

中圖分類號：G642 文獻標志碼：A文章編號：1008-3561（2020）08-0014-02

自21世紀以來，人類進入“互聯(lián)網(wǎng)+”智能時代，信息技術(shù)深入到社會的各個領(lǐng)域。信息技術(shù)給學(xué)生的學(xué)習(xí)帶來了巨大轉(zhuǎn)變，如學(xué)習(xí)思維、學(xué)習(xí)方式、學(xué)習(xí)教材、學(xué)習(xí)課程、教學(xué)模式等的轉(zhuǎn)變。信息技術(shù)與高校教學(xué)的融合越來越深入，許多高校嘗試采用基于慕課、雨課堂、翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)平臺的線上線下混合式教學(xué)模式，并在近些年得到迅速發(fā)展。計算方法課程作為工科高等院校的通識教育課程，課時較少，知識點較多，計算量較大。計算方法又稱“數(shù)值分析”或“數(shù)值分析與數(shù)值計算”，是一種研究并解決數(shù)學(xué)問題的數(shù)值近似解的方法，還可以在計算機上運行，它既有純數(shù)學(xué)的高度抽象性與嚴密科學(xué)性的特點，又有應(yīng)用數(shù)學(xué)的廣泛應(yīng)用性與實際試驗的高度技術(shù)性的特點。為提高計算方法課程教學(xué)效率，教師應(yīng)該研究如何借助信息技術(shù)，有效開展線上線下混合式教學(xué)，這也是計算方法課程教學(xué)改革面臨的重大挑戰(zhàn)。

一、高等院校計算方法課程教學(xué)改革的必然性

1.傳統(tǒng)教學(xué)模式已不適應(yīng)教學(xué)現(xiàn)狀

傳統(tǒng)課堂以教師的教授為主，教師處于主體地位，學(xué)生則被動接受知識，處于客體地位。目前，許多高等院校對計算方法課程的教授仍停留在教師講、學(xué)生被動接受的模式，學(xué)生的個體性和求知性得不到重視。教師面對個性不同的學(xué)生采取相同的教學(xué)手段，會給學(xué)生造成一種無形的壓力，導(dǎo)致學(xué)生學(xué)習(xí)興趣下降，教學(xué)效果不佳。

2.學(xué)生難以理解和應(yīng)用所學(xué)知識

計算方法課程作為工科高等院校的通識教育課程，知識點繁多，計算機應(yīng)用較多，學(xué)生不易理解和操作。計算方法課程是一門與計算機聯(lián)系密切的理論性和實踐性都很強的課程，對教師的教與學(xué)生的學(xué)要求都很高。然而，許多高等院校開設(shè)的計算方法課程課時較少，實踐時間也較短，所以學(xué)生在理解和上機操作中存在一定的困難。同時，很多教師仍然采用傳統(tǒng)的教學(xué)模式，所教授的知識過于陳舊，而且上機水平有限，無法教授較新的知識，使得學(xué)生學(xué)習(xí)效果不佳，不知道如何實際應(yīng)用所學(xué)知識。

3.學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力欠缺

目前，很多學(xué)生對計算方法課程認可度較低，自主學(xué)習(xí)積極性不高，自主學(xué)習(xí)能力欠缺。再加上一些教師在課堂上只是一味地羅列知識，授課氣氛沉悶，無法吸引學(xué)生的注意力。對于缺乏學(xué)習(xí)自制力的學(xué)生而言，在沒有教師督促與監(jiān)管的情況下，他們的學(xué)習(xí)效果普遍較差。因此，調(diào)動學(xué)生的自主學(xué)習(xí)興趣，培養(yǎng)學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力，是教師的當務(wù)之急。

4.信息化教學(xué)手段存在片面性

雖然各種信息技術(shù)工具不斷涌現(xiàn)，然而在現(xiàn)實應(yīng)用中，信息技術(shù)始終被視為一種課堂教學(xué)輔助手段，沒有得到突破性的發(fā)展。信息化教學(xué)手段未能充分發(fā)揮其應(yīng)有的作用，沒能促進學(xué)生更好地學(xué)習(xí)，致使學(xué)生的探究能力和創(chuàng)新能力未得到有效提升，這主要是因為教師對信息技術(shù)學(xué)習(xí)不夠，所使用的信息技術(shù)教學(xué)手段單一、老化。

二、高職院校計算方法課程混合式教學(xué)模式的構(gòu)建

計算方法課程是通識教育課，學(xué)生通過學(xué)習(xí)能夠掌握多種解決數(shù)學(xué)問題的數(shù)值近似解方法，能夠提高實踐應(yīng)用能力。為提高計算方法課程教學(xué)實效性，教師應(yīng)積極探索線上線下混合式教學(xué)模式的應(yīng)用。混合式教學(xué)模式的實施分為三部分：課前內(nèi)容安排，課中知識點講解，課后測評及反饋。

1.課前內(nèi)容安排

為使學(xué)生更好地理解教學(xué)內(nèi)容，教師應(yīng)做好課前內(nèi)容安排工作。首先，教師應(yīng)根據(jù)學(xué)生平時上課的表現(xiàn)情況將學(xué)生分成幾個學(xué)習(xí)小組，并為各組選取一名負責(zé)人。其次，教師可建立班級微信群或QQ群。講解新課之前，教師通過微信群或QQ群發(fā)布新課教學(xué)目標、教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)任務(wù)。在教師正式講授新課之前，學(xué)生需要通過MOOC、SPOC和金課等提前自主學(xué)習(xí)新內(nèi)容，并在線完成本節(jié)習(xí)題。學(xué)生通過自主學(xué)習(xí)和做題，能夠獨立自主地思考問題，總結(jié)收獲及困惑，并把重點難點記錄下來。為了激勵學(xué)生主動學(xué)習(xí)及提高學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力，教師應(yīng)根據(jù)學(xué)生的自主學(xué)習(xí)情況及線上自測情況，給予一定的分數(shù)，并對自測賦予相應(yīng)的考核比例，比如設(shè)定在線學(xué)習(xí)視頻的分數(shù)在期末考核總分中占比為10%。

通過參與平臺上的習(xí)題檢測，學(xué)生能夠?qū)ψ约罕倦A段的學(xué)習(xí)情況和知識掌握情況有清晰的認知，還可以梳理和標注出自己不會的知識點與習(xí)題。對于教師來說，通過查看學(xué)習(xí)平臺上學(xué)生的學(xué)習(xí)信息，教師可以清楚了解學(xué)生的學(xué)習(xí)情況，如哪些學(xué)生完成了在線視頻學(xué)習(xí)，以及完成的程度如何等。在此基礎(chǔ)上，教師就可以在后續(xù)的面對面授課中有針對性地講解學(xué)生不會的內(nèi)容，還可以讓學(xué)生通過小組合作交流的方式解決重難點知識，促進學(xué)生之間的交流與師生之間的溝通。

2.課中知識點講解

線上線下混合式教學(xué)模式遵循先學(xué)后教、以學(xué)定教的教學(xué)理念，在教學(xué)中以學(xué)生為主，教師起引導(dǎo)作用。為提高線下課堂的教學(xué)效率，教師應(yīng)根據(jù)學(xué)生的線上自主學(xué)習(xí)情況和習(xí)題檢測情況適當調(diào)整課堂教學(xué)內(nèi)容，合理設(shè)計線下面對面教學(xué)過程，專門針對學(xué)生線上沒有理解或理解不到位的重點和難點知識進行詳細講解，并提供不同難度的習(xí)題供學(xué)生在課堂上練習(xí)。例如，插值法和擬合法這兩種方法在計算方法課程中至關(guān)重要，學(xué)生通過線上學(xué)習(xí)基本可以掌握它們的定義，然而在實際應(yīng)用中往往容易忽視這二者的區(qū)別。為此，教師就需要在課堂上重點講解二者的本質(zhì)區(qū)別，讓學(xué)生徹底理解插值法和擬合法。另外，教師借助線上平臺向?qū)W生推送習(xí)題時，要注意體現(xiàn)出難度差異，以激發(fā)不同層次學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，培養(yǎng)他們獨立思考、自主學(xué)習(xí)的能力。然后，教師再借助課堂面對面授課有利于師生間、學(xué)生間交流互動的特點，幫助學(xué)生現(xiàn)場解決問題，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)動力。

3.課后測評及反饋

通過線上學(xué)習(xí)平臺，教師除了可以了解學(xué)生的自主學(xué)習(xí)情況和習(xí)題完成情況外，還可以對學(xué)生進行督促。教師可以通過線上平臺布置課后測評作業(yè)，讓學(xué)生進行課后測評，這樣教師就能及時了解學(xué)生的學(xué)習(xí)狀況。最后，教師可以通過學(xué)生的線上平臺學(xué)習(xí)信息做出反饋，進一步幫助學(xué)生鞏固和擴展學(xué)習(xí)內(nèi)容。

三、結(jié)束語

綜上所述，計算方法課程線上線下混合式教學(xué)模式的應(yīng)用，有利于激發(fā)學(xué)生的課堂學(xué)習(xí)積極性，有利于促進學(xué)生探究能力和創(chuàng)新能力的發(fā)展。高等院校只有將信息技術(shù)融入計算方法課程教學(xué)，才能激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，增強學(xué)生的自信心，從而提高課堂教學(xué)質(zhì)量和效果。教師應(yīng)從課前內(nèi)容安排、課中知識點講解、課后測評及反饋三方面入手，探索混合式教學(xué)模式的有效應(yīng)用。

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