基于應用驅動的高等數學數字化教學資源庫建設研究與實踐

杜秀清

(南京工業大學浦江學院，江蘇南京 211134)

信息技術在教育領域的應用極大地推動了高校數字化教學模式的發展，開發高質量的數字化教學資源是教育信息化的迫切需要。高等數學作為理工科類高等院校一門重要的基礎必修課，其教學質量關乎著學生綜合素質和可持續發展能力的培養。近幾年，信息技術的飛速發展對數學應用的廣度和深度兩方面的要求都達到前所未有的高度，極大地推動了高等數學數字化教學模式的發展。建立優質有效的數字化教學資源庫，不僅在提高教育教學質量、挖掘教育的發展潛力方面發揮著重要作用，而且還可以最大限度地為學生和教師提供自主學習的時間和空間，充分發揮學習者的主動性和積極性。

1 高等數學數字化教學資源庫建設的現狀與不足

1.1 缺乏科學的規劃和設計，資源建設與實際定位存在一定的偏差

隨著高校高等數學教學課程的多元化發展，所需要的教學資源越來越多。高等數學數字化教學資源庫建設的目標是以諸多的電子課程文檔、課程視頻及教學軟件為基礎，以有效促進學生知識表達、學習和應用能力的提高為主要目標，根據不同的專業學習需求，建成一個服務于多類對象的“學習中心”。但目前大多數高等數學數字化教學資源庫的建設沒有明確的目標、缺乏合理的規劃和設計，沒有將不同類型學生的培養和發展規劃進行整合，沒有針對學科專業的不同、地域文化不同以及學校特色不同進行合理的設計。同時，數字化的教學資源缺乏統一的整合標準，很多資源庫中的內容就是簡單的加總，與其它課程之間也缺乏紐帶，沒有形成一個層次分明、統一有序地有機整體。

1.2 缺乏系統完善的建設機制，資源建設分布失衡

數字化教學資源的建設有賴于教育部門、社會以及高校自身的支持，要有完善的建設機制做引導。但我國高校教學資源庫的建設基本是各自為政，基層教育部門及指導部門沒有進行實際的安排部署，大大影響了高校數字化教學資源的均衡發展。資源庫建設方面出現了諸多的失衡，如：數量與質量的失衡、校際分布的失衡、資源類型的失衡等。首先，高等數學教學資源建設雖已較為普及、數量也較為豐富，但在教學實踐中被師生認可的優質資源卻仍然稀缺；其次，數字化教學資源的數量和質量在不同層次的高校間分布非常不均衡，大多集中在“985”“211”等高校，許多地方高校與之有很大的差距；再次，目前高校高等數學數字化教學資源中，PPT課件、電子教案、試卷習題、教學音視頻等數量較多，而具有豐富交互功能、能充分發揮信息技術特性的教學資源嚴重匱乏。這些不平衡嚴重影響了教學資源庫的有效開發和建設，阻礙了教育信息化的發展。

1.3 偏重技術開發，忽視系統的教學設計，缺乏具有相應操作水平的教師隊伍

近年來，在教學資源庫的研究方面，國內大多數學者都集中在設計和架構上，而對已建成的資源庫使用、應用研究較少。教學資源庫建設時沒有充分運用現代教學理論和教育技術理論的指導，缺乏系統的教學設計，甚至有的學校出現了“為評而建、為建而建”的問題。此外，大多數教師的計算機應用水平有限，不能有效地利用信息工具對素材資源進行加工整合和創新，不能充分發揮現有教學資源和網絡教學的優勢，教學資源庫建設呈現重“建”輕“用”的現象。

1.4 偏重教學內容的呈現，缺少促進學習者自主學習的資源模塊

數字化教學資源庫的建設大多還是以實現網絡教學為主要目標，資源庫中的素材、課件、案例等都是為了教師實施線上教學而建。課件資料智能性較差、缺少能夠支持人際之間智能交互的資源，導致課程資源的可學習性差、教學適應性低。不便于師生之間的交流互動，一定程度上不利于學生獲得更大的學習自由，不利于學生自主學習能力的養成[1]。

2 我校高等數學教學資源庫建設的制度保障和建設思路

2020年初新冠病毒肆虐，為了響應教育部“停課不停學”的號召，我們必須高效、快速地整合線上線下教學資源，有計劃、有目標地系統化建設高等數學數字化教學資源庫，以便及時開展線上教學。依據我校學生和教師的實際需要為本位，確立了“縱向貫通、橫向融通、外部聯通”的建設思路。

2.1 建立健全的制度保障、樹立明確的建設目標

數字化教學資源庫建設需要將行業和學校的需求密切聯系，政府部門要在宏觀上建立健全制度保障，出臺相應的規劃和政策。數字化教學資源的打造歸根結底是為了更好地開展教學工作、實現現代化人才培養目標。我校高等數學教學資源庫的建設緊緊圍繞我校“工本位”的人才培養目標，結合考慮我校學生的學習基礎和特點，設計系統的教學規劃和安排。不僅要確保教學資源和教學內容的規范性和科學性，而且也要具備一定的前瞻性，打造高效、豐富的高等數學教學資源庫[2]。

2.2 設立完善的激勵機制，加強培訓，積極優化一線教學團隊

教師是數字化教學資源庫建設的主體，但目前大多數教師在資源庫的開發和應用過程中存在很大的困難。因此，學校應完善相關制度、加大信息化的培訓力度，吸引和促使更多的教師了解和使用數字化課程平臺。提升教師的信息化教學素養，調動運用信息化教學的積極性，從而提升教學資源建設的水平。

2.3 打破壁壘，加強部門間的溝通合作

優質數字化教學資源的建設，需要多個部門、全體教師的參與，需要高等數學教學部門與信息部門之間打破壁壘，加強合作，組成課程建設團隊，利用平臺資源，根據學校專業發展需求，及時提供課程、資源，群策群力，為教學活動規劃設計詳細具體的資源庫建設方案。

3 我校高等數學數字化教學資源庫的開發、建設理念與策略

3.1 整合課程資源，設計三個結構層次的教學資源庫

將現有的數字化教學資源深層次分析、整合，劃分為：基礎資源庫、集成數據庫和課件庫三個層次。基礎資源庫包含了課程教學中可能用到的最基本素材，按媒體形式分類組成文本庫、圖形圖像庫、動畫庫、音頻庫、視頻庫等；集成數據庫是以知識點為分類線索的教學資源和表達方式的集合，是制作課件與組織教學活動的基本元素集；課件庫是教學資源庫的主要組成部分，包括可以直接使用的課件、案例、微課、網絡課程等[3]。

3.2 借鑒與自主創造相結合，建設具備“具、實、微”特點的優質教學資源

隨著微信、微博的快速普及，大而長的知識堆砌已經不能適應現階段學生的學習需求，教學資源庫要盡量以“微課”等精華濃縮的資源形式來展示具體的知識點、具體的問題。高等數學作為一門普遍的基礎課程，已存在大量優質的傳統教學資源，具有非常高的教學價值，傳統教學資料的數字化改造是資源庫建設的首要任務。搜集、借鑒現有的優質教學資源，結合師生自己創作的優秀電子資源，積極尋找二者相互結合的途徑與方法，構建短而精的微視頻、網絡課程等，使教學資源盡可能地體現出“具、實、微”的特點。

3.3 建立支持適應學習者個性化學習的多層次、立體化、交互性的數字化資源模塊

教學資源的建設不僅要體現教師作為學習的“促進者”和“指導者”的作用，為教師的教學行為提供工具支持，而且要滿足學習者作為主體自主學習和個性化學習的需求，為學習者的學習提供信息化的基礎環境支持、資源模塊設計。同時還要支持教師與學習者的實時互動和反饋，便于教師及時分析學習者的行為習慣、監管學習方式、評價學習效果。真正實現“以學習者為中心”的教育理念[4]。

3.4 實現教學資源的整合和共享、實行多校之間的聯合共建

近幾年，各高校都積累了豐富的教學資源，如能實現雙方或多方的合作共建，可減少各校單獨開展資源建設帶來的重復和浪費。我們的基本思路是以優質的教學資源為紐帶，利用分布式節點的存儲技術，將各類教學資源服務器設成網絡節點，使用統一的資源管理平臺進行共享訪問，充分發揮多個教師甚至多個學校的建設經驗，做到優質資源的多方面共建與共享。

3.5 形成邊建設、邊使用、邊充實、邊完善的動態建設過程

資源庫建設團隊按照準備一批、制作一批、上線一批的原則，先將部分已搜集的資源、制作的案例與視頻用于教學，同時收集教師和學生的反饋信息，再次完善充實。要同時兼顧數字化教學資源的建設和應用，從而實現邊制作、邊使用、邊反饋、邊完善的動態建設過程。

4 高等數學數字化教學資源庫建設的主要內容

高等數學課程是理工科各專業最重要的基礎課程之一，具有概念多、理論性強、高度抽象的特點。因此，該課程的數字化教學資源建設內容要兼有實現價值塑造、能力培養和知識傳授三位一體的價值目標。具體來說其內容包含文本庫、圖形圖像庫、PPT課件庫、微視頻庫、案例庫、習題與試卷庫等。并在每一類資源庫中根據不同專業需求與學生未來規劃的不同分類整合。

4.1 文本庫

文本庫收錄各類文本資源，包括新修訂的課程標準、電子教案、學習指導、教材以及相關的各種其它教材和參考書的文本資料。

4.2 圖形圖像庫

主要采集教學過程中可能用到的各類教學圖形、圖像，以及教學過程中和第二課堂教學中能夠反映教學團隊、教學場景等的精彩圖片和照片。

4.3 PPT課件庫

收錄《高等數學》課程的PPT課件素材，分為教師課件單元和參考課件單元。教師課件單元收錄的是本校教師或教學團隊編制的課件；參考課件單元主要是教師根據本校學生情況及學習需要選擇、下載的一些優質PPT課件。

4.4 微視頻庫

收錄各種視頻資源，這一部分也分為兩類，一類是本校教師根據教學任務錄制的微課視頻、網絡課程視頻等，另一類是網絡上搜集的各類精品教學視頻、錄像講座等。

4.5 案例庫

高等數學相關知識點在實際生活和專業中的應用案例，積少成多，逐步強化學生學數學、用數學的思想與意識。

4.6 習題與試卷庫

習題、試卷多以基本概念、基本方法測試為主，按知識點建立自測題庫，有：單元知識點測試、階段性測試和期末測試等試題試卷。題型包括主觀題和客觀題，并能簡單的對學生知識點掌握情況進行科學的統計和分析，輔助教師了解學生的學習情況，及時答疑解惑，提高教學針對性。

5 結語

綜合上面的論述與分析，高等數學教學資源庫的建設與共享對推動高等數學教育教學改革和促進人才培養模式、教學模式和學習模式的創新實踐起到積極推動作用。根據自身的教學需求以及當前數字化教學資源建設中存在的不足，做好針對性的優化工作，為高等數學教學資源庫建設謀求新的發展路徑與方式。只有建設好的資源庫、利用好資源庫，才能不斷完善課程建設，才能順應“互聯網+”的教育發展趨勢，靈活開展線上線下教學模式。提升、促進學習者自主化、差異化學習能力的發展，提高高等數學的教學質量。