基于云平臺的移動學習系統在高職院校高等數學教學中的應用與研究

柯善文　張偉娜

摘要：文章首先分析了基于云平臺的移動學習系統在高職院校高等數學教學中的應用的理論基礎，然后說明了基于云平臺的移動學習環境的創建過程，接著從課前自學階段、課堂探究階段和課后鞏固階段三個方面闡述基于云平臺的移動學習系統在高職院校高等數學教學中的應用的實施方案，最后對開展基于云平臺的移動學習的效果進行了總結。

關鍵詞：云平臺;高職院校;高等數學;移動學習;翻轉課堂

中圖分類號：TP393? ? ? ? 文獻標識碼：A

文章編號：1009-3044（2021）07-0114-03

Abstract： The article first analyzes the theoretical basis of the application of the mobile learning system based on the cloud platform in higher mathematics teaching in higher vocational colleges， and then explains the process of creating a mobile learning environment based on the cloud platform. The implementation plan of the application of the mobile learning system based on the cloud platform in the higher mathematics teaching of higher vocational colleges is explained in the three aspects of the pre-class self-study stage， the classroom exploration stage and the consolidation stage after class. Finally， the effect of the development of mobile learning based on the cloud platform is summarized.

Key words： cloud platform; higher vocational colleges; advanced mathematics; mobile learning; flipped classroom

在當今這個知識爆炸的時代，知識的更新速度加快，隨著計算機技術、移動互聯網、移動終端設備的飛速發展，傳統的教育方式已經發生了巨大變化，移動學習已成為教育領域未來發展的方向之一。高職教育作為高等教育的重要組成部分，每年為國家培養了大量的高素質技能型人才。高等數學是高職院校理工醫藥類專業的一門基礎課程，不僅有助于培養學生的邏輯思維能力，還為學生學習后續課程和解決生活中的實際問題提供必要的基礎知識及思維方法。高職院校的學生普遍數學基礎較差，對數學有畏難情緒，相當一部分同學很難在傳統的課堂教學中跟上教師的進度。為提高高職院校學生高等數學教學質量，移動學習被越來越多地被引入到高等數學教學中。移動學習可以使我們有效地解決學習時間和空間的問題，充分利用碎片化時間改善學習效率[1]。在云計算、互聯網、移動互聯、智能設備等技術構建的信息化社會中，基于云平臺的移動學習作為一種新的教育理念，打破了傳統學習模式的時間和空間的限制，逐漸引起高職院校廣大高等數學教師的注意，他們希望學生能夠實現在任何時候、任何地方通過移動設備進行必要的學習活動[2]。文章以云平臺、翻轉課堂、微課等理論為基礎，創設出更加實用的基于云平臺的移動學習環境。

1 相關概念和理論基礎

1.1 云平臺

云平臺也稱為云計算平臺。云計算是一種以特定的應用為目的，低功耗、高效的虛擬資源，它通過互聯網以特定的形式連接大量所需的程序和設備，并靈活地適應不斷變化的需求。云計算具備服務和商業模式的雙重屬性，有三種服務模式，即基礎設施即服務（Iass）、軟件即服務（Sass）和平臺即服務（Pass），可大大地降低用戶的使用成本。在使用過程中，用戶只享受這項服務，不用關注云計算的底層操作模式。隨著云計算技術的不斷發展，各種類型的云服務不斷推出。云計算技術的興起不僅帶來了信息技術的變化，也為教育方式和教育理念的更新帶來了新的影響。

1.2 翻轉課堂

翻轉課堂是將教師在課堂上傳授知識，學生在課后完成作業的傳統教學模式顛倒為學生課前在線學習和課堂上與教師面對面學習的混合式學習方式[3]。翻轉課堂不僅可以增加師生互動，也是調整學生學習時間的一種方式。它是一種混合式學習活動，通過小組探究活動、課堂問答等旨在提高學生對知識理解的學習活動，強化學生對知識的內化吸收。翻轉課堂實現了課堂模式的轉變，從以教師為中心轉向以學生為中心。

1.3 微課

微課，又稱為微課程，是以短視頻為主要載體，記錄教師在某一知識點或整個教學環節中的教學活動的微小課程。微課比傳統課程更加簡短，常被用來突破某個知識點，或解決學習過程中的難點問題，主要由簡短的視頻及其輔助資源組成[4]。學生可以通過微課進行預習和復習。簡短的微視頻使學生可以更好地關注課程的要點。學生可利用碎片化的時間學習零散的知識，而這些零散的知識需要以微課的形式組織起來。微課在社會生活中的許多方面都發揮著作用，例如，商品廣告、文化宣傳、產品網絡推廣等都需要用極短時間內的畫面和短文來呈現內容。微課為遠程學習、在線學習和移動學習提供了新的教學模式。

2 基于云平臺的移動學習環境的創建

為創建基于云平臺的移動學習環境，既可自主開發基于云平臺的移動學習系統，也可選擇已經上市的成熟的基于云平臺的移動學習系統直接使用。自主開發基于云平臺的移動學習系統時，可以選擇Bmob云平臺作為移動學習系統的后端服務云平臺。Bmob是中國第一個致力于移動應用的后端服務云平臺。使用Bmob后端云服務，可使開發人員能夠專注于移動端的開發，縮短開發周期。自主開發的移動學習系統的優勢是功能可根據教師和學生的個性化需求進行定制，功能更具有個性化，適合教師教學的實際情況。但是由于移動開發技術的難度較大，高職院校的高等數學教師因為教學科研任務繁重，難以利用業余時間掌握移動開發技術并花費時間和精力開發移動學習系統，一般只能由學校出資請專業的軟件公司進行開發。一般的高職院校資金較為緊張，很難有多余的資金用于高等數學的移動學習系統的開發。由于云計算技術的快速發展，許多公司都推出了自己的云平臺，如藍墨云班課、新浪云、職教云、百會云等。筆者通過對各個云平臺的功能比較，最終決定使用藍墨云班課構建基于云平臺的高職院校高等數學移動學習環境。

藍墨云班課是北京智啟藍墨信息技術有限公司于2014年11月推出的一款基于云平臺的移動學習系統，支持目前流行的Android系統和iPhone系統，利用移動互聯網技術和云計算技術使課堂教學實現移動信息化。該系統功能豐富，而且對教師和學生都實行免費的政策。因為高職院校的學生大多來自農村，家庭經濟基礎較差，如果需要學生付費的話，勢必會影響基于云平臺的移動學習系統在學生中的推廣和應用。該系統各項功能的操作比較簡單，例如系統注冊功能，教師和學生只需輸入手機號并填寫簡單的信息即可注冊。高職院校的高等數學教師由于工作繁忙，既沒有太多時間提高教學信息化能力，也沒有多余的精力去學習系統的操作。對高職院校的學生來說，基于云平臺的移動學習系統只是他們輔助學習的工具，他們的學習任務較重，也沒有過多的精力去學校移動學習系統的操作。因此操作的簡便性使得該系統易于在師生中推廣應用。 教師可以在移動終端或者個人電腦上通過該平臺創建相應課程的班課并生成班課號，學生下載安裝云班課移動學習系統后即可通過班課號加入教師創建的班課。教師創建云班課后可實現學生管理、資源管理、活動管理、消息管理等功能。其中在活動管理頁面中，教師可發起投票問卷、頭腦風暴、請直播/討論、測試活動、課堂表現等教學互動活動，隨時和學生互動交流，了解學生掌握知識的情況[5]。

3 基于云平臺的移動學習系統在高職院校高等數學教學中的應用實施

3.1 課前自學階段

由于高等數學的有關概念比較抽象，高職院校的學生如果不在課前進行自學的話很難在課堂上充分吸收教師講授的內容。首先，教師要認真地分析課程標準和學生的數學基礎以確定本次課的知識目標、能力目標和擬突破的重難點。然后根據上述教學目標制作適合學生學習的學習資源。在云班課網頁端，具有一個名為教學包的獨特的功能模塊。教學包是教師將某個班課的資源、活動等所有教學內容打包制作的一個分享包，可供其他教師引用，發布教學包時可設置是否需要授權才能引用。這個功能促進了所有高等數學教師的資源共享，提高了制作學習資源的效率。教師在制作資源時在云班課上搜索適合本次課的教學包，在經教學包的發布者授權后即可使用他人制作好的教學包快速地制作學習資源。學習資源的形式以微視頻、PPT、文檔、圖片為主。為節約成本，教師制作微視頻時可邊播放PPT邊進行講解，同時使用錄屏軟件記錄上述過程并制作成視頻。筆者使用FSCapture錄屏軟件制作短視頻，該軟件是一款由美國 FastStone公司開發的錄屏軟件，體積小巧，功能強大，操作簡單，具有屏幕錄制和視頻剪輯的功能。教師可以使用該軟件方便地錄制PPT制作微視頻，后期也可以使用它對視頻進行剪輯等操作。根據微課的相關理論，為了保證能集中學生的注意力，微視頻一般最好控制在10分鐘之內，有明確的教學目標，并能說明高等數學中的某一個問題。高職院校的學生主動學習的積極性一般不高，為了激發學生的學習積極性，云班課支持給每個資源賦予一定的經驗值。對于微視頻資源，教師可對資源設置是否允許學生拖動進度條，學生只有觀看完視頻后才可以獲得經驗值。教師可將學生獲得的經驗值作為期末考試成績的一部分，以激發學生學習的積極性。學生在自學過程中可以提出疑難問題，通過云班課移動學習系統、微信、QQ等方式與老師以及其他同學及時溝通交流。為了解學生的課前自學情況，教師可發布測試活動，針對學生回答問題的情況以及和學生的在線交流情況，進一步了解學生的知識薄弱點，確定本次課的難點，以便在課堂教學中重點講解[6]。

3.2 課堂探究階段

為保證學生的課堂出勤率，教師在剛上課時可通過云班課移動學習系統發起課堂簽到，教師可根據情況選擇限時簽到、一鍵簽到、手勢簽到和手工登記。其中手勢簽到功能尤其實用，教師隨意創建一個簽到手勢，要求學生在規定時間內在手機安裝的云班課移動學習系統完成簽到并可獲得經驗值。由于每次簽到手勢可以隨意設置，學生很難猜到手勢。傳統課堂大約需要10分鐘才能完成的點名活動，借助云班課移動學習系統1分鐘內即可完成，大大提高了課堂有效時間[7]。由于經驗值和學生的平時成績相關，因此簽到功能可提高學生出勤率。在課堂探究階段，高等數學教師可根據學生在課前自學階段的學習情況和學生普遍反映的疑難問題進行統一的解答和講解，也可以針對非典型的問題對學生進行單獨的輔導。對一些疑難問題，教師也可以創建小組任務，由學生分組探究解決，學生在小組討論中發表自己的觀點，各種觀點和思想在小組討論中充分碰撞，可提高學生對問題認識的深度。各個小組的評分方式可設置為教師評分、指定學生/助教評分、學生互評等方式，分組合作的方式可培養學生的團隊協作能力。系統提供的頭腦風暴功能可以使學生就某一問題展開討論，學生可以作答并提交作答結果。當有學生提交頭腦風暴結果后，教師可以給學生提交的結果點贊并增加其1到10分的經驗值。頭腦風暴可以提升學生聽課專注度，促使學生認真做筆記，從而提高聽課效率。傳統的高等數學教學課堂氣氛較沉悶，學生們往往不積極回答教師的問題。進一步提高學生的課堂參與度，教師還可以使用云班課移動學習系統的課堂表現模塊對學生發起提問，教師可設置多種應答方式，具體有舉手、搶答、隨機選人和手動選人等。舉手和搶答是由學生自主選擇參與的。教師發起舉手活動后，在移動學習系統中舉手的學生將顯示在屏幕中，點擊學生的頭像即可選擇學生參與課堂活動并給予其經驗值。教師發起搶答活動，系統會自動選擇最開始回答的一個學生參與搶答活動并給予經驗值。而隨機選人和手動選人則是由教師主動選擇學生參與課堂問答。在隨機選人模式下，教師隨機選取成員參與問答、表演、對話等課堂現場活動并根據表現為他們評分。這種方式充滿不確定性，給高等數學課堂增加了不少趣味，活躍了課堂氣氛，提高了學生的學習積極性。學生只有積極思考，跟上教師的思路才能在課堂表現活動中有良好表現并獲得經驗值。

3. 3 課后鞏固階段

下課對學生而言并不意味著學習的終止，學生需要對課前自學過程和課堂學習過程進行總結和反思，對于沒有完全掌握或理解不夠深入的知識點還需進一步鞏固和強化，以便形成更加完整的知識架構，為后續內容的學習奠基扎實的基礎。高等數學是一門強調練習的學科，如果不經過適當的習題練習，很難對知識點有深入的理解和應用，也就不能舉一反三，解決類似的問題。因此教師應在云班課移動學習系統中發布適當的作業，以便學生能夠在課后鞏固知識。課后作業可分為小組作業和個人作業。小組作業需要小組內成員互相討論后共同完成，答案以小組的形式統一發布。個人作業則由學生獨立完成，然后在移動學習系統中提交。為了避免學生養成拖拉的習慣，教師在發布作業時可設置最晚提交時間，超過截止時間后將不能提交作業。教師對發布的作業時還可以設置參考答案，學生可在互評中或活動結束后查看參考答案，而且教師可隨時對參考答案進行修改。學生在完成作業后可根據完成質量獲得相應的經驗值，這可激勵學習按時保質保量地完成作業。學生在完成作業的過程中如果有不理解的問題，可通過云班課移動學習系統的聊天功能和其他同學或者教師進行交流。為調查學生的學習情況，教師可以利用系統的投票問卷功能發布投票問卷。教師可根據調查結果的反饋情況，進一步調整今后的教學方案和教學方法，從而提高教學效果。

4 在高職院校高等數學教學中開展基于云平臺的移動學習的效果總結

筆者采用簡單隨機抽樣的方法從商丘醫學高等專科學校藥學專業大一學生中抽取 2 個班分別作為試驗組（基于云班課移動學習系統的教學）和對照組（傳統教學）。經分析，兩個班級的學生在高考入學成績方面無顯著差異，而且兩個班的高等數學的教學工作由同一個教師承擔。通過對實驗組和對照組的相關調查研究和分析，對在高職院校高等數學教學中開展基于云平臺的移動學習的效果總結如下：

4.1 基于云平臺的移動學習可提高學生的自學能力和考試成績

在課程結束后對兩個班級的高等數學期末成績使用SPSS 25.0進行統計分析，試驗組班級期末考試成績為88.12±4.47，對照組班級期末考試成績為81.85±4.26，試驗組班級平均成績高于對照組班級平均成績，而且差異具有顯著性（P<0.05）。教師通過基于云平臺的移動學習系統給學生布置了大量的自主學習任務，學生們要順利完成學習任務，需要具有主動學習的習慣和自主學習的能力。學生的課程知識大部分是通過自主探究而獲得的，因此對知識的理解更深刻，從而能夠提高學生的學習成績。

4.2? 基于云平臺的移動學習可提高學生對高等數學的學習興趣

基于云平臺的移動學習系統提供了短視頻、動畫、圖片等形式多樣的學習資源，而且頭腦風暴、搶答、隨機選人回答問題等課堂教學方式也使課堂妙趣橫生，真正做到寓教于樂，激發了學生的學習熱情，可提高學生的學習興趣。

4.3? 基于云平臺的移動學習可增強學生的團隊合作意識

隨著科技的發展，社會分工越來越細致。要想成就一番事業，必須有團隊合作的精神，單打獨斗很難有所作為。在基于云平臺的移動學習系統中有大量的小組任務，小組成員的答案以小組為單位發布，也以小組為單位獲得系統經驗值。小組成員需要經過團結協作，合理分工，互相幫助，充分交流才能獲得最佳答案。這小組合作的過程中，學生的團隊合作意識可以得到增強。

5 結束語

隨著移動互聯網技術、云計算技術和移動設備硬件的快速發展，基于云平臺的移動學習系統的應用前景越來越廣闊，能夠打破傳統高等數學教學的時間和空間的限制，大大提高高職院校高等數學教學質量。廣大高等數學教師應不斷更新教學理念，學習現代教育技術，積極推進基于云平臺的移動學習系統在教學中的應用和研究，為新時代的社會主義教育事業貢獻自己的力量。

參考文獻：

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[3] 崔丹，張志興.基于移動學習的翻轉課堂在病理學教學中的應用[J].衛生職業教育，2019（24）： 96-97.

[4] 吳春雨.基于移動微型學習的微課設計與應用研究[J].中國新通信，2019（24）：204-205.

[5] 王海燕.基于云班課的混合式教學模式在《診斷學》教學中的應用研究與實踐[J].中國多媒體與網絡教學學報（上旬刊），2020（6）：149-151.

[6] 高艷麗，任鵬飛，張曉紅，劉廣兵.基于云班課的混合式教學模式在高職護用藥理學教學中的應用[J].西部素質教育，2020（4）：100-101.

[7] 王瑞庭.藍墨云班課平臺在《Java程序設計》課程教學中的應用[J].現代計算機，2020（13）：79-81.

【通聯編輯：王力】