大學數(shù)學空中課堂異步SPOC混合教學模式與實踐探討
——以《微積分》課程為例

2021-05-07 06:04:56

科教導刊·電子版 2021年4期

（武漢學院信息工程學院湖北·武漢 430079）

0 引言

2020年初，疫情暴發(fā)，為了避免或減少人員接觸，預防病毒傳染，全國各地實施了封城行動，除醫(yī)護抗疫人員以外的幾乎所有人都蹲守在家。在當前嚴格封閉管理的形勢下，為了保證“停課不停學”，作為高校公共基礎(chǔ)課的數(shù)學課程由于學習難度大、要求高，涉及學生面廣，不能拖到疫情結(jié)束以后再開課，因此必須及時建立在線空中課堂，以幫助學生完成該課程的學習。

在目前全球疫情嚴重的形勢下，由于人員不能流動，教師手邊的可用資源非常有限，重新錄制適合自己學生的視頻課已不太可能，只有借助于網(wǎng)絡(luò)平臺的優(yōu)質(zhì)視頻課，再利用空中直播課堂輔助教學，以最有效的方式幫助學生完成數(shù)學基礎(chǔ)課的學習。

1 大學數(shù)學空中課堂的教學設(shè)計

大學數(shù)學課程開設(shè)空中課堂早已不是先例。本次微積分課程教學采用異步SPOC模式，即一方面在中國大學慕課網(wǎng)選一門適合學生學習的優(yōu)質(zhì)課程資源，根據(jù)教學大綱對其進行改造，建設(shè)成一門適合目前學生群體學習的在線課，并在慕課平臺對所有學生開放，另一方面按照學校既定課表，任課老師采用網(wǎng)絡(luò)教學平臺對學生進行直播輔導教學。

考慮到采用空中課堂教學，師生之間不能見面交流，需要一個能夠?qū)崟r管理學生的工具。在本次教學中除了采用在線空中課堂外，大多數(shù)老師還建立了專屬學習答疑群QQ群，用于指導管理學生的日常學習。通過課程建群，可以定期更新該課程的學習資料，并發(fā)布學習公告和布置作業(yè)，隨時隨地答疑，并反饋課堂學習情況，實現(xiàn)線上線下無縫銜接，使學生學習不斷層。

本次微積分空中課堂主要采用騰訊課堂直播，微助教打卡記考勤的方式進行。在騰訊課堂上課主要是采用全屏分享的方式，配合專門制作的微積分課件，授課方式主要是知識點回顧、重難點解析、課堂小測試、課堂答疑等。在空中課堂的設(shè)置中，采用切西瓜的模式，將知識點切成一小片一小片，針對每一個知識點，嵌入選擇題、判斷題或者簡答題，以直播課堂現(xiàn)場測試、搶答，積分獎勵的方式吸引學生的注意力，刺激他們的學習熱情。相對于傳統(tǒng)教室課堂提問互動環(huán)節(jié)而言，這種在線答題的方式學生是可以全體參與的，因此學生的參與度高。

在空中直播課堂，一節(jié)課的時間一般控制在30分鐘，最多35分鐘，這是因為學生的注意力很難長時間集中在課堂上。老師不能和學生面對面，也就不能及時掌握學生的實時狀態(tài)，時間太長學生會產(chǎn)生厭學情緒，學習的效果不能和時長成正比，這是得不償失的做法。所以不能像傳統(tǒng)課堂教學那樣，以老師為主導逐個知識點講解，學生被動接受。在這種新型空中課堂中，老師應該把學生當作學習的主人翁，把自己放在輔導的地位。老師的職責是輔助學生完成該堂課的學習任務(wù)，鞏固好學習成果。因此，老師需要竭盡所能，充分挖掘?qū)W生的積極性，讓他們參與到課堂中來。

針對數(shù)學課程的特殊性，可以引入數(shù)學軟件來輔助教學，充分體現(xiàn)數(shù)學知識的直觀性、可操作性以及應用價值。比如，在微積分課程中，講到常見的曲面時，如果僅僅是展示幾個曲面方程的公式給學生，讓他們?nèi)グl(fā)揮想象力，他們是很難掌握相應的圖形及特點的。如果采用 MATLAB軟件在課堂上現(xiàn)場繪制一個個色彩亮麗的曲面的三維圖，并通過改變參數(shù)或旋轉(zhuǎn)演示圖形的形狀以及在各個方位的變化情況，那么不僅能讓學生對這個知識點留下深刻的印象，而且還有可能激發(fā)學生對數(shù)學軟件的學習興趣。這種課堂現(xiàn)場演示在傳統(tǒng)課堂的教室很難實現(xiàn)，主要原因是教室設(shè)備和軟件跟不上。

2 大學數(shù)學空中教學的組織與管理

空中教學對于學生的學習管理比傳統(tǒng)課堂要更為重要。在空中課堂的教學管理中，需要做更多更細致的教學管理，這是因為一方面作為數(shù)學課程，需要鞏固學生的學習效果，大量的課后作業(yè)訓練是必不可少的；另一方面空中教學對學生的約束力減少，只有加強對學生學習行為的監(jiān)督檢測，才能達到該課程的教學目的。

采用QQ群、微助教、慕課堂等平臺來進行教學管理是一種行之有效的工具。老師們可以通過這些平臺的數(shù)據(jù)監(jiān)測學生的課堂參與情況，視頻學習情況，章節(jié)知識測試情況，以及直播課的考勤與答題互動情況。通過查看監(jiān)測數(shù)據(jù)，了解學生的學習狀態(tài)，可以在QQ群或是騰訊課堂及時反饋數(shù)據(jù)并提醒學生加強學習。另外，課下答疑大多是通過QQ私聊一對一實時進行的，對于錯誤嚴重的，老師們可以做成小視頻或者拍照傳到群里，讓大家對照答案自行訂正。

對于課后作業(yè)的檢查，由于是采用拍照的形式，傳送的量太大了，老師們通過手機一個個一題題檢查不太現(xiàn)實。可以采用隨機抽查模式，即老師提前在QQ群里公布答案，要求學生自行批閱訂正。這種方式目前還是比較有效的一種檢測方法，它避免了學生之間的相互抄襲，同時又要求學生對照正確答案進行了二次鞏固，并且因為是隨機抽查學生不能偷懶躲過。

空中課堂的課程成績設(shè)置不同于傳統(tǒng)課堂，可以針對不同的學習模塊設(shè)置一定的比例。在微積分課程中，成績設(shè)置分為五個方面：

（1）網(wǎng)上視頻課與章節(jié)測試占比10%，這部分數(shù)據(jù)不一定能反映學生學習的真實情況，因此占比不應太大；

（2）騰訊課堂直播課占比20%，包括課堂考勤和答題互動得分；

（3）課后作業(yè)占比20%，作業(yè)都是學生自主完成，最能體現(xiàn)學生的自主學習情況；

（4）期中測試占比10%，期中測試只有一次成績記錄；

（5）期末考試占比40%，通過網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)加重了平時成績的檢測，期末占比由原來60%降為40%。

3 教學效果評價

針對武漢學院2020年上半年開設(shè)的學科基礎(chǔ)課《微積分》，在課程結(jié)束后進行問卷調(diào)查，共有803人參與問卷。從調(diào)查結(jié)果來看，在空中課堂中，采用筆記本上課的同學占總?cè)藬?shù)的60.52%，平板電腦和臺式機分別占8.34%和7.1%，而用手機上課的高達81.94%。由于手機屏幕小，對于學生上課學習新內(nèi)容不利，因此學習效果也會大打折扣。

對于《微積分》線上上課方式的選擇，74.22%的學生傾向于線上直播課堂，包括騰訊課堂、慕課堂、QQ群課堂或其他教學平臺，他們在直播課堂能聽懂所學內(nèi)容的60%～80%，而12.7%的同學借助于錄播視頻課，這種課的優(yōu)勢在于對于沒有學懂的知識點可以回看。需要說明的是，所有的直播課也是可以設(shè)置回看的。還有少數(shù)同學采用自學和答疑的方式進行課程學習。

由于空中課堂是在學生家里進行的，缺乏監(jiān)管，學生在上課的同時還會有其他活動，比如做家務(wù)、看電視，網(wǎng)上沖浪等，專注力不夠，因此對直播課堂的學習效果也會有所影響。

對于《微積分》課程作業(yè)的完成情況調(diào)查發(fā)現(xiàn)，約有82%的同學能認真執(zhí)行任課老師的作業(yè)安排，通過在線平臺完成一部分作業(yè)，其他作業(yè)采用線下作業(yè)本上完成后拍照上傳給老師檢查。85%的同學認可這種線上線下的空中混合課堂教學模式，并且能夠跟上老師的進程。

從學期末的考試成績分析可見，絕大多數(shù)同學已經(jīng)適應了這種空中課堂的教學模式，并且能夠順利通過課程考核。

圖1：學生線上上課的方式

圖2：學生線上上課的互動情況

4 總結(jié)

經(jīng)過一個學期的微積分空中課堂教學，學生由開始的各種不適應到最后熟練掌握上課技巧，同時由最開始的新鮮到后來漸入平淡。相對于其他的教學模式來說，這種混合式教學模式具有無可比擬的優(yōu)勢：

（1）更容易實現(xiàn)老師與學生一對一的教與學之間交流；

（2）學生在線課堂學習的情況由各個平臺自動保存，老師可以通過后臺數(shù)據(jù)掌握學生的學習情況，包括學習的積極性和對知識點的掌握程度，從而指導老師及時調(diào)整教學方案；

（3）在線學習不受時間、地點、空間的限制，線上線下可以同步，師生之間實現(xiàn)實時互動交流。