基于SPOC 平臺的高職數學混合式教學改革實踐研究

熊 霄

（鄭州電力高等?？茖W校，河南 鄭州 450000）

0 前言

為貫徹落實習近平總書記關于堅決打贏疫情防控阻擊戰的重要指示精神，有效遏制新型冠狀肺炎病毒的擴散和蔓延，在“停課不停學”的指導方針下，疫情期間鄭州電力高等?？茖W校統一部署開展線上教學。 高職數學課程基于中國大學慕課SPOC 課程平臺的教學資源及釘釘直播線上授課結合的方式，在2019—2020 年春季學期圓滿完成教學任務。

近年來信息技術迅猛發展，逐漸從教學輔助手段演變主要教學工具。 互聯網上的各類教學平臺，如中國大學慕課、智慧職教、云課堂、雨課堂等越來越多地被老師和學生接受并使用。 互聯網及其相關的技術的快速發展，為大規模線上教學的開展奠定了基礎。 高職數學課程是學生后續學習的基礎，數學知識的積累和邏輯思維的訓練對專業課程的學習及職業能力的培養都有著重要作用。 為改變傳統數學課堂教學僵化的問題，以“信息技術+教育”為導向，以中國大學慕課SPOC 在線課程的建設和運用為基礎， 對我校高職數學課程進行了混合式教學模式改革研究。 本文基于高職數學課程線上教學實踐， 總結了混合式教學的問題、經驗及創新點，并給出了教學改革的建議。

1 高職數學教育中存在的問題

高職數學的教學內容以微積分為主，依據不同專業結合線性代數、微分方程、概率論等，知識內容相對抽象，數學基礎不好的學生在學習時難免會出現難以理解和消化的情況。 例如，在極限概念、微分概念、微元法等突破過去的思維閾限的概念和方法的學習中，會出現不同程度的接受困難。 另外職業院校往往更加注重專業課程的培養與訓練，對于數學課這類傳統的基礎課程往往不夠重視。 近年來相關調查數據表明，我國職業院校中的數學課時正逐年減少。 而這與強化學生基礎學習能力，加強職業素養的教育培養方式背道而馳。 基礎課程的課時過少會直接影響學生的學習積極性，數學基礎薄弱也會為其學習專業課程帶來諸多困難。 從教師的角度來看，數學課時不足會對教學目標和課堂效果造成直接影響，相應的課程結構也不得不隨之做出改變。

線上線下相結合的混合式教學模式對緩解以上問題有較大的作用，但在混合式教改的過程中也有諸多困難，其中比較突出的問題如，無論是教師的教學經歷還是學生的學習經歷，都習慣了傳統課堂教學模式，思想上無法接受教學模式的改變。 傳統課堂以教師講解為主，學生被動學習。 對于教師而言，是熟悉的內容熟悉的模式，課堂更有掌控感。 對于學生而言從小學到中學，十幾年固定的學習模式根深蒂固。 另外，高職數學課程的內容比較抽象，前后章節知識點連貫性強，在學習中注重理解和運用。 而多數網絡平臺上所提供的教學資源不完備， 且多以時長15 分鐘左右的教學視頻、時長10 分鐘左右的微課為主，這種片段式學習不利于學生對知識的全面掌握及深入理解。 有些內容層層遞進，每一步推導不可能完全呈現在視頻中，導致學生對推導結果不理解。

2 SPOC 平臺的資源建設及應用

基于SPOC 平臺教師依據課程內容為學生建設完備的數學學習資源。 包括教學課件、完整的教學視頻、突破重難點的微課，以及專升本自學資料。 我校數學課程在SPOC 平臺上的教學資源包括6 個教學模塊，各模塊各類資源分布見表1。

表1 教學模塊分類

通過SPOC 平臺教學資源庫的建設及應用， 改變了傳統課堂的授課模式，將線上線下混合式教學模式引入課堂教學。 教師通過網絡教學平臺以及教學資源展開線上、線下的教學互動，及時有效地對課堂教學進行補充，完善知識的傳遞過程。 學生通過信息終端在線獲取學習資源，針對自己的學習情況和學習需要選擇教學資源，進行個性化學習。 同時可以在教師的指導下運用思維導圖、手寫云筆記等方式豐富自己的學習方式，加深對所學知識的理解。 學習方式的豐富多樣實現了對所學知識的“化繁為簡”，提高了學生的學習效率。 SPOC 平臺豐富的教學資源,解決了高職數學課堂教學的諸多問題， 提高了高職數學課堂教學的效率，對實現高職教育人才培養目標有著積極作用。

3 基于SPOC 平臺的混合式教學改革的開展

項目基于中國大學慕課SPOC 平臺在線課程的應用從課前、課中、課后三個方面入手展開高職數學混合式教學模式改革。 混合式教學采用任務驅動式，總體分為預習任務、課上任務、課后拓展，其中課上任務又分為知識任務、實驗任務、小組任務、慕課堂練習等。

3.1 課前準備

課前教師根據每一節課的教學內容，設計本節課的任務清單。預習任務通過SPOC 平臺發布，針對課堂內容指定預習任務如觀看預習視頻、 完成預習習題、網絡資料搜集、參與話題討論等。 教師通過平臺數據查看學生的預習任務完成情況，督促學生按時完成預習任務。 挑選預習任務中的完成較好的成果在課上展示及解析。 預習任務的準備和設計要求教師把握課程內容及在線學習的特點，提供合適的教學資源，拋出與教學內容主題相關的思考題，為突破本節課的知識重難點埋下伏筆。

如對函數概念的教學，為使學習理解函數概念及其與生產生活的關系，第一個預習任務是觀看預習視頻——股票大盤的波動視頻，通過對股票大盤的動態波動的觀察，引導學生思考股指與時間的關系；第二個預習任務是利用網絡資源了解學習房屋商業貸款問題中的等額本息還款方式，通過等額本息還款表中的貸款年限與月還款額的關系，引導學生思考函數關系；第三個預習任務是參與教師發布的話題討論，“股指與時間”“房貸年限與月還款額”之間的關系有什么特點及共性。 這樣的設計既拓寬了學生的知識面，也讓學生通過自身比較感興趣的話題學習數學概念。

3.2 課中教學

預習可以讓學生對知識有形象的認識，但不能獨立完成知識的提煉總結， 不能深刻理解數學定義、數學理論，所以課上教學依然是整個教學過程中最重要的環節，也是教師與學生的直接互動環節，這一環節中教師要引導學生完成理論的提煉， 理解及應用過程。 教師通過預習的話題討論相對準確的把握學生的疑惑和困難，針對學生的疑惑準備教學資源、設計教學過程，創新教學方法。 良好的課堂教學設計可以有效完成教學目標，突破教學重難點從而提高課堂教學效率。

對于教學內容中的某些概念及方法，可利用動畫演示呈現， 如極限概念的導入可以用動畫演示割圓術，讓學生體會極限概念的無限逼近思想；定義講解時自變量的變動帶動因變量的變動可運用動畫與數表對應的方式呈現。 軟件模擬、視頻動畫、微課的方式化抽象為具體，向學生直觀呈現的效果遠勝于教師的講授。

同時運用SPOC 平臺的關聯小程序慕課堂， 教師可以發布課堂簽到、課中練習、隨機點名等任務。 課堂簽到掌握學生的出勤情況，課中練習通過統計學生的答題正確率，及時反饋教學效果，隨機點名可活躍教師與學生的互動。 慕課堂的應用有利于教師全面掌握學生的課堂學習情況，慕課堂的統計數據既可輔助教師調整教學方式也可以作為學生考核的指標。

3.3 課后拓展

在信息技術不發達的時代，教師與學生僅限于面對面交流，線上教學平臺擴展了教師與學生的溝通方式。 利用SPOC 平臺教師可發布課后學習任務如課后作業、學習內容拓展、學習任務清單對照等。 如完成了函數概念的學習后可讓學生查閱最新的個人所得稅率表，依據稅率表建立個人收入與納稅額度之間的函數關系；完成了極限概念的學習后，可發布極限思想模型的構建問題；任務清單讓學生明確學習目標對照自己的完成情況，如函數一節的學習要求學生掌握函數的定義域、值域的求解方法，函數的三種表示法，理解函數的奇偶性、周期性、單調性及有界性，設計任務清單和對照及針對習題如下：（1）函數的兩要素，通過定義域和對應法則判斷兩個函數是否為相同函數；（2）函數的三種表示法舉例展示；（3）完成函數的四個基本性質的針對練習題。 任務清單的設計和應用為學生的線上學習做出明確具體的指導，使混合式教學過程形成一個完整閉環。

4 對SPOC 課程資料使用記錄的收集與分析

通過在線教學平臺統計的學生學習數據進行分析及時更新教學內容。 對線上學習過程中儲存的相關數據進行分析，及時調整線上教學內容，改進線下授課與線上學習的融合。 通過對課程資料使用記錄的收集分析得出以下結論：（1）相比于課程的理論部分，線上資源更適用于課程的實踐教學內容，教學視頻應用于實踐教學可以向學生呈現各種操作流程，激發學生的動手實踐興趣，有效提高實踐教學質量。 （2）對于理論部分的學習，相比微視頻的學習，學生更傾向于習題的學習， 習題資料的下載次數遠高于視頻學習記錄，同時在線測試這種自測形式也是學生喜歡的學習方式， 教師需通過在線教學平臺完善習題庫建設，及時更新在線測試內容。 （3）學生在線學習的薄弱環節是課程預習部分，課程復習資料的學習時長要高于預習資料的學習時長， 這一點與學生的學習習慣相關，教師需通過課前任務單的設計細化，增強預習內容的吸引力引導學生重視預習。

另一方面，SPOC 平臺通過學習數據的收集幫助教師全面掌握學生的學習過程，基于這些數據可實現對課程考核方式的改革。 高職數學課程以前的考核方式側重期末考試成績，這種考核方式忽略了對學生學習過程的關注，不能全面考核學生的學習狀態及線上學習的參與度。 改革后的考核指標包括SPOC 課程在線學習時長、討論參與次數、各章節測驗成績、慕課堂簽到率、在線練習題正確率及期末考試成績。 各項指標設置合適的權重匯總得分。 過程性考核指標均可量化， 實現對學生的線上線下學習進行全面完整的把握，進而提高學生在線學習的積極性主動性。

5 高職數學混合式教學改革的經驗總結

數學課作為基礎課程在高職院校中應獲得更高的關注度，在課程內容及教學方式的設置上也應順應時代的發展要求而不斷推陳出新。 將信息化技術和多媒體技術融入課堂教學環節，以精準教學的新方式切實改善課堂教學效果。

基于中國大學慕課SPOC 在線課程的混合式教學模式在全校推廣使用已有2 年多， 使用范圍逐步擴大。 自2019 年4 月在中國大學慕課進行課程建設，至今已完成授課3 次，首次開課時間為2019 年10 月至2019 年 12 月， 第二次開課時間為 2020 年 2 月至2020 年 7 月， 第三次開課時間為 2020 年 10 月至2021 年 2 月。 共計 1470 人次參與選課學習。

項目在應用推廣期間不斷完善線上資源建設，通過對在線課程教學資源使用情況的分析，優化了習題管理平臺，重新組建了習題庫；基于學生對實踐操作視頻的需求，增加了數學軟件操作微視頻、重難點講解微視頻、問題相對集中的習題講解微視頻；結合線下教學內容的授課進度及時更新在線測試。 基于SPOC 在線課程的高職數學混合式的教學模式促進了傳統課堂教學與在線教育的融合， 有效緩解了高職數學因課時較少帶來的教學困境。 進一步優化完善傳統高職數學教學方式，促進了高職院校數學教學的改革。

職業教育肩負著培養多樣化人才、傳承技術技能、促進就業創業的重要職責。 高職數學課程作為工科公共基礎課程，是職業教育發展的奠基石，隨著信息化技術的不斷發展，將信息技術和高職數學的教學相結合變得越來越重要。 先進信息技術應用于高職數學課程的教學，有利于加強課程與專業的緊密結合，有利于教師與學生更加便捷的溝通，有利于抽象的數學知識生動具體的呈現。 通過多次線上線下混合式教學經驗積累，發現混合式教學不僅是“教”更是“學”，促進教師與學生共同成長，如何將線上教學的優勢與傳統教學的優勢相結合，進而從根本上提高高職數學的教學效率，需要數學教師的不懈努力。