基于“短視頻”的線性代數(shù)在線教學(xué)模式研究

蔡振鋒

（湖北工業(yè)大學(xué)理學(xué)院，湖北 武漢 430068）

邁入21世紀(jì)后，計(jì)算機(jī)科學(xué)及網(wǎng)絡(luò)技術(shù)快速發(fā)展，基于互聯(lián)網(wǎng)的在線教育出現(xiàn)在人們的視野之中。在經(jīng)歷了精品課程網(wǎng)，在線公開(kāi)課程等發(fā)展階段之后，大規(guī)模在線開(kāi)放課程（慕課）作為一種更自由、更開(kāi)放的教育模式[1]，打破了教學(xué)的時(shí)空限制，顛覆了傳統(tǒng)的教育方法，成了教育的熱點(diǎn)。2019年開(kāi)始，互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在教育領(lǐng)域中得到了更廣泛的發(fā)展，大規(guī)模在線課程在中小學(xué)以及高等教育中全面展開(kāi)。

但是在各種慕課課程中，不管是在線課件式還是在線課程式，均不可避免的展現(xiàn)出這種模式的缺點(diǎn)：高輟學(xué)率。教師在開(kāi)展教學(xué)的時(shí)候，由于空間的隔離，客戶端學(xué)生更加自由，可以同時(shí)做一些無(wú)關(guān)的事情而不被發(fā)現(xiàn)。在大學(xué)數(shù)學(xué)課程的教學(xué)中，這種現(xiàn)象更加突出，由于課程的高度抽象性，學(xué)生好奇心減弱、成就感不足而加劇了這種情況，進(jìn)而嚴(yán)重影響了教學(xué)質(zhì)量。

本文主要針對(duì)在線課程的以上缺點(diǎn)，基于抖音之類的“短視頻”方式，在大學(xué)線性代數(shù)課程中開(kāi)展的教學(xué)實(shí)踐。

1 在線教育與短視頻的結(jié)合是時(shí)代發(fā)展的必然趨勢(shì)

1.1 短視頻可以有效降低理工科課程的學(xué)習(xí)難度

眾所周知，高校理工科課程中充滿了高度抽象的概念和定理。在傳統(tǒng)的在線教學(xué)模式中，授課教師一般通過(guò)布置預(yù)習(xí)任務(wù)，讓學(xué)生提前觀看教材或者教學(xué)課件來(lái)完成，這些都成為當(dāng)前在線教學(xué)模式在此類課程中開(kāi)展的主要障礙。根據(jù)[2]，MOOC在我國(guó)的發(fā)展呈現(xiàn)了文理的顯著不均衡。理科科目的選課人次和課均選課人次遠(yuǎn)低于文科科目；數(shù)據(jù)同時(shí)顯示，在所有參與在線學(xué)習(xí)的學(xué)生中，最終成功獲得證書(shū)的比例僅在2%～4%之間，這些都是由于前述的抽象特點(diǎn)所導(dǎo)致。

同文字相比，短視頻有明顯的差異。根據(jù)認(rèn)知心理學(xué)的理論[5]，視頻媒介具有形式形象、內(nèi)容淺薄化的特點(diǎn)。在理工科在線課程中融入短視頻，通過(guò)短視頻構(gòu)建具象場(chǎng)景，可以有效形象化抽象理論，加上巧妙運(yùn)用色彩對(duì)比和夸張聲音，可以提升課程的趣味性，有效降低輟學(xué)率。

1.2 短視頻可以有效提高學(xué)生學(xué)習(xí)理工科課程的效率

包括慕課在內(nèi)的在線教育模式，很大程度上突破了空間和時(shí)間上的限制，解決了因地域而造成的教育資源不平等的問(wèn)題[3]。但是不可避免的帶來(lái)了很多其他問(wèn)題：學(xué)習(xí)效率低下、學(xué)習(xí)效果不好。廣泛地在線教學(xué)實(shí)踐表明，學(xué)生同時(shí)參與多門(mén)在線課程的學(xué)習(xí)會(huì)加劇這種矛盾，學(xué)生長(zhǎng)時(shí)間觀看直播導(dǎo)致沒(méi)有時(shí)間完成課程其他環(huán)節(jié)。如何有效提高學(xué)生的學(xué)習(xí)效率已成進(jìn)一步推進(jìn)在線教學(xué)模式的關(guān)鍵問(wèn)題[4]。

碎片化是解決這個(gè)問(wèn)題的一個(gè)很好的方向，通過(guò)將冗長(zhǎng)的教學(xué)過(guò)程分割成彼此獨(dú)立的、易于操作的小片段，可以有效提升學(xué)生學(xué)習(xí)的效率。首先，小片段教學(xué)在客觀上會(huì)降低學(xué)習(xí)難度，提升學(xué)生學(xué)習(xí)效果；其次，小片段教學(xué)所占時(shí)間短，更易于展開(kāi)，學(xué)生可以隨時(shí)通過(guò)手機(jī)端學(xué)習(xí)，具有更高效的時(shí)間利用率。當(dāng)然，碎片化不可避免的會(huì)導(dǎo)致知識(shí)模塊的割裂，使學(xué)生對(duì)于知識(shí)整體的把握降低，但是這些可以通過(guò)優(yōu)化視頻片段的次序等方式來(lái)彌補(bǔ)。

1.3 短視頻可以有效減少教師重復(fù)性工作，規(guī)范教學(xué)環(huán)節(jié)。

在理工科課程中，存在著大量的概念介紹、例題講解等環(huán)節(jié)內(nèi)容。這些工作對(duì)于學(xué)生非常重要，學(xué)生只有通過(guò)大量重復(fù)的練習(xí)，才能真正理解概念，掌握解題方法。但對(duì)于教師來(lái)說(shuō)這些是重復(fù)性的工作，特別煩瑣。短視頻的介入，可以有效減少教師的這些重復(fù)性工作。通過(guò)加入形象化的短視頻，可以提升學(xué)生對(duì)概念的理解；在習(xí)題解答環(huán)節(jié)，短視頻可以針對(duì)學(xué)生的共性錯(cuò)誤開(kāi)展工作，同時(shí)通過(guò)反復(fù)使用，巧妙設(shè)計(jì)，規(guī)范教學(xué)環(huán)節(jié)。

2 在線性代數(shù)課程中開(kāi)展基于短視頻的在線教學(xué)實(shí)踐

2.1 線性代數(shù)課程在“學(xué)習(xí)通”平臺(tái)的搭建

湖北工業(yè)大學(xué)在管控封校期間，將所有課程教學(xué)轉(zhuǎn)移到線上，本文所開(kāi)展的基于短視頻的在線教學(xué)實(shí)踐，主要依托湖北工業(yè)大學(xué)使用的“學(xué)習(xí)通”教學(xué)平臺(tái)展開(kāi)。在實(shí)踐教學(xué)開(kāi)展之前，我們?cè)凇皩W(xué)習(xí)通”平臺(tái)完成了各個(gè)教學(xué)環(huán)節(jié)的建設(shè)，其中包括：線性代數(shù)教學(xué)大綱、電子教材、電子教案、作業(yè)庫(kù)、試題庫(kù)的編撰及上傳；教學(xué)計(jì)劃的設(shè)定，包括每節(jié)課程內(nèi)容的設(shè)置，各教學(xué)環(huán)節(jié)任務(wù)的設(shè)置。以上所有教學(xué)環(huán)節(jié)的建設(shè)與傳統(tǒng)的精品在線課程類似。

2.2 短視頻的設(shè)計(jì)與加入

實(shí)踐證明，4分鐘左右的短視頻具有很好的播放量和點(diǎn)贊轉(zhuǎn)發(fā)率，基于此，我們開(kāi)發(fā)了4-6分鐘的短視頻，主要針對(duì)以下幾個(gè)方面展開(kāi)：

2.2.1 預(yù)習(xí)階段的趣味短視頻

作為學(xué)習(xí)活動(dòng)必不可少的環(huán)節(jié)，預(yù)習(xí)非常重要。通過(guò)預(yù)習(xí)，可以讓學(xué)生對(duì)于知識(shí)的整體結(jié)構(gòu)有個(gè)大體的了解，也可以讓學(xué)生對(duì)一些生僻的概念有個(gè)初步的認(rèn)識(shí)。但是如何讓學(xué)生能夠愉快的完成這個(gè)任務(wù)，而不用承擔(dān)直接進(jìn)行書(shū)本閱讀的困苦呢？碎片化的短視頻就非常實(shí)用。我們針對(duì)線性代數(shù)這門(mén)課程，參考了秒懂百科等網(wǎng)絡(luò)視頻，錄制了諸如：什么是線性代數(shù)？線性代數(shù)主要研究什么？線性代數(shù)有什么用？等趣味視頻。通過(guò)傳統(tǒng)的“雞兔同籠”問(wèn)題引入線性代數(shù)的核心問(wèn)題，在抽象化表示方程組中介紹矩陣和向量的概念，進(jìn)而告訴學(xué)生為什么線性代數(shù)要介紹行列式、矩陣和向量。在具體知識(shí)點(diǎn)的介紹時(shí)，我們基于實(shí)際的倉(cāng)儲(chǔ)問(wèn)題，錄制了矩陣的定義、矩陣乘法等視頻，強(qiáng)化了學(xué)生對(duì)于線性代數(shù)的實(shí)用性的認(rèn)識(shí)。在每次預(yù)習(xí)任務(wù)之后，我們會(huì)安排一個(gè)5分鐘左右的小測(cè)試，以檢驗(yàn)學(xué)生預(yù)習(xí)的成效。

2.2.2 鞏固復(fù)習(xí)階段的解題短視頻

作為學(xué)習(xí)效果的檢驗(yàn)，作業(yè)環(huán)節(jié)同樣非常重要。通過(guò)作業(yè)，教師可以了解學(xué)生的學(xué)習(xí)狀況，及時(shí)調(diào)整教學(xué)活動(dòng)；對(duì)于學(xué)生，可以通過(guò)作業(yè)，了解自己對(duì)于一些具體概念的掌握情況。教育心理學(xué)指出，學(xué)生的作業(yè)，特別是做錯(cuò)的題目，對(duì)于學(xué)生非常重要。學(xué)生的學(xué)習(xí)，總是通過(guò)犯錯(cuò)再糾正，螺旋式上升的。在傳統(tǒng)的教學(xué)中，教師通過(guò)習(xí)題課的方式講解作業(yè)，具有效率低，針對(duì)性不強(qiáng)等弊病。在我們開(kāi)展的在線教學(xué)實(shí)踐中，我們針對(duì)使用的試題庫(kù)中的典型題目，錄制了詳細(xì)的解題過(guò)程。在每次作業(yè)完成之后及時(shí)發(fā)布，讓學(xué)生有針對(duì)地觀看。

2.3 實(shí)踐效果

通過(guò)在傳統(tǒng)的在線直播課程的基礎(chǔ)上，加上以“短視頻”為主的預(yù)習(xí)復(fù)習(xí)環(huán)節(jié)，學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣高漲，學(xué)習(xí)效果顯著。橫向?qū)Ρ蕊@示，使用“短視頻”的班級(jí)平均分比沒(méi)有使用的高了10分左右。

傳統(tǒng)在線教學(xué)成績(jī)散點(diǎn)圖

基于“短視頻”模式的成績(jī)散點(diǎn)圖

3 結(jié)語(yǔ)

實(shí)踐顯示，基于“短視頻”的在線教學(xué)模式在線性代數(shù)的教學(xué)中值得使用。它可以降低課程的難度，提升學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣，具有高效、針對(duì)性等特點(diǎn)。在后續(xù)的教學(xué)實(shí)踐中，可以嘗試將“短視頻”應(yīng)用于其他數(shù)學(xué)課程中。