基于超星學習通的線性代數混合式教學研究

戈躍華沈瑋瑋白 露

（1.河北地質大學，河北 石家莊 050031；2.河北經貿大學，河北 石家莊 050061）

0 引言

2018年《普通高等學校本科專業類教學質量國家標準》（以下簡稱“國標”）是面向全國、全世界發布的第一個高等教育教學質量國家標準。國標突出以學生為中心，注重激發學生的學習興趣和潛能，創新形式、改革教法、強化實踐，推動本科教學從“教得好”向“學得好”轉變。2020年新冠肺炎疫情的爆發，致使全國高校的線下授課受到了嚴重的影響，教育部對各大高校發布了“停課不停學”的任務，同時提供了豐富的網上教育資源，以期望教師的教學工作和學生的學習得以高效地完成，但是線上教學也存在一些弊端，比如網絡問題和平臺的延遲導致師生不能及時互動等。隨著線下課堂教學的恢復和互聯網技術的迅速發展，課堂教學結合線上教學，教師可以充分利用線上教學和線下教學的各自優勢，實現“啟發式”“互動式”的教學模式，彌補單一教學模式的不足，充分調動學生的學習熱情，提高學生的學習效率，高效地完成教學目標，線上線下混合式教學模式是以后教學的必然趨勢。

“線性代數”是一門以矩陣為核心的公共基礎理論課，教學重點是使學生獲得矩陣理論，學習處理矩陣問題的技能，為后面專業課程的學習打下良好的數學基礎，為培養數學基礎扎實的技術類人才創造條件。由于數學理論的抽象性，使得大部分學生對數學課堂望而卻步，為了讓學生喜愛數學課堂，在生活中感受到數學的美妙，從而提高學習數學的熱情，教師堅持以學生為中心，轉變教學方式，調整授課節奏，探索新的教學模式。

混合式教學的概念最早由國外的培訓機構提出，這種教學模式于2003年被引進國內，成為課堂教學改革的一種模式。線性代數課程以超星學習通為平臺，針對其課程特點，完成了前期建課準備、課前預習、課中探究、課后提升的線上線下混合式教學的實施過程，制定了合理的課程成績評定方式，最后結合學生的表現以及評價對混合式教學進行評價。

1 高校線性代數課程教學現狀

1.1 線性代數課程的特點及教學目的

線性代數是高等院校理工類和經管類學生的一門公共基礎必修課。線性代數課程的主要內容包括行列式、矩陣及其運算、矩陣的初等變換及線性方程組、向量組的線性相關性、相似矩陣及二次型、線性空間與線性變換，應用于數學的傳統領域，應用數學、工程數學及多種學科。線性代數課程的概念較多、符號多，但規律性強，課程內容比較抽象。通過對線性代數的學習，使學生初步地掌握基本的代數知識和嚴格的代數方法，同時還能培養學生的抽象思維能力，分析問題的能力和動手解決問題的能力。

1.2 傳統課堂教學的特點

目前傳統的課堂，是以教師為中心，多采用說教式的教學模式。教師在講臺上進行理論講解，學生在臺下接受知識，知其然而不知其所以然，對線性代數的學習也只是停留在會做課后習題、應付考試方面，但是對線性代數的本質、概念、應用都不了解。在傳統的教學模式下，教師是教學活動的引導者，因此，教師可以在規定的課時內完成規定的教學任務，并且大部分學生能夠順利通過期末考試，完成學校的學分要求。

1.3 傳統課堂教學的劣勢

傳統課堂教學模式培養的學生缺乏對知識的探索，喪失了對數學學習的興趣，認為數學的學習是枯燥的。同時，學生不能將所學的數學知識與本專業的特色結合起來，不能做到真正地學以致用，認為數學的學習是沒有意義的。為了提高學生對數學的學習興趣和課堂的學習效率，改進傳統的教學模式是很有必要的。

2 混合式教學的基本理念

混合式教學就是將線上教學和傳統教學的優勢結合起來的一種“線上+線下”的教學。通過兩種教學組織形式的有機結合，從而獲得更佳的教學效果。混合式教學活動設計堅持以學生為中心，采用線上與線下相結合、基礎與拓展相結合的模式進行。在課堂中融入課程思政，采用案例教學法、啟發法等教學方法，激發學生的學習興趣，保證學生的學習效率。

2.1 混合式教學有利于學生對所學知識的理解、鞏固

學生在課前可以通過視頻自學，對內容的重難點熟悉，課上將注意力集中放在重難點的分析和講述上。通過新的教學手段，學生將更積極地融入課堂中去，對所學的知識更加感興趣，能夠不知不覺中將課堂上的內容消化吸收。課后，學生對沒有完全掌握的知識點或者不熟練的方法通過視頻和線上討論進行知識鞏固。

2.2 混合式教學有助于培養學生自主學習的能力

通過課前給學生預留問題，學生會自己去尋找解決問題的方法，這一過程就是學生自主學習的過程。課前的認真準備，課堂中的積極學習將很大提高學生的學習成就感，進而提高學生自主學習的能力。

2.3 混合式教學有助于拓寬教師和學生的知識視野

學生課堂學習效率的提高，將增加課堂知識的容納量；每個教師的知識容量有限，共享網絡資源，將網絡精華引入到課堂中，不僅可以豐富教師的知識，還可以擴大學生的知識面。

3 混合式教學的實施過程

超星學習通是目前比較流行的一種移動學習平臺，學生可以借助智能手機或者平板電腦安裝學習通App。該平臺提供了建立班級課程、點名簽到、上傳視頻資料、隨堂練習、發布作業等功能。

3.1 前期準備

基于超星學習通平臺，考慮到我校學生的基礎和學習能力，依托校級精品在線開放課程“線性代數”，首先分章節建設好課程內容，包括每一節課的教學資料、教學視頻、隨堂檢測、拓展閱讀，上傳每節詳細的導學預案、教學設計等。在每一部分設置相應的任務點，任務點包括每節課預習任務的完成，學習視頻的觀看，通過完成隨堂檢測檢驗學習效果等。其次，發布階段測試，檢驗階段學習效果，及時查漏補缺，充分體現過程化教學。最后，補充教學資料，包括優秀教師的教學視頻等。

3.2 教學實施過程

3.2.1 課前預習導學，堅實基礎

數學課的新知識往往是通過以前學過的舊知識引出的，在回顧舊知識環節，教師挑選合適的資料放在課前預習中，可以讓學生在線下提前完成。這一部分的內容可以是習題，也可以是案例或短視頻，根據課程內容制定不同的預習形式。在課前預習環節，學生完成預習并檢測自己的認知水平，通過線上反饋教師可以掌握學生的學習情況，為高效的課堂學習打下了堅實的基礎。

3.2.2 課中探究學習，實時檢測

課中，教師充分利用學習通“簽到”“搶答”“生生互評”等功能，提高同學們的課程參與程度，避免老師機械“灌輸”，學生被動接受的傳統教學模式。通過課前預習掌握了學生的預習情況，在課堂中對重點和難點部分進行重點講解。教師可以利用學習通中的“隨堂檢測”功能，將學生的解答過程投屏到大屏幕，教師可以及時了解學生答題時出現的問題，并給予解答，實時檢測學生掌握新知識的情況。

同時，要將課程思政元素有機融入課堂教學，做到潤物細無聲。比如，在講到線性代數的歷史發展過程時，結合數學家的故事，使學生了解數學家的貢獻，學習科學家不畏艱難、勇攀頂、科學高峰的精神，激發學生的科研熱情；在講到定理公式的推導時，應注意培養學生的抽象思維能力；在講到線性方程組時，應特意強調方程組的思想在《九章算術》中就有所涉及，培養學生的愛國主義情懷和責任感、使命感；講述線性代數在實踐中的應用時，應結合學生的所學專業，激發學生鉆研的興趣和科技報國的決心、使命。

3.2.3 課后測驗評價，提升學習

課后，教師借助學習通發布課后作業，檢測學生對新知識的消化程度；學生利用學習通中的視頻進行查漏補缺。學生觀看視頻后如果仍然存在不理解的知識點，可以在討論區留言，教師和其他學生都可以留言回復，這樣為學生提供了更多的交流互助的機會，有助于提高學生的表達能力和分析問題解決問題的能力。

3.3 課程成績評定方式

構建“課堂表現”（20%）+“期中在線測試”（30%）+“期末在線考試”（50%）的課程考核方式，對學生實施發展性、過程性評價。在課堂教學環節中加入學生自主學習的成績權重，課堂表現成績構成為：出勤占10%，學習通中觀看在線課程學習視頻占25%，學習通章節學習次數占10%，學習通章節測驗占25%，完成課堂練習及課后作業占30%。期中在線測試和期末在線測試從“線性代數”課程在我校平臺上自建的題庫中，根據知識點的選擇隨機組成試卷對學生進行測試，真正做到了教考分離。

4 對混合式教學的評價

通過線上線下混合式教學，教師可通過學習平臺實現教學管理，可有效加強對教師的教學監督，對學生學習的考核。對教師而言，可隨時查看教學進度、教學活動、教學內容，抽查學生的課后作業完成情況以及與學生進行在線討論，提高了教師的教學水平的同時也加深了教師對學生的學習印象。對學生而言，可隨時查漏補缺，不會存在遇到問題沒有辦法解決的情況，使得學生的學習更具有計劃性，提高了學習效率，加強了師生之間的交流。

4.1 激發學生的學習興趣，提高學生的自主學習能力

實施混合式教學以后，學生的學習興趣提高了。由于課前預習設置的問題更具體，激發了學生探索新知識的欲望。課前充分的預習使學生更加關心教師在課堂中的講解思路，遇到不懂的問題可以隨時提出，課堂的學習氛圍更加強烈。

4.2 增加課堂教學的深度，提高教師的業務能力

學生課堂學習效率的提高，教師將有時間把部分拓展知識放在課堂，這樣增加了課堂教學的深度和廣度。教師作為課程教學的設計者和引導者，不僅需要對課本中的內容充分熟悉，還需要了解相關領域的前沿及應用，這就要求教師要認真準備課堂內容，不斷地學習新內容，提高教師的業務能力和教學水平。

5 結語

本文通過對“線性代數”課程的線上線下混合式教學模式深入分析和實踐探索，結合我校學生的基礎和學習能力，依托校級精品在線開放課程“線性代數”制定了線上線下混合式教學的實施過程。根據學生的課堂表現和總評成績，發現混合式教學確實可以提高學生的學習成績和學習興趣。混合式教學是一項長期性與系統性的創新型工程，在今后的教學工作中，應該結合學生的基礎水平和專業特點，制訂適合不同專業的混合式教學方案，逐步完善混合式教學的建設。