微课在高职工程数学教学中的应用

阮杰昌

摘要：微课又称微型课程，它是从学习者的认知规律出发，运用现代信息技术，将有关的学习内容、环节、拓展的材料用碎片化的方式表现，形成结构化和系统化的数字资源，具有在线学习和移动学习的优势。由于微课的针对性强，教学目标明确，内容短、小、精、简，利于层次化、差异化学习，因而微课是一种解决传统高职工程数学教学中存在问题的好方法。在高职工程数学教学中应用微课，教师须把高职工程数学教学的特点与学生的学习特征紧密结合起来，采取有效的应用策略，才能充分发挥微课在高职工程数学教学中的功能，不断提高教学质量。

关键词：高职; 微课; 工程数学教学

一、微课的概念与特点

（一）微课的概念

所谓微课（又称微型课程），是指一种以视频为基本载体，记录教师围绕某一重点知识（包括难点、疑点知识）或教学环节而展开简短的、精致的、完整的教学活动方式。微课这种新兴教学方式，遵循了学习者认知规律，它运用成熟的现代信息技术，将有关的学习内容、学习环节、拓展材料以碎片化的方式表现，形成结构化、系统化的数字资源，具有场景化强和教学形式多元化的特征，能把教学知识内容化复杂为简便、化抽象为形象，从而诱发学生强烈的学习兴趣，提高其学习效果。实质上，作为微课的核心，就是要运用视频的形式开展教学，帮助学生理解教学的重点、难点、疑点，加深学生印象，便于学生记忆、消化、掌握，促进整个教学活动质量的提升。

（二）微课的特点

微课的特点主要有：（1）教学时间短。由于学生在长时间的课堂教学里容易产生疲劳，他们集中注意力从事高效学习的时间也就变得有限，而微课能利用视频自身的特点，播放时间一般保持在10分钟以内，在学生集中注意力的有效时间里便于他们观看、接纳，有利于他们更好地理解记忆和学习，缩短课堂教学时间，确保在最短时间内拥有高水平的学习效率。（2）课堂教学内容不多，可以抓住重点、突破难点、突出易错点。微课扣紧教学的重难点、易错点进行详尽、精彩剖析，有利于帮助学生尽快掌握好知识的重、难点，更好地理解核心知识，实现教学效益的最大化。（3）传播迅速，反馈及时。由于微课内容短、小、精、简，采用带有交互功能方便在线与移动的学习方式，教师能较好地从及时反馈中了解到教学效果，可以明确地感知到学生的理解程度，方便教师改进教学，帮助学生在以后的课堂学习中能够熟练掌握学习内容，稳步提升学生的学习效率。（4）针对性强。微课的教学形式由教师根据学生的情况和学习知识的特点自我设计，教师针对不同水平的学生设计、录制出不同层次的微课，因材施教，能帮助不同水平的学生利用零碎时间突破学习瓶颈，提升单位时间的教学实效。

二、微课的应用现状

美国圣胡安学院的高级教学设计师大卫·彭罗斯于2008年首次提出了微课概念。我国广东省佛山市教育局信息网络中心的胡铁生于2011年首次从系统论的角度提出了微课程的概念。当前，微课已广泛应用于基础教育、职业技术教育和高等教育等各类院校的学科教学。随着我国教育教学改革的不断深化，各种不同类型、不同层次的学科教学都在积极促进微课与课堂教学紧密结合，使微课这种翻转课堂成效显著，越来越受到教育界的普遍重视。高校也非常积极着手进行微课的推广和普及，已在全国范围内成功举办了两届高校（含高职高专）微课比赛。（1）2013年教育部全国高校网络培训中心组织举办了首届全国微课比赛，参与的高校涵盖了985、211、一本、二本、三本、高职高专院校共有200多所;参赛选手12000多人，参赛作品数量较多，仅山东省就有2968件，江西省有1059件，其中高职高专有508件符合大赛要求。此次比赛从不同角度对微课作品进行了精细的分类，比如依据教学方法，把微课划分为讲授类、问答类、启发类、讨论类、演示类、练习类、实验类、表演类、学习类、合作学习类、探究学习类等等;依据课堂教学环节，把微课划分为课前复习类、新课导入类、知识理解类、练习巩固类、小结拓展类。根据分类，从中分别评出了一、二、三等奖和若干优秀奖。（2）2014年3月至2015年8月教育部全国高校网络培训中心组织举办了第二届全国高校微课教学比赛，共1400多所高校参赛，参赛选手超过1800多人，其中高职高专6000多人，有613件作品进入决赛。在整个比赛过程中高校教师满怀教学热情，主动投入到互联网+信息化的浪潮中，注意加强相互交流、相互研讨，积极探索微课这一教学新模式，成绩显著。2016年3 月比赛圆满结束，并由全国高校网络中心组织专家对各类微课作品分别评出了一、二、三等奖和若干优秀奖。

通过第一和第二届全国高校微课教学比赛，极大地促进了微课在高校教学中的推广、普及和应用。在互联网不断渗透教育的背景下，微课目前已经发展成为高校教学的新形式，借助微课这种移动学习、泛在学习、翻转课堂等学习方式，能够把教学中某个重要的知识点，以视频的形式呈现给学生。在传统的课堂教学不能满足学生需求变化的情况下，微课恰好可以发挥其功能，弥补传统课堂教学的缺陷，而且学生在课余时间里，对于自己不清楚的知识点，只要打开相应微课视频再学习一遍，就有了“教师给我上课”这种身临其境的新感觉，高校教师的微课也因此深受廣大学生的接受认可和喜爱。

三、高职工程数学的性质及教学特点

高职《工程数学》是为高职工程技术类不同专业设置的一门必修基础课程，是多门数学综合的总称，其内容包括《线性代数》《概率论》《积分变换》《复变函数》《数理统计》《数学软件的工程应用》等。高职工程数学把数学与工程科学技术有机结合在一起，聚焦如何把数学应用到实际中去，既是基础性学科，又是工具性学科，设置的目的在于为高职工程技术类各专业学生进行后续的专业课程学习，奠定他们不可或缺的数学知识，以利于培养他们较强的逻辑思维能力、熟练的运算能力和灵活运用数学知识解决工程技术实践中常见问题的能力和创新能力。

从教师的角度看，高职工程数学的教学内容繁多，理论知识较为抽象复杂，且各章节知识内容的相互衔接紧密，要为学生后续学习打下良好基础，这在某种程度上决定了它在专业基础课中是需要花费学习时间最长的课程之一;同时，要掌握好工程数学理论知识，也在客观上对学生提出了较高的学习要求。因此，传统的高职工程数学的课堂教学具有单位时间内传递的知识量多、前后内容关联度大、课堂节奏快、课时偏紧和学生自主学习时间有限等特点。这一特点促使教师在传统课堂教学中常常需要给学生灌输大量理论知识，每节课不仅公式多、计算量大，而且往往学生一个问题没弄明白，下一个问题又来了，容易让课堂教学变得枯燥乏味，使学生抓不住重难点，感到学习工程数学压力大、难度大而兴趣索然。

从学生的角度看，学生的特点表现为：一是高职学生入学的基础总体偏差，水平参差不齐，他们对整齐划一而偏重单向传递的教学，普遍感到学习比较吃力;二是高职学生虽然清楚学好工程数学非常重要，但是他们中的大多数却容易从自身的感知出发，认为工程数学的学习内容总是那些单调的数学公式推导、定理证明和枯燥的计算，因而对这门课程的学习缺乏动力，更提不起学习兴趣，甚至有些学生还因畏惧学习工程数学而产生厌学、弃学心理;三是高职学生学习的时间相对零散，他们缺乏系统地对工程数学知识内容进行有计划的预习和复习，特别是面对课时紧、知识内容量大、前后知识关联度大的工程数学这门课程，若是其中某一个问题没有弄清楚，就必然会给他们后续的课程学习带来影响，这就要求高职学生在学习工程数学知识时，付出很长的连续不断的时间才能达到理解、领悟、掌握的程度。

要克服传统高职工程数学教学中存在知识传递量过多、课堂节奏过快、课时过于偏紧以及课堂教学过于枯燥乏味的问题，教师应深入实际，充分了解高职学生情况，根据学生基础总体偏差、学习兴趣低、学习时间过于零散的特点，想方设法找出解决问题的好方法。而通过前面对微课特点的剖析，可以深刻认识到微课针对性强、教学目标明确等特点，其内容短、小、精、简，利于层次化、差异化学习，因而微课的應用是一种解决传统高职工程数学教学中存在问题的好方法。

四、高职工程数学教学中应用微课的好处

在高职工程数学教学中应用微课，归结起来，其优势或好处在于：（1）有利于教师准确切入学生的最近发展区去应用微课，能够很好地克服旧的传统课堂“教师讲、学生听”而使学生几乎失去自主学习的时间和空间的“填鸭式”教学弊端，可让学生拥有更多师生之间、生生之间展开互动的时间和空间。同时，在教师的精心辅导下，可有效地促进学生把储存于头脑中的工程数学的知识快速提取出来，按照要求和提示，经过屡次观看视频内容，可从过去单纯被动接受知识转变为能够自主探究知识，并能够根据个人的理解、领悟，结合个人的认知风格形成有序的规律性的整体结构，构建出个体良好的工程数学认知结构，促进其认知结构的形成。（2）有利于激发学生学习工程数学的兴趣。教师利用现代信息技术设计，实施微课教学，能为学生创设出宽松、协调、和谐的探究合作学习氛围，让学生拥有更多自主学习的时间和空间，充分调动他们学习的主动性、积极性，吸引他们倾心地参与到工程数学学习活动中，切身体会到自主探究与合作学习中的快乐，帮助他们在较短的时间内理解、吸收、领悟重点知识，满足其强烈的求知欲望，使他们获得真实的成功的体验，从而激发他们学习工程数学的浓厚兴趣。（3）有利于促进师生、生生之间的互动交流。一方面微课教学形式多样，有视频、实际操作等，微课运用游戏、视频等简短而新颖的教学形式，能有效地活跃课堂气氛，降低课堂的枯燥性，消除学生的厌烦情绪，极大地增强工程数学知识对他们的吸引力;另一方面，在数学教学活动中微课的一大特色就是给学习者提供了多样化的学习方式，有助于学生管理碎片化时间，帮助学生利用日常的零碎时间进行学习，进而减轻学生学习工程数学的压力，有助于学生在理解基础上更好地把知识融会贯通，比如学生通过E-Learning这种先进的数字化学习方式，不仅学到来自书本的工程数学知识，而且还能接触学习到源于网络中丰富的数据库资源所提供的工程数学知识，学生借助手持移动终端就能打破时空局限轻松地进行微课学习，使过去呆板、压抑的“填鸭式”课堂一去不复返，取而代之的是在师生、生生之间形成一个多向的交互式的学习环境，很好地推动了师生、生生之间的互动交流，起到有效增强微课教学效果的作用。

五、高职工程数学教学中应用微课的策略

高职工程数学教学中应用微课要取得实效，一般须采取以下策略：（1）合理调整教学内容，增强教学的针对性。教师对于讲授的工程数学各章节内容，需要根据学生水平和教学实际，做到详略有序、重难点突出;对于计算量过大的一些知识内容、证明过程比较复杂的知识内容，要适当给予弱化，也可提供给学生兴趣小组开展合作学习。比如线性代数教学内容中的线性空间、线性变换，就可提供给学生兴趣小组开展合作学习;对于复变函数与积分变换，可把无穷远点留数和保角映射略去，对于用定义来计算傅里叶积分的部分应予以弱化;还可根据内容需要，适当增加工程数学的应用背景知识，让学生切实体会到工程数学所具有的实用性和重要性。总之，经过内容的合理调整，并加以优化组合，高职工程数学的教学就能更好地切入学生最近发展区，既可满足不同学生的实际需求，又能进一步增强教学的针对性。（2）搞好微课的设计和录制。在合理调整内容的基础上，微课不但需要事先设计好如何讲清每个知识内容的重、难点，而且需要准确找到一个知识点与另一个知识点之间的衔接，把握好微课视频录制的关键处，然后进行精彩的录制，才能有效发挥微课的优势。这就要求教师在录制微课视频时，应着重围绕知识的衔接点先设计好具有悬念或趣味性的问题，或是有意识地引入相应的知识点，让学生带着问题去学习，为他们学习新知识作铺垫。这样，借助设计具有悬念或趣味性的问题，就能强烈吸引学生，让学生兴趣勃发，激发出他们内在的求知欲望，驱动他们主动思考，并积极通过思考或者查询资料的方式来提高自主学习能力。（3）引导学生完成好上课前的预习任务，做好微课堂学习准备。在做好高职工程数学预习任务上，教师需要做好两方面的事情，一是要教会学生预习，教师可将示范指导学生如何按规范完成预习任务的活动进行录制，给完成预习任务的关键处配上清晰的声音提示或鲜明的文字提示语，然后再利用视频剪辑软件制作成10分钟以内的微课程，发送到网络学习平台、班级微信群或QQ群，提供学生点击或下载观看。通过此类微课学习，学生模仿学会了预习的方法或技巧，就可以减少大量的课堂教学时间;二是要在事先收集好丰富的教学资源基础上，教师须依据学生的学习习惯和学习水平，创建形式多样的学习资源，比如创建图文并茂的学习视频、标有具体步骤的PPT以及明晰的Word文档等，在创建成功后及时把它们上传到网络学习平台、班级微信群或QQ群，提供给学生点击或下载观看，就能较好地满足不同学生的学习需求，使学生课前通过观看视频，对简单的知识能够自我理解消化，而对复杂的知识问题，则可通过资料查询或是与同学共同探讨解决，若还不能得到解决，学生可以带着问题到课堂寻求教师帮助。这样，通过有目的的预习，学生均能有所启发，有相应的收获。（4）创设微课教学情境，激发学生学习兴趣。创设真实生动的微课堂教学情境，能让学生快速融入问题环境。比如在概率论的知识教学中，教师可充分利用微视频，向学生介绍数学文化方面的知识，把数学思想与文化融入到具体的课堂教学中，循循善诱地导出概率的基本概念，不仅可从多维视觉的背景下创造出一个生动、活泼的数学知识情境，而且可使学生在优良的情境中趣味盎然，激发出他们积极探究问题的兴趣。（5）运用微课构建新的认知结构，帮助学生吃透教学中的重难点知识。工程数学知识相对比较抽象，导致知识内容中的重难点往往容易阻碍高职学生新的数学认知结构的构建。为此，教师可将重难点问题详加剖析，制作成启发性强且浅显易懂的微课视频，开放给学生。比如教师在教学线性代数时，可利用几何画板软件结合PPT将其内容制作成课件呈现给学生，就能收到极佳的教学效果，容易做到变抽象知识内容为具体的知识内容，变书本的静态知识为微课场景中的动态知识，使学生的学习充满生动性、趣味性，让他们不再会有枯燥乏味的感受，从而既可以降低学习难度，又能够顺利帮助学生实现对知识的掌握和数学认知结构的建构。（6）在借助微课帮助学生解决问题的基础上，适时推动学生开展探究合作学习。教师以微课的形式将工程数学教学中的新知识、新例题讲解环节恰到好处地提供给学生，会让学生个体的自主探究学习变得如鱼得水。同时，在学生自主探究学习的基础上，当学生个体取得学习成果时，教师要积极引导学生适时地开展探究合作学习活动。引导学生开展探究合作学习活动，一方面，须关注、鼓励学生敢于表达自己的观点，勇于把自己的学习研究成果拿出来与大家分享;另一方面，可以围绕课堂中的疑难问题进行积极的讨论和交流，教师要鼓励学生发散思维，各抒己见，使他们在相互合作、相互交流、相互研讨中能够获得更大进步。

总之，在高职工程数学教学中应用微课，教师须讲究策略，在微课制作上应力求精益求精，在课堂教学中要尽量多给学生自主探究学习的时间和空间，善于启发诱导，同时须加强平台的互动沟通功能，才能充分发挥好微课的优势。

参考文献：

[1]  杨喜艳，吴亚豪.“翻转课堂”模式在大学数学教学中的应用初探[J].高教学刊，2016，（16）：78-79 .

[2]  柴璐璐.关于高职院校有效教学的几点思考[J].河北职业教育，2017，（6） ：24-27.

[3]  孙永征，侍红军，等.基于微课使“工程数学”教学体现工程背景[J].科教文汇，2016，（12上） ：42-43.

[4]  张志成.翻转课堂教学模式在工程数学教学中的应用[J].河南机电高等专科学校学报，2015，（9） ：87-89.

[5]  翁嘉，周驰.微课在高校教学中的应用探析[J].浙江水利水电学院学报，2014，（2） ：86-89.

[6]  郑小斌.高职院校微课教学存在的问题及对策研究[J].兰州教育学院学报，2015，（3） ：88-90.

[7]  辛颖，郭兴凤，陈复生.基于微课的翻转课堂在高校专业教学中的应用初探[J].河南工业大学学报（社会科学版），2015，（4） ：122-125.