借力SPOC的高职“高等数学”分层教学的探索

(扬州职业大学, 江苏 扬州 225009)

随着高职院校生源结构的多样化,学生的知识水平也呈现了多层化的特点,这给高等数学的教与学带来了困难与挑战。结合SPOC对高等数学进行分层教学，既可以培养学生自我学习的能力,又能兼顾各层次学生的最优发展。

一、SPOC的优势

近年来,大规模在线开放课程(MOOC)发展迅猛,为社会和普通高校提供了优质的共享资源,推进了高校的教学改革,对高校传统的学习和教学模式产生了巨大影响。但是随着MOOC的普及,上线课程和学生注册数量的急剧增加引发了质量危机[1]。MOOC属于社会开放性的课程,没有先修条件和规模限制,只要注册,在开课时间内完成相应规定的任务,就可以获得相应的证书。但是由于注册学员的知识基础参差不齐,不能保证授课的方式和内容都能适合所有的学员,打击了部分学员的学习信心;另外MOOC平台没办法有效地对学员进行管理和监督,授课教师无法有效地将在线课程与课堂教学进行有机融合,也打击了教师教学的积极性,所以导致MOOC课程经常出现注册率高、完成率低的不良现象。

为了更好发挥MOOC的潜能,并弥补其不足,加州大学伯克利分校的阿曼多·福克斯教授于2013年提出了小规模私有在线开放课程(SPOC)的概念。其基本形式是,在传统校园课堂采用MOOC的讲座视频或在线评价等方式辅助课堂教学,最终实现 MOOC 与校园课堂教学的有机融合[2]。加州大学伯克利分校、哈佛大学、麻省理工大学、清华大学、浙江大学等很多名校都率先将SPOC融入教学活动中[3]。由此可见,SPOC有着MOOC无法比拟的优势。

首先,SPOC让教师成为教学资源的学习者与整合者,也使其成为课程真正的掌控者。教师可以根据自己的教学模式和学生的需求,来调控教学进度和节奏,自由设置学生所需完成的任务和评分标准。教师也能很方便快捷地监控所教授学生的在线任务的完成情况,从而监督学生学习,并据此调整自己的授课计划。在课堂上,教师可以组织学生分组讨论,并随时提供个性化的指导,和学生共同解决难题。因此SPOC激发了教师的教学热情和课堂活力,创新了教学模式。

其次,SPOC可以激发学生学习的兴趣,增强学生学习的动机,赋予学生深入学习的体验,从而提高课程学习的通过率。SPOC中的教学视频和学习任务可以吸引学生在课前认真准备,激发学生在课堂中积极参与,成为学习的主体,而线上自动评分系统的及时反馈也能激励学生继续深入学习,从而形成有效学习。

第三,SPOC有助于促进大学校内的教学改革,提高教学质量,发挥课程的品牌效应。2012年教育部颁发的《教育信息化十年发展规划(2011—2020年)》指出,要以教育信息化带动教育现代化,各级教育行政部门和各级各类学校要高度重视,而各类高校要建立完善的数字化平台,持续推进并优化高校精品开放课程建设。因此SPOC顺应了时代的要求,改变了传统的教学模式,将线上和线下有机融合,形成翻转课堂,提高教学质量。

二、高职“高等数学”分层教学的研究

(一)分层教学的理论依据

分层教学法的理论依据古已有之,如“因材施教”“量体裁衣”等。在国外也有一些代表性的学者,如美国著名心理学家、教育家布卢姆提出的“掌握学习理论”,强调每个学生都有能力学习和理解任何教学内容,只要提供较好的学习条件,多数学生都能获得较好的学习成绩。他主张“不同的学生需要用不同的方法去教,不同的学生对不同的教学内容均能持久地集中注意力”。

在分层教学发展的过程中,很多学者从不同的理论,不同的角度去研究如何有效地实施分层教学。2006年陈秀丽,宋志华指出在分层教学中不要忘了原苏联教育家维果茨基的“最近发展区”理论。“最近发展区”是指学生已具备的基础和水平与学生尚未达到但经过教师的引导就可以达到水平之间的距离。在分层教学之前,教师一定要了解清楚学生的最近发展区,再开展有效的教学[4]。2010年王一丹提出结合心理学家加纳德的“多元智力”理论,实施多元学与教的分层教学。既有统一教,又有因材施教;注重共性与个性的统一,兼顾思想教育与解决实际困难、课内与课外以及班级授课与个别辅导的关系[5]。2015年肖应雄等人提出分层教学中应将“因材施教”理论和“最近发展区”理论相结合，先对专业分层,再对教学内容分层,再根据学生的成绩和兴趣意愿进行分层[6]。

(二)分层教学的必要性

1.学科特点

高等数学是高职院校各个理工科专业的必学的一门公共基础课,是很多专业课程的基础,因此学好高等数学对学生的专业发展有着极其重要的作用。高等数学又是一门科学性、系统性非常强的学科,相比中学的数学课程,其教学内容中既有抽象的概念,又有复杂的论证和繁琐的运算,也就是更加抽象化、符号化、复杂化,再加之每个学生的学习能力和水平的差异,导致学生出现了学习层次的差异[7]。因此为了兼顾所有学生的良好发展,对高等数学进行分层教学是有必要的。

2.学生生源结构的多样性

目前高职院校的主要生源为:提前自主招收的高中生,无需参加高考;通过高考录取的高中毕业生;参加了高考,但低于分数线的高中注册生;参加对口考试被录取的中职毕业生和职业高中生。这就导致了学生的学习基础参差不齐,学习态度、学习兴趣、学习习惯等差异也比较大。若依然采取传统的统一教学模式,就会导致基础好的学生觉得“吃不饱”、基础差的同学跟不上等问题,从而使部分学生更加畏惧学习高等数学。

3.提高教学质量的重要途径

一个班级中学生的数学基础参差不齐,学习动机、学习需求、学习习惯也各不相同,这导致教师的教学目标、教学内容、教学模式、教学手段、评价标准亦各不相同,若依然采取传统的教学模式,按照统一标准授课,必然不能使每个学生得到个性化发展,课程通过率也急转直下。若进行分层教学,教师按照每个层次设计教学内容,寻求最适合学生最优发展的教学模式,必然能提高高等数学的教学质量。

三、借力SPOC的高职“高等数学”分层教学方案

(一)建设在线课程

借助SPOC可以创新课堂教学模式,分层教学可以让每个学生得到最优发展,将两者进行有效结合有助于提高教学质量,那么建好高等数学的小规模在线开放课程就成为开展分层教学的前期重要工作。

(二)学生分层

要能对学生进行恰当的分层,需要事先调查学生的个性需求、学习能力、学习习惯、知识水平等。可以从两个方面对学生进行调查:一是完成调查问卷,问卷中要包含学习兴趣、学习习惯、学习能力、职业规划、高考数学成绩等;二是知识水平测试,让学生完成一份数学知识测试,测试中包括基础题和提高题,基础题以中学数学必修内容为主,提高题主要是中学数学选修内容,而且此内容又是高等数学学习的重要基础。通过两份调查进行量化分析,也可以请专业老师进行相关的统计分析,最后对学生进行分层,一般分为A、B、C三层,详见表1。

(三)教学目标分层

对学生进行分层后,要遵循可接受性和学生最优发展原则,根据每层学生的特点制定不同的教学目标，详见表2。

表1 学生分层

表2 教学目标分层

(四)施教策略分层设计

A层的学生数学基础扎实,理解能力和领悟能力均较强,因此在教学过程中要着重培养学生自我学习能力和逻辑思维能力,在施教策略上可以考虑将SPOC大力融入教学过程中,利用翻转课堂,充分发挥学生的主观能动性,设计以学生为主体的施教策略，详见图1。

图1 以SPOC为重要模式的A层施教策略

B层的学生占总学生的比例最大,整体素质稍逊于A层,该层学生智力因素较好,非智力因素中等,有一定的数学基础,但缺乏持之以恒的毅力,因此B层的施教策略还是以教师为主体,逐步培养学生分析问题和解决问题的能力,SPOC只是作为学生学习的辅助工具，详见图2。

图2 以SPOC为辅助模式的B层施教策略

C层的学生数学基础薄弱,也没有学习的主观愿望,上课容易注意力不集中,意志品质较薄弱。针对C层的学生,要求他们了解数学的用处,激发学习数学的兴趣,淡化理论,本着“够用”的原则,着重培养基础知识和基本能力。因此C层的施教策略为:课中以教师讲授为主,主要讲授基础知识,并穿插数学思想和数学文化的介绍,激发学生的兴趣。另外在每章节中安排两次数学实验课,教会学生如何用Mathematica软件来计算复杂的求极限、求导、求积分的题目。课后布置的作业也选择简单易算的。而高等数学SPOC不作为他们学习的硬性要求,对于有意愿、学习能力有所提高的学生鼓励他们课后在线学习。

(五)评价标准分层

由于各层的教学目标、教学策略、学生特点各不相同,若实施分层教学后依然采取同样的评价标准,显然违背了分层教学的初衷。因此针对不同层次实行不同的评价标准就成为分层教学的一个重要方面,也是不可忽略的重要方面，详见表3。

表5 评价标准分层

每层的期末笔试试卷也需要分层,题量一致,但是试题的题型和难度各不相同。C层试卷仅考核基本题,甚至可以开卷考试,这样可以解决C层学生因记不住导数公式、积分公式而无法解题的困境。B层试卷增加有一定难度的分析理解型试题。A层试卷增加有一定难度的综合运用题。

四、结语

借力SPOC的高等数学分层教学是一种新型的教学模式,有利于促进各层次学生的自身发展,是有效提高教学质量的一次重要的教学改革。但不可否认,这个新的教学模式也有一定的难处:高等数学是所有理工科专业的公共基础课,实施范围广,需要教务部门和各学院的大力支持,统一协调;由于教学方法和思想都发生了很大的变化,任课教师需要改变传统的教学观念,重新进行课堂教学设计,因此教学任务明显加重;如何保证学生线上学习和完成测试的独立性也是一个难题[8]。因此借力SPOC的高等数学分层教学虽然为每个学生提供了一个满足自身需求发展的良好环境,但毕竟还处在探索阶段,还需要在实践中不断改进。