高等数学智慧课堂构建的应用探究

尤 游，刘苏兵，史娟荣

（安徽机电职业技术学院 ，安徽 芜湖 241002）

一、 引 言

李克强总理在十二届全国人大第三次会议中提出制定“互联网+”行动计划，这给课程教学改革指明了方向，课程教学必须借助互联网技术得以顺利开展，教育信息技术化已成为改革的必然趋势。“互联网+”背景下，对于高等数学教学，传统的教学模式已经不能满足综合性人才培养的需求，教学理念已逐渐从“学数学”转变到“用数学”，互联网与课程教学相结合，“理论教学引导——互联网辅助实现——智慧课堂创建”逐渐成为改革探究的新形势。

目前高校教师已经逐渐认识到《高等数学》教学改革的必要性，尤其是随着网络的开放和移动设备的不断更新，如果不能有效结合互联网技术，那课堂教学就会得不到本质性的改变，跟不上时代的步伐。部分教师教学过程中尝试通过蓝墨云班课、超星学习通、对分易等移动学习平台与学生互动，教学视频和多媒体课件也通过云平台实现资源共享，以提高教学活动的交互性。但由于云平台搭建刚刚起步，涉及面广，并不能针对性的对高等数学提出设计，运用时很多教师也发现了平台的局限性和实施过程中的阻碍。所以针对这一局面，我们对新形势下《高等数学》的教学改革进行了探究和反思，目的是为“互联网+”背景下高等数学教学改革提供理论和实践基础。

二、高等数学的教学发展现状

《高等数学》作为理工科专业的基础课程，其对促进学生思维能力培养和专业学习有着重要的地位。但由于课程理论本身的抽象性和完整性，很多专业学生都对高等数学“谈虎色变”，所以很多高校本着高等数学为专业服务的宗旨，对其内容进行了精选压缩，开设了《工程数学》《经济数学》《物流数学》等专业基础类课程。同时在智能手机逐渐占领课堂的形势下，为了打造高效课堂，部分教师也提出了教学信息技术化的思考，提出了“移动学习”的理念，但一切举措仍在初步探索阶段，实施过程中也遇到一些问题和阻力。

（一）现代信息化教学与传统教学理念的冲突

传统的教学方法以“板书—粉笔—笔记”为表现形式，对于高等数学这种基础理论课程，能针对定理、性质较好的展现推导过程，教师和学生同步进行，也有利于教师掌握课堂进度。而现代信息化教学引进了计算机、多媒体、移动智能终端、APP软件等手段，虽表现形式大大优化，但对于部分教师尤其是老教师而言，认为其教学过程缺乏高等数学中包含了大量的数学公式和理论推导，而信息化教学单纯的提供了理论展示效果，并未很好的促进其思维习惯的形成。所以认为信息化教学如蓝墨云班课、学习通、对分课堂等移动学习平台重形式，轻理论，普遍持有抵触的心理。而年轻教师因为社会的导向性和新颖性，热衷于改变教学形式，但由于教学经验的缺乏，在实施的过程中，容易出现顾此失彼的现象。

（二）信息化教学形式的局限性和课程的特殊性

教学实施过程中，虽然部分院校也启动了教学改革，比如推动MOOC、微课等，但在设计过程中大部分也只是将教学内容电子化，然后搬到电子屏幕上。对于某些章节比如“用定积分求旋转体的体积”等比较形象，表现力强，能给予学生良好的空间想象，抓住学生的注意力，但对于有些章节如定义、公式推理等，这种形式远不及教师在黑板上逐字逐句的演示效果。这时传统的授课方式更有利于学生逻辑思维的形成，并且目前的移动学习平台构建泛泛而谈，对于《高等数学》而言，市场上大部分的平台设计存在局限性，如“数学公式”的编辑就有较大的弊端，所以我们应针对教学内容客观的选择教学方式。

（三）智能手机对传统课堂的冲击和影响

“互联网+”背景下的信息化社会，年轻人接受新事物能力强，外在诱惑多，很多学生已经厌倦了传统的教学模式，尤其是一成不变的题海战术。他们更倾向于多渠道的知识来源，所以要想占领课堂，就要求教师要及时引导学生运用信息化手段，提升学习兴趣。这就需要教师将互联网技术与高等数学教学相结合，借助信息化手段，合理利用移动终端设备优化教学改革。

三、教学改革的初步实践

合理利用信息技术，有利于提高学生内在驱动力，而传统教学忽视了学生多元化的学习要求和内在情感需求，只单纯重视知识的传授。这就意味着我们不能一味排斥云平台的使用，可以尝试将云班课、学习通、对分课堂等运用到课堂中，开发云教材，融合情景化的学习理论，构建智慧学习课堂，以实现学习的交互性。

（一）基于蓝墨云班课的教学模式改革

以蓝墨云班课为例，部分院校教师在课堂中运用云班课进行教学互动和评价，起到了初步成效，得到了较好的教学反馈。云班课是在互联网环境下开发的教学助手APP，借助移动智能设备在该平台上开展教学活动，实时进行教学评价和反馈，师生可进行线上线下互动，突破了课堂教学的局限性。

云班课课程建设中包括资源库、试题库建设和云教材的编写。通过平台，课前你可以发送“问卷调查”了解学生需求，分析“大数据”合理设置教学内容，通过“资源库”实现教学资料共享，推送相关资源，让学生主动预习，教师以“经验值”作为奖励。

课堂实施过程中首先有点名环节，可通过“一键签到”或者“手势签到”及时掌握出勤情况，方便省时，且大数据分析出勤率一目了然。课堂表现中有“举手”、“抢答”、“选人”等形式，让学生线上主动参与。同时教师可针对某个知识点发起“头脑风暴”，学生及时答疑或者云空间开展讨论，面向学生范围广，也可以设置“在线测试”环节，例如“一分钟测试”活动，让学生及时做答，并自行提交试卷。通过小测试环节教师能当堂掌握全班的知识掌握情况，并根据测试成绩及时调整教学进度和难度。

课程结束后教师可以通过班课发布作业，学生能网上进行提交，作业形式多样化，教师也能随时随地评价，无形中拓展了课堂空间。同时课下可与学生交流互动，且面向的对象是全体学生，突破了微信、QQ信息交流的局限性。

（二） 云班课教学运行中的优势和弊端

云班课优势在于教师能随时管理班课，可通过移动终端发布资源，发送班课通知，学生也能通过班课消息与教师互动交流。只要建立一个班，就可以复制班课到其他小班，方便快捷，并能做到实时评价，可以以点赞或者加经验值的形式激励学生学习的兴趣。另外能通过大数据提供学情分析报告。弊端在于学生在课堂中容易出现过于在乎经验值，而忽视了知识点的形成过程。有时云班课的应用会起到“喧宾夺主”的效果。其次是云平台设计不能满足高等数学的教学要求，比如测试环节只能以选择题形式，公式编辑有局限，不能很好的服务于课程。

（三）移动教学与传统教学相结合，引入模块教学和实践教学模式，构建智慧课堂

针对移动学习平台的优势和弊端，在教学改革中我们提倡模块教学，整合教学内容，传统教学方法进行理论指导，借助云平台实现教学互动。高等数学不同于其他专业课或者公共课程，它具有较强的理论结构，需要借助教师的讲解和适当的训练来巩固知识点，以培养学生的逻辑思维。

内容讲解前我们可通过云平台推送相关背景知识，以“微课”或者“小视频”的形式；教学过程中我们用传统方法讲解理论知识，之后强调它的应用实践，这里尝试借助MATLAB等软件进行数学实验，边学习边培养操作和应用能力。课后作业方面，可结合移动教学和传统教学的特点，分选做和必做部分，选做部分提交云平台完成，可以设置教师评价或者学生间评价，目的是为了提升学习的动力；必做部分我们沿用传统的方式，以作业本形式巩固课堂重难点。教学内容方面，为了让学生更好的应用理论知识，我们应整合教学资源，让知识点之间联系密切，适当增加数学史内容，注重理论联系实际，概念引入时渗透建模思想，将每个知识点的来源、理论、应用等结合，形成一个个系统化的知识体系，目标是借助信息技术将移动教学与传统教学相结合，引入模块教学和实践教学模式，共同打造“互联网+”背景下的智慧学习课堂。

下面是在移动学习平台下针对模块化教学——“数学实验”课程的智慧课堂设计，希望能给其他章节内容的课堂教学改革提供一些借鉴。（见表1、表2）

四、智慧课堂构建的影响和反思

“互联网+”背景下《高等数学》教学改革任重而道远，随着信息化的普及和移动手机的智能化，高等数学教学信息技术化是时代发展的必然结果。同时智慧教育教学管理平台下课堂互动模式的实现也提升了教师的综合素质，充分发挥教师教学的引导作用，促进了教师队伍在教科研方面的快速成长。

但目前根据教学效果的把控程度来看教学改革仍在初步探索中，这中间面临重重阻力。首先是硬件设备的不足，建立智慧课堂需要大量的人力物力作为后盾，缺少资金支持和后勤保障，教学就不能得到顺利的开展，比如缺乏配套的实验室建设和网络课堂建设，同时也影响了教学效果。二是理论与表现形式结合难度大，这对教师提出更高的要求，不仅要求教学经验丰富，同时对于计算机能力和网络技术要有一定的掌握，如果只单纯靠公司设计，有时会脱离教学实际。最后蓝墨云班课等云平台虽丰富了教学内容的表现形式，但在实施过程中会发现，对于自控力差的同学，无形中给他们提供了玩手机的机会，这就对教师的课堂掌控能力提出更高的要求，要注意合理及时的引导，否则就会适得其反，违背了信息化教学服务的初衷。

表1 智慧课堂内容

表2 教学情境设计

同时，我们也要肯定传统教学的优势，黑板演示身临其境，课堂节奏感强，能紧跟学生思维做到张弛有度。信息化的优势在于再现了教学过程，给学生提供了资源共享模式，让学生能自主学习，拓展了理论教学课堂的时间和空间。所以智慧课堂的建立离不开两者的结合，而这种结合并非是形式上拼拼凑凑的的结合，而是要从教学内容上进行模块化整合，才能从根本上掌握信息化教学的精髓，如果只是单纯的将每个章节都设计为信息化教学模式，其实并未真正掌握其精髓。

五、未来高等数学教学改革的展望

“互联网+”时代将移动教学与传统教学相结合，让移动智能终端融入课堂，这给课程教学带来了历史性的变革，促进了现代数学教育的开展，构造了多元化的教学环境。在实施过程中智慧课堂将知识点单元化、模块化，实现评价反馈即时化、交流互动立体化、资源推送智能化，全面变革高等数学课堂教学的形式和内容，构建了大数据时代的智慧课堂教学模式。作为高校教师要主动适应“互联网+”教育发展新常态，认识到建立智慧课堂是课程教学改革的必然趋势。教学改革势在必行，但是并不意味着我们盲目追求信息化，应结合课程的特点，在肯定传统教学优势的基础上，整合教学资源，让网络技术真正融入课堂，共同促进现代化教学的改革与实施。