基于高职高等数学的SPOC系统构建与应用研究

陈灵波

(云南旅游职业学院基础教学部 云南昆明 650221)

由于高等数学教学知识过于复杂，属于综合应用知识点范畴，从而需要教师在教学过程中应用SPOC系统，并将学生分成不同小组，而后以小组为单位进行课堂讨论。在SPOC应用模式下，教师只需要作为问题提出者与设疑者即可，在学生经过小组合作、思考与讨论后解决疑难问题，以此增强学生协作能力与思考能力，进而提升高职高等数学教学效果。

一、SPOC系统的内涵

高等数学中的SPOC主要是指限制性的小规模在线课程（Small Private Online Course），是由加州大学伯克利分校的教授阿曼德·福克斯首次提出此概念的。[1]与带有Open和Massive的MOOC相比，SPOC中所指的Small主要是指小规模学生，约为几十至几百人左右，其中Private主要表示其私密性，是准入与限制学生的条件设置，只有申请学生达到相应条件才可纳入该课程。SPOC系统可有效避免以往采用MOOC时所存在的注册率较高但完成率较低的现象。[2]因此，高职院校在高等数学中应用SPOC系统开展混合式翻转课堂教学模式，不仅能够在混合式翻转教学课程中应用，还可帮助学生有效解决个性化学习、存储学习资源与管理过程等问题，进一步整合教学新理念和信息化数学教学课程。

二、高职高等数学的SPOC系统构建与应用优势

（一）契合数学培养目标

高职高等数学课程主要为专业课程教学服务，目标在于增强学生职业素养和职业能力，为学生未来发展和后续学习打下坚实基础。[3]近年来，数学专业教学的实践性、应用性受到广泛重视，但由于现有教学条件和教学时长限制，高职院校建设实验教学与建模教学只能满足少数学生或流于形式，极大程度削弱了数学教学应有的实用性，更难以培养学生职业素养与职业能力。高职院校高等数学在构建与应用SPOC系统后，可根据学生学习需求利用互联网技术寻找学习资源，而后反复观看内容，通过自主学习方式增强基础理论能力。此时，数学教师只需在教学过程中解答问题即可，并从中引导学生通过理论知识解决实际生活问题。如此一来，不仅能够巩固学生基础理论知识，还可有效增强学生操作能力与应用能力。

（二）满足学生的学习需求

高职院校普遍学生数学基础能力较差，对于数学课程学习自信不足，却对网络操作流程十分了解。因此，高职院校构建SPOC系统下的教学课程十分容易吸引学生，让学生迅速进入学习氛围中。一般来说，SPOC教学内容时长为10-15分钟左右，便于学生进行移动学习或碎片时间学习。此外，SPOC课程可细化被学生吸收，一般一个视频内只包含一个重点问题或知识，有利于学生充分掌握重点知识，且不容易分散注意力，最大程度调动学生学习兴趣，增强高职数学教学质量和数学教学效率。同时，高职学生还可在SPOC系统下接触先进科学技术与数学前沿知识，从中激发学生好奇心理，感受获取知识的愉悦体验，从而进行深层次学习。

（三）增强学生学习灵活性

高职学校学生具有多样化的学习需求，一些学生以就业为目标，一些学生以升学为目标。随着高职教育深入改革与发展，高职院校在课程建设方面也应以学生日后发展需求为标准。但是，高职院校高等数学教学想要既不增强学生学习压力，又可满足学生学习需求十分艰难。在此情况下，高职院校可通过构建与应用SPOC模式满足大部分学生学习需求，增强高职高等数学教学弹性需求。SPOC教学视频主要以微课形式为主要呈现方法，可根据学生自身学习特点、学习需求自主掌握学习地点、学习时间，随时把握视频学习进度与学习节奏，充分掌握知识内容。如果学生担心因为缺课而落下学习进度，难以跟上教师教学节奏，则可按照学习主题利用碎片时间巩固与复习，或是在课外场所利用移动平台进行学习，既可满足学生学习所需，还可解决学习效率、学习进度问题。

（四）帮助教师创新教学模式

以往高职院校高等数学教学课堂由教师独自负责，仅由数学教师承担教学授课、开发课程、设计课程等全部任务。想要提升数学教学质量基本取决于数学教师教学方法与教学能力。但在教师应用SPOC模式后，可将自身教学身份转化为整合与学习课程资源的教学引导者，教师不再是教学课堂的主体，更不必根据课程内容设计教学任务，只需要根据实际教学情况整合线下与线上教学资源即可。在线上教学资源中，数学教师需要跟进与观察学生学习情况，掌握与引导学生学习方向。在线下教学课堂中，数学教师的教学角色是促进与引导学生进行学习，组织学生开展课堂讨论，提供个性化教学指导，解决学生所遇到的数学难题。面对一些具有强度操作性的教学问题，教师可通过演示操作、专题讲座等方式带领学生深入分析，以此节约教师重复讲解内容与备课时间，将更多教学时间利用在和学生拉近距离、整合教学资源上面，以此激发数学教师课堂教学活力与教学积极性，创新与优化高等数学教学模式。

三、基于高职高等数学的SPOC系统构建路径与应用策略

（一）课前阶段

高职高等数学在应用SPOC系统进行课前导学过程中，首先需要教师确立相应教学任务并为学生设计课前学习内容，发布与制作导学案，帮助学生明确学习要求、学习内容与学习目标。需要注意的是，学习内容需要细化明朗，学习目标需要具体明确，不可笼统描述。其中学习过程主要包括预学课件、教学测试、课堂问答、视频浏览、阅读资料、预习课件、完成学习等。教师应在每一节教学内容中将其分割成碎片化模块，其中每一部分碎片都应包含1-2个重点知识，从中设计思考问题与预习任务，将其推送至平台中。单一模块总体学习时间应为10-20分钟，便于学生利用课前课后碎片时间巩固知识，增强数学学习效率。同时，学生也需在学习过程中根据导学案内容安排学习时间，提前预习相关知识点后完成预习测试内容。SPOC系统需要根据学生回答情况进行自动判别，让学生可根据学习效果再次进行针对性学习，对于疑难问题需要在SPOC系统中进行提问。此外，高职教师需要在SPOC系统中实时了解学生学习情况，根据学生所提难题或讨论问题、思考问题进行回答，以便于教师展开课堂教学。

（二）课中阶段

高等数学教学构建SPOC系统时针对课堂研学阶段需要教师针对学生预习情况深入研究，通过分析学生于SPOC系统中提出频率最高的问题为其设定重点难题，而后作为本次教学任务进行提问。[4]学生会在教师的组织与引导下通过小组学习模式、主题发言方式来认真思考与讨论问题，而后共同商议解决方式。同时，数学教师还需围绕解决问题的教学目的采取探究式教学模式，适度、精细讲解本次课程重点内容。而后根据学生学习情况与疑惑知识进行深入分析，结合历史回顾、军事案例、应用事例与典型例题引导学生深层次掌握与理解知识，主动完成知识构建。

（三）课后阶段

当高等数学基于SPOC系统开展课后阶段教学时，首先需要教师规定学生按时完成作业，其中包括书面作业、在线作业等。在线单元评价测试主要依托加拿大大学所研发的MapleT.A.即只能评分系统与在线考试系统。当学生完成系统在线测试与作业后，由系统自动判别学生学习情况，提升高等数学检测效率。而书面作业主要以数学应用题、计算题与证明题为主，在教师进行评阅后给予学生相应教学评价。二者可作为相互补充各自侧重教学作业。其次，当学生完成教师所规定的作业任务后，需要通过小组合作再次研究与拓展SPOC系统内的教学资料。此类资料主要以数学应用知识、建模问题与经典案例为主，一般更新周期为一周左右。学生需要灵活运用知识内容，充分掌握线上线下教学资源，通过小论文、学习报告等方式提交至教师的系统中，而后由教师对其进行批改，选择内容优质文章共享在SPOC系统中。最后，教师可通过在线交流讨论形式，安排教师在系统平台中值班，为学生实现在线解答教学难题，并将学生互动情况结合进评价指标当中。针对学生普遍难以理解的问题与所需的教学活动内容则需要教师通过系统平台进行在线讨论，鼓励学生积极发表自身观点与建议。SPOC系统课程组需定时整理与收集平台讨论情况，针对价值较高的讨论内容可将其作为重点问题在交互资源中为学生与教师提供参考。

（四）翻转课堂教学模式

基于高职高等数学的SPOC系统应用主要以学习方法、数学公式和数学定理为基础，数学教师可在此过程中根据学生学习能力通过SPOC系统补充教学资源，带给学生更加灵活的学习模式，便于学生充分理解知识。[5]例如，教师在进行不定积分中部分积分法一课时，多数学生都是首次接触此类计算知识，且该知识内容过于复杂，从而需要教师采取传统教学面对面教学模式。当教师进行部分积分讲解时，由于学生已经具备知识基础，很容易理解其中含义，因而教师可采取SPOC系统实现翻转课程教学促使学生更容易吸收知识，以此提升数学教学效果。

（五）综合评价教学模式

高职高等数学教师想要引导学生从以往被动进行考试与作业转变为主动创新研究。[6]首先需要应用SPOC开展混合式教学模式，打破以往高等数学教学在考试中一考定终身的评价方式，增强学生学习质量过程性评价比例，通过一体化、多元化考核模式，充分体现出学生在日常学习、课堂表现、期末考试、阶段测试、系统学习、在线交流等行为，设计合理比例纳入学生最终学习成绩内。其次，数学教师应将学生平时成绩设定为单元测试、在线交流、在线学习、作业测试与课堂表现，并通过加减分方式由教师录入至SPOC系统中，而后由平台进行记录。

（六）SPOC教学效果反思

高职高等数学教学通过构建与应用SPOC模式开展混合式教学，不仅能够将系统学习模式与课堂教学模式有机结合，还可充分发挥数学教师启发、监控与引导教学过程作用，从中体现出学生学习创造能力、积极性与主动性。一般来说，这种教学模式虽然可以拉近师生距离，促使学生与教师、学生与学生之间加强交流频率，且在高效利用、共享教学资源方面是传统教学课堂难以做到的。但高等数学教学构建与应用SPOC模式还需克服以下教学因素影响。首先，教学观念因素。想要顺利实施混合式教学的前提因素是学生与教师可以认可与接受此类教学方法，从而需要高职院校管理人员和教师、学生能够树立以教师为主导、问题为关键、学生为主体的教学观念，在此过程中，教学需贯穿于学生出发点与落脚点。其次，经历因素与时间因素，由于教师在线解答问题与辅导问题、在线开发与维护课程资源等都需要耗费大量精力与时间，从而被认为是阻碍高职院校高等数学教学应用混合式教学模式的主要因素，从而需要教师以课程组为建设单位构建教师在线轮流值班制度，便于学生能够在SPOC系统中及时解决问题。最后，教师技能因素，高职高等数学SPOC模式下应用混合式教学模式对于教师和学生自身信息技术提出更高要求，想要流畅使用SPOC系统获取、使用、制作教学资源，还可从中进行沟通与互动，便需要高职师生增强自身多媒体技术、互联网技术、计算机技术等应用能力，让每个参与到高等数学教学的师生都可充分熟悉系统应用方式。此外，使用网络教学资源效益，由于网络教学资源越来越多，且获取十分容易，如若教师没有进行合理设计与规划，则会出现杂乱无序、盲目收集教学资源的问题，从而导致教学负担增重。同时，网络教育资源还存在知识产权问题，教师如若没有保护好知识产权，会导致部分教师不敢、不愿共享教学资源，进而需要高职院校构建完善保障机制与相应制度维护教师知识产权。

四、结束语

综上所述，高职高等数学教学基于SPOC系统的构建与应用，首先需要高职院校为教师提供相应保障机制，并在各个方面逐渐完善教学体系，为学生提供丰富的教学资源。同时，高职院校还需优化与调改考核评价体系，以此鼓励学生综合能力发展。