地方高校高等数学网络自学平台构建的实践研究

【摘 要】教育信息化是提高教育质量、培养创新人才的必然选择。为了解决传统高等数学教学中遇到的困难，可借助课程资源共享平台的支持，构建更符合校情且更具层次性与拓展性的高等数学网络自学平台。构建平台的目的是让学生有效地利用课余时间，在高等数学学习过程中获得帮助与指导。

【关键词】高等数学教学;网络自学平台;线上教学

【中图分类号】G642  【文献标识码】A  【文章编号】1671-8437（2021）28-0005-02

高等数学是高校理工科专业学生的基础必修课，具有抽象度高、逻辑严密和应用广泛的特点。通过高等数学的学习，学生不仅可以获得丰富而有用的现代数学知识，还能发展分析、综合、抽象等理性思维，以及提高应用数学知识分析和解决实际问题的能力，为整个大学的学习和科学研究打好基础[1]。

1   高等数学网络自学平台构建的背景

现代信息技术的发展给高等教育带来了活力与挑战，教育信息化是提高教育质量、培养创新人才的必然选择[2]。笔者所在的苏州大学的高等数学网络自学平台正是在这种教育大背景下应运而生的。除了外部环境，高等数学教学面对的困难与瓶颈是建设网络自学平台的内因与主要动力。一直以来，我校高等数学教学面临着诸多困境，主要表现在如下几个方面：

第一，课时少、进度快，学生学习效果不佳。我校高等数学课程安排在大一年级，两个学期共计140个课时，周学时仅5个课时。快节奏、大容量的课堂教学使得学生对一些概念理解不深，不仅影响到学生的学习效果，还削弱了学生学习的积极性。如何在课时有限的条件下，充分利用课余时间帮助学生提高课余预习、复习的效率，是高校亟需解决的问题。

第二，师资有限，因材施教难以实施。我校学生来自全国各地，数学基础参差不齐，而目前的高等数学教学并没有较好的方法可以处理这种差异性。这一方面有教学规划上的因素，另一方面是由于教师数量较少。师生比低带来了大班、超大班的存在，班级容量在百人左右已成常态。这样大容量的班级很难让教师分出时间与精力进行因材施教。高校应思考如何弥补大班教学的缺陷，充分利用学生的课余时间，兼顾不同层次学生课前、课中、课后的学习需求，使每个学生获得个性化、多样化的发展。

第三，师生交流少，教學沟通有限。尽管师生每周有两次上课见面的机会，但在课余时间内，学生没有机会与教师探讨问题。

2   高等数学网络自学平台的构建

为了解决传统高等数学教学中遇到的困难，我校构建了更符合校情且更具层次性与拓展性的高等数学网络自学平台。构建平台的目的是让学生有效地利用课余时间，在高等数学学习过程中按需获得帮助与指导。

2.1  高等数学网络自学平台的架构

依托爱课程上的SPOC平台，我校构建了具有层次性、多样性、互动性的高等数学网络自学平台。平台整体构架分为两个维度，纵向展示了内容深度，横向展示了知识的不同呈现方式（如图1）。

根据教学内容的难度，平台在纵向设计上包括了先修区、基础区、提高区和挑战区，而讨论区作为一个独立的区域服务于以上的教学区，整体上形成了“4+1”的教学区域结构。先修区课程供大一学生在正式上课前自学完成;基础区、提高区和挑战区与正常课堂教学同步进行，三个区域中的每个教学内容有层次和深度上的区别，学生可以根据自己的实际情况有选择性地学习;讨论区则是师生答疑互动的平台。

每个教学区中的具体教学单元又包括不同的教学板块，即教学视频、随堂测验、阅读材料和讨论思考等，力图以视、听、练、议等多种呈现方式为学生提供丰富的自学材料，帮助他们巩固知识、发展能力。

2.2  层次化课程的设计与使用

自学平台的主体部分——五个教学区域在内容设计和使用要求上各有侧重。

先修区包括极限入门、微分入门和积分入门三讲，深入浅出地把微积分的产生、发展、应用等知识串联起来，让学生了解高等数学课程的来龙去脉，起到统领和引领的作用，适合高等数学初学者学习。学生学习过程中如果有疑问，可在视频下方的讨论区或在高等数学研讨QQ群中与教师和其他学生探讨。先修区的学习建议学生在十一假期结束前完成。

基础区是整个自学平台的核心部分，以帮助学生掌握基本知识和技能为主要目标。内容组织上与教材同步，从“极限”到“常微分方程”共分为十一章，每章又包含若干节，每节自成一讲。表1给出了每讲板块构成的样例，每讲中的视频与练习题都由我校数学教师精心备制，所有教学内容都围绕“基础”这一核心词展开。

基础区在每章最后专门开辟一讲“章节回顾”，对一章的内容进行总结提炼，并提供随机组卷的单元练习卷一份，帮助学生查漏补缺。练习卷由20道单选题组成，提交即显答案，便于学生及时订正错误、巩固知识。

提高区以高等数学概念提升和方法提炼为主，侧重思想方法的教学和学生素养的培养。如在“极限概念的提升”一讲中介绍实数集的完备性定理、归结原理、一致连续性等知识。在开拓视野的同时，启发学生的思维，为学生进一步学习与发展打好基础。

挑战区主要为学有余力、有竞赛或考研需求的学生提供自学材料。挑战区的各个板块（视频、练习题、思考题等）内容都精选或改编自往年高数竞赛或考研真题。

讨论区主要由两部分组成，一是每讲视频下方的留言讨论区，二是“高等数学研讨”QQ群。讨论区每天由一名教师和在线学习管理员负责，管理员由我校高年级学生或研究生担任，他们一方面为学生答疑，另一方面负责管理秩序方面的工作。

3   高等数学网络自学平台的特色

3.1  层次鲜明，满足学生多样化的学习需求

高等数学网络自学平台根据教学内容的难易程度，构建了五个层次鲜明的教学区，可以满足不同层次的学生在不同阶段的学习需求。先修区适合初学者学习，有利于学生了解高等数学的基础知识;基础区适用于课前预习、课间检测和课后复习，有利于学生打好基础;提高区适用于学生感悟其中的数学思想与思维方法，能够帮助学生提升数学素养;挑战区适用于学生备考高等数学竞赛或研究生入学考试，助力学生更高层次的学习发展。

3.2  纳入总评成绩，切实保障平台的使用效率

为了有效发挥平台的价值、鼓励学生积极使用自学平台，学生的平台使用情况会纳入高等数学课程总评成绩中。在目前的第一轮课改实验中，自学网络平台的分值（包括观看视频、回答习题、单元测试题、提问互动等）占高等数学总评成绩的10%。这在一定程度上起到了督促学生学习的作用，也在一定意义上推进了过程化评价的实施，学生学习高等数学的主动性、积极性明显提升。

3.3  内容全面细致，为线上线下混合式教学提供条件

高等数学网络自学平台有着丰富的教学内容，如优质的课件与微课视频、大量层次化的试题库等，这为接下来的线上线下混合式教学创造了良好条件。教师在跟进学生的线下学习情况的基础上，可以在自学平台上发布教学计划，让学生结合自学平台上的课件、视频与试题库等完成部分知识的学习，从而高效利用有限的课时;在课堂上则可致力于解答学生提出的疑问，组织学生进行讨论，引导学生准确理解知识，解决更有深度的问题，亦可创造性应用其他灵活多样的教学活动。

4   研究成果与展望

经过前期认真的筹备，目前我校的高等数学网络自学平台已经基本构建完成，并进行了两个学期的试用。根据阶段性的师生访谈与自学平台后台数据显示，教师和学生对平台的期望值和应用率都非常高，甚至有部分教师已经自行设计并实施了线上线下混合式教学模式，充分利用平台资源，发挥了平台的价值。

高等数学网络自学平台下一轮的建设将主要致力于三个方面：一是线上线下混合式教学模式的探索;二是评价方式的精细化;三是平台使用效果的调查。此外，自学平台的其他相关内容的建设，如数学史与数学文化等也已提上日程。

【參考文献】

[1]石金诚.互联网背景下独立院校高等数学混合教学模式的探索与实践[J].数学学习与研究，2020（14）.

[2]吴岩.建好用好学好国家精品在线开放课程努力写好高等教育“奋进之笔”[J].中国大学教学，2018（1）.

【作者简介】

王萍萍（1981～），女，江苏苏州人，博士，讲师。研究方向：数学教育。

*基金项目：本文系2019年江苏省高等教育教改研究课题“基于自主学习网络平台的高等数学金课建设实践研究”（项目编号：2019JSJG335）阶段性成果。