高等数学网络课堂的建设与应用思考

2023-11-18陈婷婷

文教资料 2023年10期

关键词：课件教学内容教学模式

陈婷婷

（南昌大学科学技术学院，江西南昌 330029）

高校除培养具有一定专业技能的人才，还应该处理好知识性与价值性、立德与树人、显性与隐性教学的平衡，提升学生的核心素养。党的十九大报告中曾明确，新时代教育的发展目标是培养德智体美劳全面发展的社会主义建造者。

基于上述背景，为落实高校立德树人的根本任务，教师积极将高等数学小规模在线课程（Small Private Online Course，简称SPOC）教学作为重点，创新教法，提升课程育人的质量。［1］

一、高等数学网络SPOC 课堂的应用优势

SPOC 课堂是近几年来伴随着计算机技术而出现的一种全新教学模式。利用网络SPOC 课堂的形式教授高等数学知识，就是将互联网技术应用于教学活动中。其属于现代一种以互联网技术为核心，以小班教学为主体，以探索性为主要学习手段的新教学模式。［1］高等数学网络SPOC 课堂主要是指以多媒体方式，通过文字、声音、图像、视频和动画等方法对课程教学内容进行描述。高等数学网络SPOC 课堂在网上教学的互动作用，确保了技术上的顺畅，因此可对海量、复杂的教学内容进行有序讲述。［2］在开展高等数学网络SPOC 课堂的过程中，教师教授高等数学知识，而助教负责协助授课，对线上的学生进行组织和管理，由此开展高数课程教学，提升教学质量。

从教学性质方面进行分析，高等数学网络SPOC课堂是一种打破时间、空间概念的教学方式，其主要特征是：师生分开，实现双向、实时的教学信息传送。因此，SPOC 与以往的高等数学教学方法相比存在一定优势。在传统高数教学中，教师与学生在一个特定时空里，师生之间的交流是以面对面的形式进行的，且教师一般只针对一班的学生进行授课，而线上教学可通过网络对多班级学生进行有效管理。

在高等数学网络SPOC 课堂中，教学活动不再是单纯的书面传授，而是由教师利用信息技术开展的人机互动教学，课程也有了新的内涵，以更好地提高教学的互动性。个性化学习方式是最好的教学手段，高等数学网络SPOC 课堂对培养学生个性、培养学生创新力、创造力都具有重要意义。在教学中，教师可根据学生的反馈情况完善教学设计，通过与学生的交流，实现因材施教。在此模式下，除了与教师进行沟通外，还可与学生进行磋商，形成一个由网络构成的学习资讯网络，极大提升资讯的利用效率。在这一背景下，本文对高等数学网络SPOC 课堂的构建进行了深入探讨，该教学方法以互联网为基础，突破了传统教学活动的局限，扩大教学范围。

高等数学网络SPOC 课堂的网上教学模式多种多样。在实时和非同步的情况下进行了信息交换。例如，可将预先录制好的教学视频、音频或者多媒体资料，通过网络的形式实时播放，这就是远程教学的一种“异步化”。网上课堂的主要特点是师生互动，通过视频、音频、文字、图片等方式使在线课堂中的教师和学生能如同在教室中一样进行即时互动。传统教学是一种以教师为主的单向信息传播方法，在很多时候，不能对知识难易程度、讲解速度进行良好控制，导致学生对知识理解得不透彻。高等数学网络SPOC课堂是指以学生为中心的互动教学体系，在教学过程中，学生可自由掌握学习深度、精度和广度。通过采用三维多媒体技术制作的教学体系，营造出绘声绘色、生动逼真的课堂和互动形式，使学习者能以超文本的形式形成一套完整的知识体系，进而激发学生的理解能力。

二、高等数学网络SPOC 课堂应用情况

SPOC 课堂授课是一种以网络模式为载体的小班组成教育方式，它能将高深的教学内容进行传达。通过分享教育资讯，可提高高等数学网络SPOC 课堂的资源，因为没有时间和空间的约束，可提供更多的学习资料和学习方法。［3］在网上教学中，高等数学实验、数据分析等都需要学生自行完成，而互动式问答可让学生在认知、情感、行为等方面主动参与教学，通过对新的知识、新经验的掌握，提高学生的实践和创造力。［4］尽管SPOC 课堂教学具有许多其他教学方式无法相比的优越性。但是，把网络技术彻底代替教室里的教学方式也不太实际。注重“学”的网上课堂常常忽略了教师的领导地位，导致学生在网上的自由时间过长，反而背离了教育的目的，忽略了学生之间的感情沟通，与情绪对学生的影响。此外，受硬件设备、网络带宽、技术水平不高等原因影响，网络直播的教学效果不理想，难以实施，从而严重制约了网络课堂的教学质量。所以，建立以“校园授课”为主、网络SPOC 课堂为辅的教学模式，是当前我国高等数学教育发展的一条有效途径。然而，目前我国的SPOC 网上教室还处于尝试与实验的初期，急需新的教育理念和新的理论来引导实践，并开创新的教育方式。

三、高等数学网络SPOC 课堂建设的重要性

在过去的教学中，教师要同时面对几十名学生。然而，由于教师在课堂上投入的时间和精力都非常有限，因此，在实践中很难根据学生个体特征进行因材施教，导致个性化教学的思想理念难以贯彻。SPOC将网络技术应用于高等数学课堂，使师生之间不存在时间和空间上的界限。根据不同的学生特点，采取个性化的教学方法，以达到不同的教学效果。在SPOC网络上，教师可对不同的学生进行指导，让学生有选择地在实际生活中进行学习。在教学过程中，教师可将课程内容分为“基本知识”与“拓展知识”两大类。成绩不好的学生可从基础知识的学习开始，在掌握了该阶段后，学习能力较强的学生，可进行“扩展知识内容”的深度探索。由此，每个学生都能受益，实现因材施教，循序渐进的教学目标。

就高等数学教育内容和目标而言，优化高等数学结构内容，要着重于改善高等数学课的教学方法。具体而言，就是要在教学模式上有所突破。加强高等数学网络SPOC 课堂教学的内涵与内容，是改善高校高等数学教学质量，深化高校教学改革的重要途径。［5］长期以来，我国大学高等数学教学中存在的“蜻蜓点水”、低级重复等问题使得学生对学习的积极性降低，以往的教室授课是在有限的时间里教授大量的高等数学知识，学生们往往会把注意力集中在高等数学的基本概念、基本方法和基本思想上，而不会把高等数学的思维运用到其他领域，这就造成学生的实践性和创造性得到发展。基于上述背景，教师要不断优化教学方法，让学生得到优质、高效的教学。所以，要全方位地进行高数教学的综合改革。

四、高等数学网络课堂建设的优化建议

（一）应用现代技术丰富高数课堂

高等数学SPOC 课程在教育中得到了广泛应用，其教学内容越来越丰富，信息越来越多。因此教师要合理运用SPOC 网络教学，在强调高等数学基础理论与思维方式的基础上，增强高等数学的可视化能力，将抽象知识通过图形和动画表现出来，使教学中的数学关系与几何关系更加生动，并以图解的形式呈现出来，满足学生的好奇心，激发学生的学习热情。为提高高等数学网络课堂教学效率，发挥其大量的信息传输、授课速度快的优势，教师同时要兼顾学生的主观思考能力，给学生足够的理解和思考时间，保证对复杂高数知识的快速和完整消化。［6］课程结束之后，师生应对SPOC 模式开展探讨，进行更深入的研究，使学生能够更好地了解高等数学内涵和应用方法，拓展高等数学的应用知识面，实现从传统的教室转向“教室+计算机+互联网”的教学模式的教学目标，增强高等数学学习效果。因此，教师最后在选择教学案例时，应力求简洁、直观，并与实际教学相结合，使其可归纳、总结和反思实际问题，将所学到的数学知识应用于课堂，避免教学内容难以理解或超出学习范围。同时，教师所选的教学内容要有趣味性，能吸引学生注意力。

（二）利用网络资源增进学生兴趣

在高等数学网络SPOC 课堂教学背景下，大量信息流入网络，使学生难以分辨有效信息，从而消耗大量的信息筛选时间，影响网络教育的效果。因此，教师应该合理选择教学信息，利用实例和实验来激发学生们对高等数学的兴趣。

在网络环境下，教师可通过VR（虚拟现实）等技术进行图形展示研究，以提高课堂教学的质量和效果。例如，在课堂上，教师会向学生展示各种计算方法，让学生在课堂上找到相同点，然后将这些公式运用到教学中，这不仅可提高学生的注意力，还可加深他们对问题的理解，提高教学效率。在此过程中，为发挥网络资源在高等数学教学中更高的价值与优势，教师应在教学前根据当堂课所讲授的内容，进行充足的课件准备，利用互联网采集流媒体素材，并以此为依据，制作微课、微视频等网络教学课件，将其贯穿于教学全过程，以实现对课堂教学工作的全面优化。网络课堂的载体是一个具有综合性特点的多媒体教学平台，教学平台中包括教师教学视频、录课声音、课件、PPT 等。构建趣味性高等数学教学课堂主要包括两个步骤。

第一，收集网络资源信息和发布教学课件。收集流媒体素材与网络教学资源的方法较多，可结合实际，在教学前辅助Camtasia Studio 软件，进行网络资源的检索，通过此种方式，收集与高等数学教学内容相关的核心教学资源。完成教学资源的收集后，将网络中筛查的教学资源上传到软件中，使用软件中的“录制课件”功能，进行对应知识点的深度讲解。通过此种方式，制作基于网络的多媒体网络课件，制作过程中，教师需要在录制屏幕的同时，录入声音与下载的图片，以此得到高等数学网络教学中的素材文件。

第二，将录入的文件按照教学时间线进行剪辑，生成flash 格式的教学课件。为了更方便在课堂中对教学进度进行控制，教师可在高等数学网络教学课堂中，将教学界面划分为四个区域，分别为：专业课程教学视频播放区域、教学导航目录展示与选择区域、视频课件自主操控区域、文档内容实例演示区域。其中，播放区域主要用于配合教师播放与视频、音频内容；教学导航目录展示与选择区域为网络教学课件的索引区域，教师或可以在教学或学习过程中根据实际需求，点击导航目录栏中的内容，直接跳转到对应的知识点；视频课件自主操控区域主要用于调控教学课件在播放中的快进、暂停、音量等，为学生自主学习、灵活掌握学习进度等提供便利的条件。最后的文档内容实例演示区域可用于展示学生阶段性学习成果，也可用于展示教学中某项专业知识点。

按照上述方式开展教育教学工作，可在课堂中营造良好氛围的同时提高学生的自主学习效果。为进一步激发学生学习高等数学网络课程的积极性与主动性，教师可利用网络课堂的开放性与灵活性，选择网络中的“名师课程”录制视频，将其教学内容与教师在课堂中的教学内容穿插进行，避免由于教学形式单一，导致学生学习产生厌倦心理。除上述提出的内容，教师还可在完成对教学视频的录制后，选择QQ、微信、MSN 等实时交互软件作为视频传输载体，为学生提供一个碎片化的学习时间，改善并持续优化学生的学习效果，为深化学生对高等数学知识点的理解提供全面的支撑。

（三）完善高等数学教学内容

高等数学教材内容十分复杂，单凭课本上的内容进行灌输教学是不行的，因此要合理利用网络资源，开展SPOC 教学模式，实现小班授课，提高授课质量。在选取教学资源和信息的过程中，可对教学内容难度进行规划，循序渐进，由浅入深地开展教学活动。因此，在SPOC 课堂教学时，教师需要充分发挥其信息筛查的优势，应注重教学方法与手段，更好地利用网上资源充实教学内容，拓宽学生的眼界。教师在教导学生搜集资料和问题的过程中。高等数学网络SPOC 课堂的开展可充分利用可视化技术开展小组教学和小组讨论，使学生能更直观地参与到在线的数学课堂中。这样，可使学生在讨论过程中可对数学知识有更深的了解，从而使课堂上的教学质量得到改善，提升网络教学效果，使抽象的高等数学变得形象化、具体化。教师可用图像等方式向学生呈现，让他们归纳出高等数学的知识特征。这样，学生就能从自己的观察、思考中获取知识。在教师的讲解下，学生能够更好地理解这些抽象的东西，从而提高教学的效率。在教学过程中，教师要引导和培养学生对信息筛查和选取的能力，根据筛选的教学信息数据进行合理的分析计算，使学生在书本之外也能够更好地运用高等数学来处理实际问题。