论新形势下高校在线教学设计

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  摘 要:受新冠肺炎疫情影响,各高校都开展线上教学,基于高等数学课程具有较强的理论性和抽象性,由于线上教学同线下教学相比较,容易受到网络客观环境的影响,远程教学难以实时掌握学生的学习状态,这使得原本抽象的高等数学课程增大了教学难度,因此优化教学设计,创新教学模式显得尤为重要。本文对高等数学课程以及在线教学特点进行了分析,从线上教学模式选择、课前准备、课堂环节设计、课后反思的角度阐述了高等数学在线教学的教学设计改进,有助于推动新环境下高等学校数学课程教学改革。
  关键词:高等数学;在线教学;课前准备;教学设计;教学反思
  中图分类号:G4 文献标识码:A doi:10.19311/j.cnki.1672-3198.2021.07.073
  0 引言
  2020年初始突如其来的新冠肺炎疫情打乱了人们原本的生活节奏,让各高校原本应该在三月初迎来的学校开学季没能如约而至。为应对疫情教育部发布了“停课不停学”的号召,各地高校积极响应,纷纷出台了相应的线上教学计划,依托网络科技资源,把原本“线下”进行的教學搬到了“线上”。在各大网络教学平台的支撑下,各地高校学子在三月份迎来了一场特殊的“云开学”。为了保证在线教学高质量顺利进行,各高校依据具体实际情况制定了相应的教学总体规划,作为一名高校高等数学课程教师,应尽快适应新模式新要求,做好新形势下在线教学课程的高质量教学。基于本学科课程特点,在课程教学设计中探究如何提升教学质量是必要途径。
  1 高等数学课程线上教学特点分析
  高等数学是一门公共基础类课程,在实际应用中往往作为工具服务于其他各类学科,例如高等数学中定积分及其计算的部分可以应用到物理学中,而导数和偏导数部分可以应用在经济学中的边际分析和弹性分析等,大多数理工类和经济类学科中的专业课都离不开高等数学相关知识,由此可见高等数学课程是大学阶段的一门重要基础课程。而就高等数学的学科特点而言具有内容抽象、逻辑性严密,以及数学学科的系统性和科学性,这使得学生在学习高等数学这门纯理论课程的过程中感觉难度较大,部分内容理解较为困难,因此教师在教学环节的设计中应充分考虑以学生为主体,并结合新的形势进行合理的优化改进。
  受新冠肺炎疫情影响,高校响应教育部发出的“停课不停学”号召,纷纷展开线上教学活动。由于线上教学是基于网络平台进行的特殊教学模式,整个教学采用远程形式,教师可以通过教学平台收集学生学习情况的统计数据以便进行分析,又可以利用平台的回放功能对教学过程进行回顾和改进,但教师无法与学生面对面交流,无法及时掌握学生的学习状态,学生在家容易受环境影响不易集中精力,同时因网络环境卡顿,延迟等情形影响教学效果。因此基于新形势下教学设计的改进要充分结合网络平台的优势同时努力克服网络平台的缺陷。
  2 高等数学课程线上教学环节设计
  2.1 线上教学概述
  线上教学主要分为两种类型:一种是线上异步教学,主要是指教师将本节课程所要讲授的内容提前录制好视频、语音课件,或者事先收集网络平台(如中国大学生慕课,学堂在线等)的优秀课程资源,将录好和收集好的视频在教学平台播放,学生观看视频进行学习,同时教师在线进行答疑指导,这种方法有效避免了因为教师端网络临时卡顿影响教学效果,培养了学生自主学习探究的能力,但由于学生只是机械观看视频,实时互动受到限制,难以依据实际学生掌握情况调节教学进程,而远程教学受距离影响,教师难以集中管理学生,无法有效督促学生集中精力。另一种是在线直播教学,即教师基于网络教学平台,如腾讯课堂、钉钉、QQ直播等软件进行课程远程直播教学,这种方法教师可以有效与学生进行实时互动,实现对学生的远程监督和管理,同时能够依据学生学习状态及时进行教学进程的有效调整,但受网络环境影响较大,直播过程容易造成“卡顿”,影响教学效果。因此在课程教学设计中可以有效利用课前预习环节将两种在线教学方式有机结合,突出优点,弥补不足。
  2.2 教学设计
  高等数学课程的定理定义理论高度抽象,而线上教学容易受到网络环境等客观因素的限制,为了保证教学效果,要充分利用好课前预习环节安排,将异步教学主体引入课前预习和课前导入等环节中,课前准备阶段要依据教学大纲确定课程的教学目标以及重点和难点,教学目标要围绕学校整体人才培养方案要求和教材特点,并充分结合线上教学的特殊属性,对本课程的教学环节进行科学的设计,为了实时与学生交流互动,在课堂教学过程中采用直播形式,具体设计可分为如下几个方面。
  2.2.1 课前准备环节
  在上课前,给学生布置预习任务,由于在线教学的远程特点,教师不能实时掌握学生的学习效果,同时学生在家受安逸环境的影响,难以长时间集中注意力,而网络平台的数据分析和统计统计功能可以帮助教师分析学生的学习状态。合理利用丰富的优秀网络课程资源能够有效提升教学效果。例如在布置预习作业环节,借助雨课堂平台,在雨课堂中插入本次课程对应的精选网络视频资源,以优秀教师主讲的教学视频为主,利用雨课堂的发布功能发送给各班学生,学生可以通过观看视频预习本节课程所讲内容以,对重点难点有一个初步的认识,充分利用中国大学生慕课和学堂在线等平台等进行优秀课程资源的搜集,雨课堂平台会对学生观看该视频的时间进行统计并加以分析,学生在观看视频过程中有疑惑和想法也可以通过雨课堂的留言功能和教师沟通,教师在课前依据雨课堂的相关数据及时调整侧重点,着重关注学生观看时间较长的视频内容和学生留言,以此为依据优化课程教学环节。由于直播教学受网络环境影响较大,为应对直播过程中网络中断等突发问题,教师事先准备好一套备用方案,提前录好本次课程的教学视频,如遇到客观环境影响不能直播时,采用播放教学视频,并在QQ群或微信群中进行讲解互动答疑的异步教学模式,以保证课程顺利进行。   2.2.2 课堂教学环节
  在充分做好课前准备后,正式进入课堂教学,在课堂上可以灵活设计一些小互动引入课程,互动可采用随堂提问或调查问卷等形式,着重收集学生在观看预习内容后的收获,并让学生自主嘗试对本课程将要讲的内容进行总结概括,以活跃课堂气氛,提升学生自主学习探究兴趣。之后进行课前导入,通过类比之前学过的知识进行引入本课程主要知识点,例如在讲授多元复合函数求导公式这一节课程时,可以首先复习一元复合函数的求导方法和多元函数求偏导方法,在以类比形式引出教学内容,着重类比前后知识点的相似之处和区别,帮助学生进行知识之间的串联,逐步引导学生自己探求解题方法。基于线上教学,可以充分利用教学平台的互动模式与学生进行实时沟通交流,例如,应用腾讯课堂的举手模式让学生实时参与课堂教学,以及设置选择题让学生在线作答模式等,通过教学平台的实时数据统计,可以看到学生在线答题情况,依据学生掌握程度及时调整课程进度。受远程教学的局限性影响,要充分利用网络平台技术,在教学过程中增加与学生互动环节,以便能够及时掌握学生课上动态,同时也督促学生集中精力。导入后通过PPT等多媒体向学生介绍本次课程重点概念及涉及到的定理等相关内容,分别给出一元函数与多元函数复合、多元函数与多元函数复合,以及复合函数中间变量既有多元函数又有一元函数时的基本形式和求导法则来讲解课程重点难点,为了及时掌握学生对定理定义的理解程度,利用腾讯课堂等远程手段设置问卷调查,依据学生选择选项的百分比分析其掌握程度,优化教学进程,同时对有疑惑的同学鼓励以网络教学平台直播中的举手模式互动、屏幕互动,或者微信私信等方式提出疑问,并在课堂直播中实时解答,提升教学效果。在讲解和讨论重点定理定义之后,通过直播互动给出相应的练习,习题选择应具有知识点的概括性和简明性,内容包括相关定理的应用等。基于网络平台的特殊性,互动方面积极拓宽沟通渠道,让学生可以采用腾讯课堂的举手模式、评论区讨论模式,以及通过讨论组或QQ私信,微信私信等形式让学生给出解答过程,并针对学生进行在线指导,在指导过程中着重以引导为主,通过逐步给出提示的方式帮助培养学生自主学习能力,突出以学生为主体,提升教学效果。创新多种沟通渠道来提升课堂互动的参与性,活跃课堂气氛。同时设置相关激励机制,例如,对参与互动答题的同学进行积分评比等机制,鼓励学生多互动,从学生答题和互动情况分析学生对知识点的掌握程度,针对学生疑惑之处和理解困难的地方深入细致讲解,对问题进行及时解答。依据学生知识点掌握情况及时调整课堂教学进度。
  在课程总结环节,采用启发式教学,借助教学直播平台互动模式,启发学生自主总结课程的重点难点,再由教师进行适当补充总结,并对本节课重点疑问进行解答。最后依据课程重点难点布置课后作业,设计讨论题目发布在班级QQ群组中,学生采用发送解题图片和文字等形式参与课后讨论,教师在群组中及时进行问题答疑。及时关注并解答学生课后提出的私信问题,做好收集整理,对疑问较多的知识点在下次课程中的课前着重复习回顾。课程结束后在,及时在雨课堂发布下次课程相关学习资料和视频资料,监督学生及时做好课前预习。
  2.2.3 课后反思环节
  在课程结束后要及时进行课堂总结和教学反思,记录并分析本次课程的优点和不足之处,总结学生课堂参与情况,以便科学对后面课程内容进行改进和优化。
  本节课在整体课堂教学中学生能够发挥主体性,积极探究思考,并且通过网络平台互动模式能够及时反馈想法,提出问题并到解答。但由于受距离等客观环境的限制,无法掌握学生在实践过程的有效参与度,部分学生只是“空想”并没有落实在“笔头上”,动手实践情况不理想,通过在课堂实行答题积分激励后,学生参与度明显提高。通过几次课程的实践并收集课堂反馈分析来看,在线上教学新的模式下,通过互动模式的创新,和互动渠道的拓宽学生参与的积极性明显提高,从互动方式来讲大部分学生选择QQ微信私聊互动,一部分选择屏幕文字互动,几乎没有同学主动应用平台的举手方式进行互动。从这一点看出互动渠道对学生参与的积极性有一定的影响,因此要不断创新互动环节,拓宽互动渠道,同时积极鼓励学生把想法和问题“说出来”。
  在讲授本节课新内容多元复合函数求导时采用的是回顾一元复合函数求导,多元复合函数求偏导,同时比较三者共同性与差异性来帮助学生进行课程重点的学习,同时引导学生进行类比推理的方法培养了学生的逻辑思维能力,整体效果较好。在沟通互动过程中,设置了具有概括性的习题,借助网络平台实时互动,总结发现有些学生解题思路新颖,积极说出自己独特解题方法,能够“活学活用”并和课上知识点建立系统联系。多数学生能依照课程重点独立做出相应的练习题。部分学生得到一些提示和适当讲解后也能完成习题。当然也有少量学生没能有效联系课程重点,并对之前课程重点内容有部分遗忘,要重点帮助这部分学生进行知识点的回顾与梳理,通过提示和问答等方式逐步引导,及时收集学生解题中疑难和不解的地方,有针对性地给予帮助,促进学生提高自我探究能力。在每次课结束前要总结重点难点,梳理课程内容,给学生预留了适当时间进行讨论和互助答疑,帮助学生对本课重点难点进行回顾和深入透彻理解,保证课堂有效教学效果。
  3 结语
  尽管在疫情的影响下,学生不能如期走进教室,但是高科技的网络平台为我们提供了云教室、在线课堂,同时互联网也为我们提供了优秀课程资源的共享。尽管在线教学对教师和学生来说都是新的挑战,但更是新的机遇,作为高校教师要适应新形势,把握机遇,充分利用网络优秀课程资源,创新多种教学模式,优化教学设计,提高教学质量。同时在当前新形势下,各地高校都在稳步进行线下教学。因此高校教师应该思考线上教学与线下教学如何有效过渡衔接。在以线下课堂为主体的教学形式下,可以将线上线下教学进行有机结合,例如,利用网络平台提供的优秀课程视频,以及多媒体课件等资源作为课前预习内容,借助雨课堂等网络平台发布给学生,并利用平台进行学生自学情况的数据分析和统计,课后沿用线上建立讨论群组等互动模式,及时帮助学生加深理解重难点,答疑课堂解惑。随着互联网“云端”的飞速发展,教学中充分利用网络平台优秀资源,以学生为主体创新互动模式,能够高效提升教学质量。高等数学这门课程理论性较强,内容大多抽象枯燥,因此在教学中着重讲解方法和互动模式,让学生感受到高数的实用性,授课中对参与度不高的学生重点关注,通过激励法调动课堂气氛,让学生感受到学习高等数学的快乐。
  参考文献
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