李克華 葉洪波 李俊杰
摘要 《積分變換與復變函數(shù)》是高等數(shù)學的后續(xù)課程,是高等數(shù)學知識體系在復數(shù)域的推廣,其特點是概念抽象、推導巧妙、計算繁雜。在一般本科學校的教學實踐中普遍存在學生“畏難”,學習主動性差、考試通過率低等問題。本文就《復變函數(shù)與積分變換》課程的教學改革作一些初步的探討,將“線上教學”與傳統(tǒng)的“線下教學”進行有機結(jié)合,充分利用線上教學的靈活便利性與線下教學在“課堂管理”、“教學效果反饋”等方面的優(yōu)勢,提高教學效果。
關(guān)鍵字:? 復變函數(shù);積分變換;線上教學;線下教學;混合教學
分類號:S857.2-4;G434
《積分變換與復變函數(shù)》是高等數(shù)學的后續(xù)課程,是高等數(shù)學知識體系在復數(shù)域的推廣,其理論和方法在空氣動力學、電氣工程、通信與控制、信號分析、圖像處理等自然科學和工程科學的許多領(lǐng)域有著廣泛的應用,為解決諸如流體動力學、電磁學、熱學、振動學、彈性理論、頻譜分析中的實際問題提供了有力工具。正是由于《積分變換與復變函數(shù)》在解決實際問題中的重要作用,其內(nèi)容已成為高等學校理工科專業(yè)學生必修的一門基礎(chǔ)課。該課程的主要思想是利用復變函數(shù)和積分變換的理論和方法解決微分方程、數(shù)學物理方程等實際問題,培養(yǎng)學生的抽象思維能力、邏輯推理能力和空間想象能力?!斗e分變換與復變函數(shù)》課程的特點是內(nèi)容抽象、邏輯性強、推導巧妙、計算繁雜。另外,作為《高等數(shù)學》的后續(xù)課程,對《高等數(shù)學》相關(guān)知識的掌握情況要求較高。以廈門理工學院該課程的教學實際情況來看,學生中普遍存在學習興趣不高,積極主動差、考試通過率較低等情況。如何培養(yǎng)學生的學習興趣,促進學生的學習主動性,提高教學效果已經(jīng)是擺在廣大《積分變換與復變函數(shù)》授課教師面前的一道難題。本文將從一下幾個方面就《積分變換與復變函數(shù)》課程的教學改革做一些初步的探討:線上、線下教學各自的優(yōu)缺點分析,借助線上教學的優(yōu)勢、助力線下教學以及如何在實際教學中開展線上、線下混合教學。
一、線上、線下教學的優(yōu)缺點分析
作為傳統(tǒng)的教學方式,線下教學具有明顯的優(yōu)勢:首先,師生之間,學生之間可以進行及時的交流互動,及時的互動能夠更有效地引導和激勵學生積極進行思考;其次,線下教學使得老師、學生同處一個教學空間,教師可以更好地監(jiān)督學生的學習,也可以根據(jù)學生的課堂表現(xiàn)及時調(diào)整教學內(nèi)容或方法,放緩或加快教學節(jié)奏,對重點、難點知識進行側(cè)重教學;最后,在線下教學中,優(yōu)秀學生的表現(xiàn)能起到“引領(lǐng)”作用,使得整個課堂呈現(xiàn)出“爭先恐后”、“你追我趕”的學習狀態(tài),營造出良好的學習氛圍。同時,線下教學也具有如下缺點:一是“時間、地點”固定,學生無法根據(jù)自身情況安排學習過程,二是教學過程以教師主動講授和學生的被動反應為主要特征,教師以“填鴨式”、“滿堂灌”的方式實現(xiàn)知識的傳播,往往過于強調(diào)教師的主導地位而忽視學生的主體地位,無法發(fā)揮學生學習的主觀能動性;三是線下教學按照統(tǒng)一的教學內(nèi)容、教學進度安排教學活動,這種標準化的教學無法滿足學生的個性化要求,嚴重束縛了學生學習的積極性、主動性和創(chuàng)造性;
隨著線上教學的深入開展,學校、教室已經(jīng)不是學習的唯一場所,互聯(lián)網(wǎng)為教育教學提供了多種可能。作為一種新的教學模式,線上教學除了能給學生帶來新鮮感和吸引力之外,更有著前者不可比擬的優(yōu)勢。首先,線上教學行為不受時間和空間的限制,可以實現(xiàn)片段化教學,學生隨時可以利用空余時間進行在線學習;其次,學生可以自主把握學習的節(jié)奏,可以根據(jù)自身的時間情況,合理安排學習時間,實現(xiàn)個性化教學。線上教學雖然是直播,但是所采用的教學平臺一般有錄播的功能,學生隨時可以中斷學習過程,并利用平臺錄播的視頻進行二次學習,另外,對于重難點問題,學生可以利用回看功能,反復進行學習;三是教學資源的收集展示更加靈活。線上教學依托互聯(lián)網(wǎng)平臺,網(wǎng)絡上教學資源豐富多元,更加有利于優(yōu)質(zhì)資源的收集、整理。與此同時,線上教學也有其自身的不足之處。首先,在線上教學過程中,師生之間缺乏互動,學生之間也缺乏必要的交流討論、互幫互助,這就導致教師無法為學生創(chuàng)造良好的學習環(huán)境,學習的情境性、交互性得不到保障;其次,線上教學對學生的自覺性要求很高,由于是線上教學,教師無法及時察覺學生的學習狀態(tài),無法判斷某個學生是否在學,是否在認真學;三是教學效果得不到保證,線上教學過程中,學生缺乏教師的現(xiàn)場指導,老師也不能及時發(fā)現(xiàn)學生學習中存在的問題并及時做出指導,學生容易走彎路。同時,課后反饋效果也差,在線作業(yè)無法真實反映出學生的學習成效。
二、開展線上、線下教學混合教學,提高《積分變換與復變函數(shù)》的教學效果
根據(jù)以上分析,我們得知,傳統(tǒng)的線下教學具有不可替代性,新型的線上教學也具有獨特的優(yōu)勢。兩種教學模式各有長短。線上教學和線下教學并不是一個敵對的關(guān)系,不存在線上教學能在未來完全取代線下教學的可能性,它們之間是相輔相成,互為補充的。將這兩種教學方式進行有效融合,充分發(fā)揮線上、線下教學的最大功效,才能取得更好的教學效果。如何借助線上教學的優(yōu)勢,助力線下教學,使二者優(yōu)勢互補、有效融合呢?可以從以下幾個方面著手。
1 利用在線教學平臺,為線下課堂插上“翅膀”
線下教學首先在時間和空間上欠缺靈活性,教學活動必須在固定的時間、固定的地點進行。為此,教師可以事先將課堂的重難點內(nèi)容錄制成小視頻,或利用課余時間,針對某個知識點錄制微課,并將知識點分類統(tǒng)計為圖表形式,并將這些資料連同教材、教輔、課件、進度表、練習冊等線下教學的資料一起上傳到網(wǎng)絡平臺,供學生們根據(jù)需求靈活自主地學習。
2? 挖掘網(wǎng)絡資源,打造高效課堂
網(wǎng)絡資源包羅萬象,豐富的教學資源有助于充實教學內(nèi)容,音頻、視頻、圖片、動畫等資料能有效提高學生的學習興趣,提升課堂教學的生動性、趣味性。除了錄制視頻材料外,教師還可以事先在網(wǎng)絡上收集與《積分變換與復變函數(shù)》課程相關(guān)的優(yōu)質(zhì)材料,供學生學習和參考。
3? 借助網(wǎng)絡平臺,促進師生間的有效溝通
師生之間最傳統(tǒng)的溝通方式是面對面交流,再到后來的電話、短信,現(xiàn)在逐步過渡到了網(wǎng)絡工具(如郵件、QQ、微信、各類學習平臺等)。合作方式趨于便利化,一是便于發(fā)送,二是便于接收;溝通層面上可以實現(xiàn)一對一、一對多、多對多。日常教學中利用好網(wǎng)絡平臺,可以大大節(jié)約雙方協(xié)作的時間成本,增強溝通的靈活性、時效性。
4? 強化線下教學,正確面對線上教學
不同的學生對線上教學的接受程度存在很大差異。有受客觀條件限制,想學而不得學的;有自覺性差,能學而不愿學的;有缺少監(jiān)督,因“假”學而荒廢學的。針對這些的情況,教師應該區(qū)別引導,恢復或重新建立學生正確的學習觀。如對待受條件限制的學生,應該對他們的心靈進行安撫和疏導;對待自覺性差的學生,應該幫他們培養(yǎng)良好的習慣;對待整天拿著手機、守著電腦上網(wǎng)或玩游戲的學生,應該教育其正確利用網(wǎng)絡,摒棄不良習慣。傳統(tǒng)的線下教學仍然需要繼續(xù)強化推進,線上教學可以作為前者的有效補充,借其優(yōu)勢彌補線下教學的發(fā)展短板,終可實現(xiàn)二者有效融合。
三、總結(jié)
線上、線下兩種模式的融合教學,是教學改革的必經(jīng)之路,除了線上教學本身所具備的優(yōu)勢以外,還因為這種融合還有“1+1>2”的效果?;旌鲜浇虒W模式樣態(tài)下,師生教學互動更加多樣化,可有效實現(xiàn)實體老師與虛擬老師共同教學;知識來源渠道也將更加廣泛,實現(xiàn)從教師拓展到更廣泛的社會群體;讓正式學習和非正式學習更趨融通,這種在線教學與傳統(tǒng)課堂教學的融合,無疑將給學生提供優(yōu)質(zhì)便捷、更高品質(zhì)的教育體驗和學習收獲??傊?,線上教學和線下教學都各有其優(yōu)勢所在,兩種模式齊頭并進、不斷融合才是未來教育的發(fā)展之路,我們在發(fā)展中要集兩者之所長、優(yōu)勢互補,才能更好地提升教學效果,培養(yǎng)出更加優(yōu)秀的現(xiàn)代化建設人才。
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通訊作者:李克華,男,1977年11月,福建永定人,講師,博士,研究方向為動力系統(tǒng)。
基金項目:廈門理工學院教改項目: 《積分變換與復變函數(shù)》教學改革探索(JG2019029).
(廈門理工學院應用數(shù)學學院,福建廈門? 361024)