徐永，劉敏，曹治清

（成都中醫(yī)藥大學(xué) 管理學(xué)院，四川 成都）

一 引言

隨著互聯(lián)網(wǎng)及信息技術(shù)的不斷發(fā)展，高等教育也日益彰顯出信息化與智能化的趨勢，教育也呈現(xiàn)出新的方式，將信息技術(shù)深度融入課堂教學(xué)也成為必然。智慧課堂是教師將信息技術(shù)融入課堂教學(xué)中，為學(xué)生構(gòu)建情境化、互動化的智慧學(xué)習(xí)環(huán)境，引導(dǎo)學(xué)生去發(fā)現(xiàn)問題、思考問題、創(chuàng)造性地解決問題并最終促進(jìn)學(xué)生智慧成長的新型課堂[1]。智慧課堂在技術(shù)手段上和教學(xué)過程中與傳統(tǒng)課堂有著本質(zhì)的不同。傳統(tǒng)課堂由黑板和多媒體設(shè)備組成，多媒體可以播放課件、視頻等；而智慧課堂借助信息技術(shù)，創(chuàng)設(shè)資源豐富和學(xué)習(xí)工具多樣化的課堂環(huán)境。并借助信息技術(shù)的支持，智能化地記錄學(xué)生的學(xué)習(xí)過程并分析學(xué)生的學(xué)習(xí)效果。智慧課堂可以以平板電腦為載體，以互聯(lián)網(wǎng)共享資源為支撐，課堂通過平板電腦投影實(shí)現(xiàn)互動教學(xué)，實(shí)現(xiàn)課前、課中、課后的智慧化。《高等數(shù)學(xué)》課程推理多、公式多、計算多，通過平板電腦教學(xué)可以實(shí)現(xiàn)其課堂的有效互動，從而更能有針對性地教學(xué)[2]。

信息技術(shù)、智能手機(jī)及智能平板的快速發(fā)展，使得當(dāng)前大學(xué)生的學(xué)習(xí)進(jìn)入了新的平臺，針對傳統(tǒng)教學(xué)中《高等數(shù)學(xué)》教學(xué)內(nèi)容多、公式多、推理多、課堂師生互動少、課后教師無法及時了解學(xué)生學(xué)習(xí)情況、教學(xué)評價缺乏個性化等問題，任課教師可創(chuàng)設(shè)依托平板電腦技術(shù)的《高等數(shù)學(xué)》智慧課堂的線上線下混合式教學(xué)模式，實(shí)現(xiàn)課堂的一步步推理、一步步演算、數(shù)形結(jié)合、音形兼?zhèn)?，為教師和學(xué)生精準(zhǔn)互動搭建了有力的交流平臺，有助于學(xué)生對《高等數(shù)學(xué)》這門重要的基礎(chǔ)課程知識和內(nèi)容的掌握，提高學(xué)生學(xué)習(xí)高等數(shù)學(xué)的效率。

對學(xué)生而言，興趣是最好的老師。智慧平板融合智慧教學(xué)APP 進(jìn)入數(shù)學(xué)課堂，為學(xué)生們帶來了新鮮的學(xué)習(xí)氛圍。依賴信息技術(shù)創(chuàng)設(shè)各種教學(xué)情境，使抽象的數(shù)學(xué)內(nèi)容由靜態(tài)灌輸變?yōu)閯討B(tài)傳輸，活躍了學(xué)生思維，激發(fā)了學(xué)習(xí)興趣。與傳統(tǒng)的黑板教學(xué)不同，智慧課堂可以多方面展示教學(xué)內(nèi)容，不僅可以播放微課視頻還可以實(shí)現(xiàn)智慧點(diǎn)名，PPT 課件手寫演算推導(dǎo)，進(jìn)行各種形式課堂測驗(yàn)，在線智能抽取學(xué)生提問，課后跟蹤學(xué)生學(xué)習(xí)效果等。與傳統(tǒng)“黑板教學(xué)”的“一擦即沒”相比，智慧課堂能夠時時記錄、保存教與學(xué)的全過程，不必再擔(dān)心板書內(nèi)容的無法重現(xiàn)，在教學(xué)中，教師可根據(jù)學(xué)生的學(xué)習(xí)情況方便自如地隨時調(diào)整、修改教學(xué)計劃，并隨時保存更新自己的電子教案。

二 智慧課堂教學(xué)模式的構(gòu)建

（一） 課前資料推送智能化

高等數(shù)學(xué)內(nèi)容多，難度也較大，而且很多學(xué)校學(xué)時又少，不少學(xué)生又覺得學(xué)習(xí)該門課程枯燥乏味。任課老師完全可以借助最新信息技術(shù)和智慧型學(xué)習(xí)APP 等工具，精心進(jìn)行高等數(shù)學(xué)的教學(xué)改革設(shè)計，充分備課。課前可以給學(xué)生上傳教學(xué)課件，推送預(yù)習(xí)任務(wù)，通過學(xué)生對推送資料的評論反饋及時了解學(xué)情。同時任課老師也可以借助平板電腦，錄制高質(zhì)量的微課視頻，進(jìn)行課前資料推送，供學(xué)生觀看學(xué)習(xí)。

任課老師也可以收集一些微積分的歷史、數(shù)學(xué)家的介紹以及高等數(shù)學(xué)思政教學(xué)案例視頻，比如我國古代樸素的微積分思想、第二次數(shù)學(xué)危機(jī)的產(chǎn)生、微積分成果優(yōu)先權(quán)的爭論、洛必達(dá)法則背后的故事等，也可以建立和收集高等數(shù)學(xué)解決實(shí)際問題的案例集，進(jìn)行課前資料的推送，豐富學(xué)生的知識面，陶冶學(xué)生的情操，培養(yǎng)學(xué)生的專研堅韌的意志，提高學(xué)生學(xué)習(xí)高等數(shù)學(xué)的興趣。任課老師也可以針對課后作業(yè)題和高等數(shù)學(xué)一些重難點(diǎn)知識點(diǎn)，借助平板電腦錄制作業(yè)評講視頻和微課視頻，進(jìn)行課前資料推送，讓學(xué)生自主學(xué)習(xí)。

（二） 課堂教學(xué)智能化

任課教師借助轉(zhuǎn)接頭輕松實(shí)現(xiàn)智慧平板與教室的投影連接，實(shí)現(xiàn)平板電腦的投影教學(xué)，任課老師做好充分豐富的教學(xué)設(shè)計，實(shí)現(xiàn)學(xué)生在課堂上主動、合作、探究學(xué)習(xí)。通過多媒體課件在平板上的演示實(shí)現(xiàn)投影教學(xué)，教師可以借助激光筆、手寫筆等實(shí)現(xiàn)在多媒體課件中邊動態(tài)演示、邊動態(tài)手寫、邊講解，在Onenote 等多用戶協(xié)作工具 App 中實(shí)現(xiàn)更生動形象的手寫證明推導(dǎo)、習(xí)題評講、畫圖等，使抽象的數(shù)學(xué)課堂由傳統(tǒng)的課件靜態(tài)演示轉(zhuǎn)變?yōu)閯討B(tài)演算傳遞，使教學(xué)內(nèi)容更加生動、形象、具體，活躍了學(xué)生思維，加深學(xué)生的理解掌握，達(dá)到最佳學(xué)習(xí)效果[3]。比如在用PowerPoint 進(jìn)行播放講解課件時，任課老師可以直接用手寫筆實(shí)現(xiàn)在PowerPoint 中標(biāo)記、演算推導(dǎo)、畫圖等，還可以切換不同的字體顏色。相較于以往的黑板推導(dǎo)、畫圖等，一方面可以節(jié)約時間，另一方面可以提高學(xué)生課堂的參與度和主動性。任課老師也可以借助雨課堂工具嵌入到PowerPoint 中，平板電腦登錄雨課堂賬號，實(shí)現(xiàn)課堂簽到、同步教學(xué)課件到學(xué)生手機(jī)端、彈幕互動、課堂“舉手”“搶答”“隨機(jī)抽選”等，讓學(xué)生主動參與，實(shí)時反饋等，實(shí)現(xiàn)課堂教學(xué)的智能化。還可以借助雨課堂設(shè)置課堂小測試環(huán)節(jié)，任課老師能實(shí)時掌握學(xué)生對當(dāng)堂課知識的掌握情況，并根據(jù)測試情況及時調(diào)整教學(xué)進(jìn)度和難度。經(jīng)過多年的教學(xué)實(shí)踐，任課老師也可以借助智能學(xué)習(xí)APP 平臺，進(jìn)行《高等數(shù)學(xué)》階段性測試考試，學(xué)生提交，系統(tǒng)實(shí)時更新成績，減少了任課老師的閱卷工作，激發(fā)老師的教學(xué)改革熱情。

（三） 課后反饋跟蹤智能化

課后習(xí)題是幫助學(xué)生學(xué)習(xí)鞏固、同時檢驗(yàn)本次課的學(xué)習(xí)掌握情況。任課老師可以借助智慧型APP 精心設(shè)計課后習(xí)題，學(xué)生在APP 上完成提交。任課老師可以按節(jié)設(shè)計課后習(xí)題，每次課后推送給學(xué)生完成，對于選擇題和判斷題等客觀題型，智慧型APP 學(xué)習(xí)平臺能自動完成批改并實(shí)時反饋結(jié)果給學(xué)生；對于計算題、證明題等主觀題，教師可以提交詳細(xì)解析過程的參考答案文檔以及借助平板電腦錄制部分重點(diǎn)作業(yè)題目的講評微課視頻，推送給學(xué)生，供學(xué)生自主核對檢查學(xué)習(xí)。這樣一方面可以節(jié)約課堂教學(xué)時間，另一方面也可以從根本上解決傳統(tǒng)教學(xué)中作業(yè)反饋滯后的問題。

三 智慧課堂下高等數(shù)學(xué)教學(xué)改革分析

（一） 改革課堂教學(xué)職能

傳統(tǒng)高等數(shù)學(xué)課堂教學(xué)的主要目標(biāo)是以講解為主向?qū)W生傳授理論知識，改革后的基于信息技術(shù)的高等數(shù)學(xué)智慧課堂教學(xué)職能應(yīng)轉(zhuǎn)變?yōu)閷W(xué)生課前學(xué)習(xí)和課后復(fù)習(xí)內(nèi)容進(jìn)行串講答疑，解決學(xué)生在學(xué)習(xí)中遇到的各種問題及難點(diǎn)，課堂教學(xué)引入微視頻，增加課堂在線測試，利用平板電腦及智慧型APP 創(chuàng)設(shè)智慧課堂環(huán)境，積極對學(xué)生學(xué)習(xí)進(jìn)行引導(dǎo)，跟蹤學(xué)生學(xué)習(xí)情況，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，有助于學(xué)生對《高等數(shù)學(xué)》這門重要的基礎(chǔ)課程知識和內(nèi)容的掌握，提高學(xué)生學(xué)習(xí)高等數(shù)學(xué)的效率。

（二） 利用信息技術(shù)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)教學(xué)

信息技術(shù)、智能手機(jī)的快速發(fā)展，使得當(dāng)前大學(xué)生的學(xué)習(xí)進(jìn)入了新的平臺，在信息技術(shù)環(huán)境下，可以適當(dāng)增加高等數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)課程，借助平板電腦所安裝的MATLAB 軟件即時進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，邊學(xué)邊培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)踐操作能力。同時增加一定的數(shù)學(xué)建模能力培養(yǎng)，利用信息技術(shù)查閱文獻(xiàn)，探索利用所學(xué)知識建立模型，提高學(xué)生利用數(shù)學(xué)知識解決問題的能力[4]。

（三） 改革形成性評價

基于智能平板的《高等數(shù)學(xué)》智慧課堂，考核方式也需要加大過程考核的力度。任課教師可以基于課前推送資料的學(xué)習(xí)痕跡、課中的課堂表現(xiàn)、課后的作業(yè)完成情況等，引入形成性評價機(jī)制，跟蹤學(xué)生各個階段的學(xué)習(xí)情況，計入最終的綜合成績，培養(yǎng)學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力。

（四） 基于智能平板開展探究式教學(xué)

將基于信息技術(shù)的智慧課堂與探究式教學(xué)進(jìn)行結(jié)合，可以讓學(xué)生更加形象地理解實(shí)際問題，激發(fā)學(xué)生利用數(shù)學(xué)解決問題的興趣。對于復(fù)雜的問題，可以借助各種智慧工具進(jìn)行呈現(xiàn)和展示，開闊學(xué)生的眼界，更能方便學(xué)生理解和掌握所學(xué)內(nèi)容[5]。

四 智慧課堂教學(xué)改革學(xué)習(xí)效果的評價

（一） 智慧課堂教學(xué)模式下課堂參與度的效果評價

本文以2020 級承擔(dān)的教學(xué)班級為例，隨機(jī)選擇2個教學(xué)班，把兩個班學(xué)生標(biāo)序，然后利用隨機(jī)數(shù)表隨機(jī)抽取64 位學(xué)生，讓學(xué)生填寫學(xué)習(xí)效果評價問卷，最終回收問卷64 份，有效問卷63 份。調(diào)查中發(fā)現(xiàn)88.89%的學(xué)生認(rèn)為相較于傳統(tǒng)教學(xué)模式，智慧課堂教學(xué)模式下更能激發(fā)學(xué)習(xí)興趣，有92.06%的學(xué)生認(rèn)為更能吸引課堂注意力，85.71%的學(xué)生認(rèn)為更能提升對知識的理解，87.30%的學(xué)生認(rèn)為更能提升課堂認(rèn)真程度，見圖1。

圖1 學(xué)習(xí)效果評價

調(diào)查結(jié)果表明，智慧課堂教學(xué)模式能激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，吸引學(xué)生的注意力，增加課堂互動，提高學(xué)生的課堂參與度，進(jìn)而提高了學(xué)生的技術(shù)素養(yǎng)和合作、交流與探索的能力[6]。

智慧型APP 根據(jù)學(xué)生的學(xué)習(xí)情況有相應(yīng)的星級評分，星級介于0～5 之間，定義星級≥4 為高參與度學(xué)生，星際≤3 為低參與度學(xué)生。為了了解基于智慧課堂的《高等數(shù)學(xué)》教學(xué)模式對學(xué)生學(xué)習(xí)方式和學(xué)習(xí)態(tài)度的影響，根據(jù)被調(diào)查對象63 名學(xué)生的《高等數(shù)學(xué)》期末理論成績，對參與度的高低與期末理論成績資料進(jìn)行整理分析，見表1。結(jié)果表明，P＜0.01，有顯著性差異，高參與度學(xué)生的期末理論成績高于低參與度的學(xué)生理論成績，說明基于智慧課堂模式下的教學(xué)能提高學(xué)生的參與度，進(jìn)而提高期末理論成績。

表1 高參與度學(xué)生與低參與度學(xué)生期末理論成績差異性分析

（二） 智慧課堂教學(xué)模式下學(xué)生理論成績的效果評價

為了了解智慧課堂教學(xué)模式對學(xué)生理論成績的影響，本文對參與度高低（平均學(xué)習(xí)星級）與期末理論成績進(jìn)行相關(guān)性分析，見表2。

表2 參與度與期末理論成績相關(guān)性分析

平均學(xué)習(xí)星級與期末理論成績成正相關(guān)，相關(guān)系數(shù)為0.713261，分析結(jié)果表明，平均學(xué)習(xí)星級越高，課程參與度越高，正向影響期末理論成績，學(xué)習(xí)效果越好。

五 結(jié)語

（一） 《高等數(shù)學(xué)》智慧課堂教學(xué)模式的實(shí)施效果依賴于系統(tǒng)的教學(xué)設(shè)計

通過學(xué)生對課堂參與度的評價結(jié)果的分析可以看出，完善的教學(xué)設(shè)計下的智慧課堂教學(xué)可以從多個角度提高學(xué)生的參與度，拓展了師生之間的交流渠道和空間[7]。通過筆者對學(xué)生的訪談也得到反饋，智慧課堂的教學(xué)效果高于傳統(tǒng)教學(xué)。但在教學(xué)過程中，任課教師需要在課前、課中、課后有針對性地做好教學(xué)設(shè)計，提高教學(xué)質(zhì)量。

（二） 課堂參與度是影響智慧課堂教學(xué)效果的重要因素

本研究的調(diào)查分析結(jié)果也表明，學(xué)生的平均學(xué)習(xí)星級與期末理論成績存在統(tǒng)計學(xué)意義上的顯著性差異，且成正相關(guān)，參與度與學(xué)習(xí)效果關(guān)系緊密，也是智慧型課堂全程教學(xué)的關(guān)鍵。因此智慧課堂教學(xué)要做好教學(xué)設(shè)計，做好跟蹤反饋，全程調(diào)動學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性，提高課程參與度。

本文的研究表明，智慧課堂教學(xué)優(yōu)于傳統(tǒng)教學(xué)，教育工作者應(yīng)該與時俱進(jìn)，轉(zhuǎn)變傳統(tǒng)觀念，年輕老師要承擔(dān)起教育改革的重任，在教學(xué)中積極引入信息技術(shù)，更好地提升教育教學(xué)品質(zhì)[8]。