申錦標(biāo)
(廣西大學(xué)數(shù)信學(xué)院 廣西南寧 530004)
DOI:10.12218/j.issn.2095-4743.2022.32.135
線性代數(shù)作為一門重要的公共數(shù)學(xué)基礎(chǔ)課,是學(xué)好其他后續(xù)課程的必要基礎(chǔ)。線性代數(shù)課程不僅在理工科領(lǐng)域有重要應(yīng)用,在經(jīng)濟(jì)、管理、人文科學(xué)等領(lǐng)域也有廣泛應(yīng)用,已成為各學(xué)科進(jìn)行科學(xué)研究的重要工具和手段。
隨著信息技術(shù)的不斷發(fā)展,互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)、人工智能和大數(shù)據(jù)等信息技術(shù)與課程教學(xué)融合越來(lái)越緊密,混合教學(xué)是已經(jīng)成為高等教育和教學(xué)發(fā)展的一種新趨勢(shì)。超星學(xué)習(xí)通一平三端平臺(tái)為高等學(xué)校進(jìn)行混合教學(xué)提供了很好的平臺(tái)和技術(shù)支撐。學(xué)習(xí)通作為一款基于慕課的混合式教學(xué)平臺(tái),近年來(lái)深受到廣大師生喜歡。學(xué)習(xí)通是由清華大學(xué)與學(xué)堂在線共同開發(fā),目標(biāo)是將師生的智能終端,將課前—課上—課后的每一個(gè)環(huán)節(jié)都進(jìn)行了銜接,為傳統(tǒng)課堂教學(xué)師生提供了更好的教學(xué)解決方案。學(xué)習(xí)通覆蓋了所有教學(xué)環(huán)節(jié),利用互聯(lián)網(wǎng)與大數(shù)據(jù),為老師學(xué)生提供了全面立體的數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)功能。
利用超星學(xué)習(xí)通的豐富的教學(xué)資源及學(xué)校教學(xué)資源,在傳統(tǒng)課堂教學(xué)過(guò)程中使用超星學(xué)習(xí)通網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺(tái),進(jìn)行“超星學(xué)習(xí)通+傳統(tǒng)課堂教學(xué)”混合教學(xué)方式,在學(xué)習(xí)通上,提供對(duì)應(yīng)的教學(xué)材料和視頻等,學(xué)生在課前學(xué)習(xí)與課程有關(guān)的知識(shí)點(diǎn),先預(yù)習(xí),在課堂上課時(shí)就能帶著問(wèn)題來(lái)聽課,課后通過(guò)完成布置的作業(yè)、試題等進(jìn)行鞏固復(fù)習(xí),提高了學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力,提升了學(xué)習(xí)效率,獲得了一些教學(xué)效果。
超星學(xué)習(xí)通教學(xué)平臺(tái)上提供多門數(shù)學(xué)大類課程。教師利用平臺(tái)提供的教學(xué)資源,根據(jù)課程教學(xué)需要,使用“學(xué)習(xí)通”將教學(xué)視頻、PPT 課件、同步練習(xí)題等預(yù)習(xí)和復(fù)習(xí)內(nèi)容推送給學(xué)生,讓學(xué)生可以自主學(xué)習(xí)。
有混合智能課堂后,利用在線教學(xué)平臺(tái),學(xué)生課前能根據(jù)教師設(shè)置的任務(wù)點(diǎn)和自身的時(shí)間安排學(xué)習(xí)。隨時(shí)隨地看在線平臺(tái)的教學(xué)視頻,學(xué)習(xí)的時(shí)間和節(jié)奏可以自己掌握,懂了的快進(jìn)跳過(guò),難理解的也可停下來(lái)仔細(xì)思考或重看,甚至還可以線上與老師和同學(xué)進(jìn)行討論,激發(fā)和培養(yǎng)學(xué)生學(xué)習(xí)的主動(dòng)性。
課程的任務(wù)點(diǎn)圍繞課程的重點(diǎn)、難點(diǎn)而精心設(shè)計(jì)。這種分解式的學(xué)習(xí)形式容易被他們接受,碎片化學(xué)習(xí),方便學(xué)生預(yù)習(xí)、復(fù)習(xí)、理清課程要點(diǎn)。
學(xué)生觀看了教師設(shè)置的任務(wù)點(diǎn),一般有教學(xué)視頻,PPT,后面伴隨著若干個(gè)相應(yīng)的問(wèn)題,學(xué)生可以進(jìn)行自檢,并掌握自己的學(xué)習(xí)情況,及時(shí)地復(fù)習(xí)鞏固或反思。同時(shí)學(xué)生的學(xué)情也能夠動(dòng)態(tài)地通過(guò)在線平臺(tái)的智能分析功能,教師對(duì)學(xué)情一目了然。另外,平臺(tái)對(duì)各學(xué)習(xí)環(huán)節(jié)都有學(xué)習(xí)記錄,可全過(guò)程化的考核。這樣有利于進(jìn)行針對(duì)性教學(xué),因材施教,改進(jìn)教學(xué),從而取得更好的教學(xué)效果。
混合智能課堂最大的改變是全面提高了老師和學(xué)生的互動(dòng),教師和學(xué)生在教學(xué)中的角色變化了,通過(guò)參與在線討論,通過(guò)大數(shù)據(jù)分析及時(shí)了解學(xué)情,因材施教。教師也能通過(guò)智能分析了解學(xué)生的困難,設(shè)置討論和調(diào)整任務(wù)點(diǎn),進(jìn)行及時(shí)的指導(dǎo)。教師成了指導(dǎo)者,同學(xué)之間也可以相互學(xué)習(xí)和幫助。
教師可以通過(guò)課堂報(bào)告和學(xué)情統(tǒng)計(jì)等數(shù)據(jù)了解學(xué)生知識(shí)的掌握情況,從而實(shí)現(xiàn)授課效果的量化評(píng)估,便于教學(xué)改進(jìn)。學(xué)生可用于隨時(shí)查看學(xué)習(xí)通的直播回放,方便學(xué)生復(fù)習(xí)。實(shí)踐教學(xué)表明,通過(guò)進(jìn)行混合課堂教學(xué)時(shí),由于學(xué)習(xí)通便于師生互動(dòng)的特點(diǎn),使得課堂氛圍較為活躍,提升了學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情?;旌辖虒W(xué)模式不受時(shí)間和空間等因素的限制,教師和學(xué)習(xí)隨時(shí)隨地都可以進(jìn)行互動(dòng),提高了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,使學(xué)生愿意把更多的時(shí)間精力投入到學(xué)習(xí)中。
在以往的教學(xué)方式中,老師很難及時(shí)、方便得到教學(xué)效果的反饋,很難能夠動(dòng)態(tài)及時(shí)的、客觀的、全面的了解教學(xué)情況以及學(xué)生的學(xué)習(xí)效果。而在混合智能的教學(xué)方式中,“學(xué)習(xí)通”從各個(gè)教學(xué)環(huán)節(jié):簽到、課堂互動(dòng)、作業(yè)、考試等進(jìn)行數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì),為老師和學(xué)生提供各方面、多個(gè)維度的數(shù)據(jù)分析,提供了學(xué)生的學(xué)習(xí)情況和學(xué)習(xí)成績(jī)分析報(bào)表。
通過(guò)“學(xué)習(xí)通”的統(tǒng)計(jì)功能,老師可以了解到所有學(xué)生的任務(wù)點(diǎn)、章節(jié)學(xué)習(xí)次數(shù)、章節(jié)測(cè)驗(yàn)、考試、作業(yè)等各環(huán)節(jié)的完成情況,不僅可以動(dòng)態(tài)實(shí)時(shí)了解學(xué)生學(xué)習(xí)情況,還可以對(duì)學(xué)生的整個(gè)學(xué)習(xí)過(guò)程進(jìn)行客觀、準(zhǔn)確的評(píng)價(jià)。另一方面,老師還可以根據(jù)學(xué)生學(xué)習(xí)情況數(shù)據(jù),及時(shí)獲得教學(xué)反饋,對(duì)教學(xué)進(jìn)行及時(shí)、有針對(duì)性的調(diào)整,使教學(xué)過(guò)程更智能化,獲得更好的教學(xué)效果,促進(jìn)教與學(xué)的良性互動(dòng)。
混合式教學(xué)是網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺(tái)和傳統(tǒng)課堂教學(xué)模式的整合,綜合運(yùn)用兩種的技術(shù)手段、不同的學(xué)習(xí)方式,以學(xué)生為中心,體現(xiàn)線上與課堂的教學(xué)優(yōu)勢(shì)融合,實(shí)現(xiàn)了教學(xué)模式組合優(yōu)化、學(xué)習(xí)形式的創(chuàng)新,教學(xué)手段更豐富和課程考核全過(guò)程化和實(shí)效性。教學(xué)過(guò)程由兩個(gè)部分組成:教是主要是教師講授(信息傳遞),學(xué)主要是學(xué)生吸收內(nèi)化?;旌现悄苷n堂對(duì)教學(xué)過(guò)程進(jìn)行了重構(gòu),利用歷史學(xué)情數(shù)據(jù),發(fā)現(xiàn)學(xué)生學(xué)習(xí)的困難所在,優(yōu)化教案。信息傳遞是可以通過(guò)發(fā)布視頻、讓學(xué)生在上課前觀看,通過(guò)設(shè)置合理的任務(wù)點(diǎn)讓學(xué)生進(jìn)行學(xué)習(xí),還可以線上的討論和答疑;吸收內(nèi)化可以在課堂教學(xué)中通過(guò)在教案中設(shè)置線上互動(dòng)來(lái)完成,互動(dòng)結(jié)果立即傳動(dòng)后臺(tái)數(shù)據(jù)庫(kù),教師能夠能通過(guò)大數(shù)據(jù)智能分析,及時(shí)了解到學(xué)生的存在的問(wèn)題和困難,在課堂教學(xué)時(shí)就可以隨時(shí)調(diào)整,進(jìn)行準(zhǔn)確高效的教學(xué),使得教與學(xué)都有的放矢,大大提高了教學(xué)的效果和效率。
在本科公共數(shù)學(xué)課教學(xué)中,我們積極探索、實(shí)踐,目的是找到一條適合本校情況的教學(xué)模式。以《線性代數(shù)》課程為例,將超星學(xué)習(xí)通和傳統(tǒng)教學(xué)結(jié)合,形成一種混合的教學(xué)方式,通過(guò)整合和優(yōu)化資源,將教學(xué)主要環(huán)節(jié):上課前—課堂—上課后有效地整合在一起,給學(xué)生帶來(lái)一個(gè)全新的學(xué)習(xí)感受。
首先明晰混合智能課堂教學(xué)的概念、內(nèi)涵;并分析當(dāng)前幾種教學(xué)模式的優(yōu)缺點(diǎn);其次,通過(guò)大數(shù)據(jù)分析手段,研究學(xué)情數(shù)據(jù),發(fā)現(xiàn)教學(xué)基本規(guī)律,總結(jié)大學(xué)生學(xué)習(xí)線性代數(shù)的認(rèn)知特性;再次,將教學(xué)規(guī)律和教學(xué)模式有機(jī)結(jié)合,線上線下結(jié)合,構(gòu)建混合智能課堂教學(xué)的指導(dǎo)思想、原則、腳本形式,并充分討論其可行性,給出適合本課程的混合智能課堂的教學(xué)形式及實(shí)現(xiàn)的途徑。
要確保混合智能課堂教學(xué)取得成功,課前準(zhǔn)備是關(guān)鍵。首先是整合和優(yōu)化教學(xué)資源,包括教學(xué)團(tuán)隊(duì)、教學(xué)材料。重新組建新的教學(xué)團(tuán)隊(duì),重新梳理教學(xué)重點(diǎn)、難點(diǎn),編寫新的教學(xué)大綱、編寫新的教學(xué)案例,重新設(shè)計(jì)、錄制課件視頻等。另外還專門制作適合網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)的PPT 課件,習(xí)題庫(kù)、作業(yè)庫(kù)、試題庫(kù)等。
課前教師要根據(jù)線性代數(shù)內(nèi)容及歷史學(xué)情制作課件、視頻、教案等,準(zhǔn)備試題庫(kù),設(shè)置學(xué)生的學(xué)習(xí)任務(wù)點(diǎn),發(fā)布到在線平臺(tái),然后學(xué)生去完成;進(jìn)行自主學(xué)習(xí)并記錄疑難問(wèn)題,獨(dú)立完成老師布置的基礎(chǔ)題;其次,在課堂上,老師主要根據(jù)設(shè)計(jì)好的教案進(jìn)行教學(xué)和線上線下互動(dòng),從線上就能馬上知道學(xué)生的互動(dòng)情況,及時(shí)了解學(xué)生的問(wèn)題,線下及時(shí)進(jìn)行有針對(duì)性教學(xué),從而實(shí)現(xiàn)知識(shí)的內(nèi)化;再次,課后教師和學(xué)生看到教學(xué)效果,通過(guò)智能學(xué)情數(shù)據(jù),不斷改進(jìn)教學(xué),提高教與學(xué)的良性互動(dòng),因材施教,實(shí)現(xiàn)個(gè)性化教學(xué)。
隨著移動(dòng)終端的廣泛應(yīng)用,我們除了在學(xué)校慕課學(xué)習(xí)中心,上傳教案PPT、上課視頻,測(cè)試題,教學(xué)大綱等課程資料等外,還通過(guò)設(shè)置學(xué)習(xí)任務(wù)點(diǎn),利用“學(xué)習(xí)通”向?qū)W生發(fā)布預(yù)習(xí)任務(wù),其中包括PPT、上課視頻、同步練習(xí)題等。學(xué)生根據(jù)預(yù)習(xí)任務(wù)點(diǎn),課前自主完成學(xué)習(xí)。老師通過(guò)“學(xué)習(xí)通”統(tǒng)計(jì)功能,了解掌握學(xué)生預(yù)習(xí)的情況,為課堂教學(xué)做好準(zhǔn)備。
課堂教學(xué)中,學(xué)生通過(guò)學(xué)習(xí)通進(jìn)入教學(xué)班級(jí)。教師首先了解學(xué)生課前預(yù)習(xí)的情況,在課堂教學(xué)時(shí)可以根據(jù)學(xué)生預(yù)習(xí)的情況、對(duì)重點(diǎn)、難點(diǎn)、共性問(wèn)題進(jìn)行集中針對(duì)性的講解并發(fā)布一些相應(yīng)的隨堂練習(xí),引導(dǎo)學(xué)生積極參與到教學(xué)過(guò)程中,通過(guò)隨堂練習(xí)的答題情況了解學(xué)生對(duì)內(nèi)容的掌握程度。
為了方便學(xué)生學(xué)習(xí),通過(guò)超星直播線下線上同步進(jìn)行。在課堂教學(xué)時(shí),教師將課堂PPT 進(jìn)行同步,方便學(xué)生復(fù)習(xí)和觀看回放。通過(guò)隨堂練習(xí),一般是選擇題、填空題,讓學(xué)生限時(shí)作答。系統(tǒng)自動(dòng)統(tǒng)計(jì)學(xué)生的答題情況,實(shí)時(shí)發(fā)現(xiàn)教學(xué)中存在的問(wèn)題,及時(shí)調(diào)整教學(xué)。對(duì)課內(nèi)學(xué)習(xí)的知識(shí)進(jìn)行隨堂測(cè)試,把學(xué)生的注意力集中到課堂學(xué)習(xí)上,提高學(xué)生學(xué)習(xí)的主動(dòng)性。
每次課程結(jié)后,教師可以根據(jù)教學(xué)需要,布置復(fù)習(xí)任務(wù),如作業(yè),討論等引導(dǎo)學(xué)生復(fù)習(xí)總結(jié)、鞏固教學(xué)效果。學(xué)生完成復(fù)習(xí)任務(wù)后,教師通過(guò)平臺(tái)統(tǒng)計(jì)功能,可以對(duì)學(xué)習(xí)完成情況進(jìn)行了解、和評(píng)價(jià),對(duì)存在的問(wèn)題也可以進(jìn)行網(wǎng)上討論、答疑。另外教師通過(guò)學(xué)習(xí)平臺(tái)的統(tǒng)計(jì)分析功能,對(duì)學(xué)情數(shù)據(jù)進(jìn)行分析研究,既可以對(duì)進(jìn)行教學(xué)總結(jié),優(yōu)化教學(xué),還可以因材施教,做有針對(duì)性的教學(xué)指導(dǎo)。以下為混合智能教學(xué)模式實(shí)踐框圖。
圖1 教師課前準(zhǔn)備框架
圖2 教學(xué)實(shí)踐框
混合智能教學(xué)方式是一種網(wǎng)上平臺(tái)與傳統(tǒng)教學(xué)相結(jié)合的教學(xué)方式,老師和學(xué)生可以網(wǎng)上網(wǎng)下進(jìn)行教學(xué)互動(dòng),能夠發(fā)揮超星學(xué)習(xí)通和傳統(tǒng)課堂的優(yōu)勢(shì),對(duì)《線性代數(shù)》的課程內(nèi)容、教學(xué)方法、教學(xué)方式進(jìn)行有機(jī)整合,通過(guò)課前的在線平臺(tái)任務(wù)點(diǎn)、在線討論、課中互動(dòng)、答疑等多層次教學(xué),引導(dǎo)學(xué)生全方位、全過(guò)程參與學(xué)習(xí)、培養(yǎng)學(xué)生自主探索知識(shí)、激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的積極主動(dòng)性,提高教與學(xué)的效率和質(zhì)量。學(xué)習(xí)通具有強(qiáng)大的數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)功能,教師在平臺(tái)上隨時(shí)監(jiān)控學(xué)生的學(xué)習(xí)狀況以及學(xué)習(xí)情況,對(duì)某階段學(xué)習(xí)松懈的學(xué)生,教師可以及時(shí)發(fā)預(yù)警提醒,快捷方便。總之,網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺(tái)和課堂混合的教學(xué)方式適應(yīng)當(dāng)今的教學(xué)發(fā)展需要,經(jīng)過(guò)若干年的教學(xué)改革也獲得了學(xué)生的認(rèn)可該教學(xué)方式,當(dāng)然在今后的教學(xué)實(shí)踐中還將碰到新問(wèn)題和新挑戰(zhàn),還需根據(jù)實(shí)際情況去不斷的改革和發(fā)展。