摘要:隨著信息化時代的來臨,“概率論與數(shù)理統(tǒng)計”“線性代數(shù)”作為應用性較強的課程,其重要性與日俱增。作者從教學內(nèi)容的設計、教學方法和教學手段、對學生的考核等方面對其進行了探索和實踐,并采用了MOOC、軟件雨課堂及習題視頻等信息技術手段,開展了混合式教學,收到了良好成效,因此,本文從具體實踐、探究方法等方面對混合式教學進行了闡述,以期能夠幫助更多教師提高教學效率。
關鍵詞:信息技術;混合式教學;概率論與數(shù)理統(tǒng)計;線性代數(shù);教學設計
中圖分類號:G434 文獻標識碼:A 論文編號:1674-2117(2018)06-0103-03
“概率論與數(shù)理統(tǒng)計”“線性代數(shù)”是我國本科類院校非數(shù)學專業(yè)開設的兩門重要基礎課程,它們能為各類算法提供最基本的數(shù)學基礎,因而,這兩門課程越來越受到本科生乃至研究生的重視。由于課程難度相對較大,傳統(tǒng)的教學模式無法引起學生的興趣,而在課堂上引入最新的信息技術手段,能使學生輕松地理解和消化重難點,進而提升課堂教學效率。下面,筆者將從學習資源建設、信息技術手段應用及過程化考核三方面分享實踐經(jīng)驗。
1.教材
教學內(nèi)容是教學改革的核心。教學內(nèi)容主要包括教材、講義、課件、作業(yè)等。其中教材建設是首要任務?!案怕收撆c數(shù)理統(tǒng)計”“線性代數(shù)”兩門課程以往的教材理論性過強,遠離了實際應用,且可讀性不夠。筆者通過對學生的調(diào)查研究[1],根據(jù)學生的特點,編寫了線性代數(shù)和概率統(tǒng)計教材,并在使用過程中不斷修訂和更新,如在教材中融入實例,結合軟件應用等。[2][3]
2.學習配套資源
(1)編寫作業(yè)冊
數(shù)學知識的掌握離不開課后的練習、復習和鞏固。筆者針對兩門課程建設了電子版作業(yè)冊,且與課堂教學同步,用于布置課后作業(yè),學生可自行打印。電子版作業(yè)冊題型豐富多樣,包括填空、判斷、選擇、解答、計算、證明、開放性題目及選做題目,能為不同層次的學生提供足夠的、基本的練習,強化他們對概念的理解。
(2)習題視頻
由于課堂時間有限,學生接受能力參差不齊,因此,筆者制作了習題視頻,每個視頻10分鐘左右,內(nèi)容包括對典型習題的講解、知識點的串講等。每門課程錄制總時長約3個小時,供學生課外學習使用。
1.MOOC作為課堂教學的有益補充
MOOC的興起,豐富了學生的學習資源。教師可根據(jù)學生的基礎,向?qū)W生推薦合適的學習資源,供學生課外學習、查缺補漏,并拓展視野。同時,部分教學章節(jié)或習題課,教師可以采用翻轉(zhuǎn)課堂模式。課前,可借助學校自建的慕課平臺與學堂在線合作,共享課程資源,任課教師可自由設置教學進度,篩選教學內(nèi)容,使MOOC成為課堂教學的有益補充(如圖1、圖2)。
2.課堂教學引入雨課堂
在課堂上,合理地引入清華大學研發(fā)的雨課堂,將智能手機與自主學習有機結合,能有效地提高課堂效率,具體表現(xiàn)在以下幾個方面。
①解決了學生在教室后排看不見黑板、PPT的困擾。教師授課PPT可直接推送到學生手機端,而且可長期保存。
②可以方便、快捷地完成考勤。每堂課結束后,學生加入課堂的信息會發(fā)送到教師的郵箱,不再浪費大量時間進行人工考勤。
③上課中,對學生的提問可以通過隨機點名實現(xiàn),簡化了教師點名的流程。
④課堂測驗簡潔高效。測驗結束后,能即時呈現(xiàn)學生的作答結果,教師可以及時地掌握學生對某個知識點的學習情況,進而查缺補漏,使課堂教學更有針對性。
⑤教師發(fā)布的公告、通知等信息可以自動推送到學生手機端,便于教師及時提醒學生完成預習及其他特別的學習任務。
⑥通過彈幕可以活躍課堂氣氛,緩解學生學習壓力,加強師生溝通互動。
3.課后通過習題視頻查缺補漏
筆者將軟件操作、難度較大的習題、章節(jié)以及知識點講解,錄制成10分鐘左右的習題視頻,學生根據(jù)需要可隨時學習、查看,并通過錄制微課,作為課堂學習的有益補充(如圖3、圖4)。
4.QQ答疑
每位任課教師可自建每門課程的QQ答疑群,或加入學生班級QQ群,對課后作業(yè)、學生課下提出的問題及時在線解答(如圖5)。另外,還可以展開在線討論,使師生溝通變得更容易,進而提升學生的學習效率。
教師可根據(jù)每門課程的特點來分配平時成績的比例,并實行分組教學,便于學生更好地完成課后任務。筆者為線性代數(shù)課程設置了實驗報告、期中考試和課堂測驗;概率論與數(shù)理統(tǒng)計課程設置了項目報告、實驗報告、期中考試、階段測驗及課堂測驗。實驗報告使用的軟件有MATLAB、SPSS、EXCELL、R語言等,學生根據(jù)自身的能力選擇合適的軟件。
兩門課程的平時成績比例分配如下:
①概率論與數(shù)理統(tǒng)計:平時成績=考勤(15%)+階段測試(1次)(10%)+期中考試(25%)+課堂測驗(10次)(15%)+小組項目報告(1次)(5%)+實驗報告(2次)(10%)+課后作業(yè)(16次)(20%)+加減分項。
②線性代數(shù):平時成績=考勤(15%)+期中考試(25%)+課堂測驗(10次)(15%)+階段測試(1次)(10%)+實驗報告(7次)(15%)+課后作業(yè)(12次)(20%)+加減分項。
筆者非常注重過程化考核,將平時成績和期末成績比例調(diào)整為4:6。最終考核結果是平時成績和期末考試成績呈現(xiàn)較強的一致性,學生的學習興趣明顯增強,學習成績顯著提高。概率論與數(shù)理統(tǒng)計和線性代數(shù)兩門課程的不及格率均逐年下降,2016年達到最低(如圖6、圖7)。
通過幾年的積累和嘗試,對于線性代數(shù)和概率論與數(shù)理統(tǒng)計這兩門課程,筆者認為,隨著大數(shù)據(jù)與人工智能時代的到來,傳統(tǒng)的授課模式已不再適應時代的要求,充分利用當下現(xiàn)有的信息資源、技術手段,合理地融入課堂教學,使課程具有鮮明的時代感,才能體現(xiàn)出課程開設的真正意義。