基于网络教学平台的大学数学类基础课程教学改革实验

摘要：数学类基础课程是大学阶段重要的必修课之一，分别在传统的教学方式和混合式教学方式下，进行了《高等数学》课程的实验设计。基于网络教学平台，对《高等数学》课程教学改革作了一些有益的探索。

关键词：网络教学平台；传统教学方式；混合式教学理念；大学数学类基础课程

中图分类号：O13　文献标识码：A　文章编号：1006-4311(2012)02-0267-02

0　引言

近年来，计算机技术的不断进步，在给教育带来极大冲击的同时，也给教育的现代化注入了新的生命。教育领域将是计算机众多应用领域中最有价值，最有前途的应用领域之一。现代教育理念与先进的计算机技术的有机结合为教育提供了更广泛的发展空间。

网络教学平台正是在这一大背景下应运而生的。与传统的教学方法不同，网络教学平台是基于网络来实现课程的功能。通过网络学习、创造数字化学习环境，能够促进教育理念，教学内容和方法的改革。网络教学平台的构建，将网络教学与课堂教学有机地融为一体，使课堂教学与网络教学得到相互推动，以改变传统教学方法单调、教学内容枯燥、学生被动学习的弊病，使学生从被动学习模式转化为主动学习模式，提高教学质量和效果。

1　混合式教学理念

混合式教学(余胜泉，2005)就是把传统学习方式的优势和数字化学习的优势结合起来，既要发挥教师引导、启发、监控教学过程的主导作用，又要充分体现学生作为学习过程主体的主动性、积极性与创造性。混合式教学是学习理念的一种提升，这种提升使得学生的认知方式发生改变，教师的教学模式、教学策略、角色也都发生改变。这种改变不仅只是形式的改变，而是在分析学生需要、教学内容、实际教学环境的基础上，充分利用在线教学和课堂教学的优势互补来提高学生的认知效果。混合式教学强调的是在恰当的时间应用合适的学习技术达到最好的学习目标。

网络教学平台为混合式教学提供了有效的支持，将教师的教学行为由课堂上扩展到了课堂外，学生除了课堂学习外，图书馆、寝室等有网络的地方均可发生，可以大大提高学生的学习效率和学习效果。基于网络教学平台开展混合式教学既可以发挥教师的主导作用，又可以发挥学生的主体性作用。教师在课堂教学中可以利用网络教学资源进行授课，课后学生可以借助网络教学资源和网络交互工具进行学习和讨论交流。

2　实验设计

大学阶段的数学类基础课程包括高等数学、线性代数和概率论与数理统计三门。希望学生在完成课程以后，一方面学习必须的理论知识，另一方面形成良好的数学素养，培养理性的思维模式。

目前，大多数高校的数学类基础课程已经普遍采用了多媒体教学手段进行教学，能够将各种信息，包括文字、图形、图像、动作、声音等，引入教学中，激发学生的学习兴趣，增大课堂信息量，改变了传统的“粉笔+黑板”的落后教学手段，提供了一个全新、生动形象、图文并茂的教学环境。然而，多媒体教学过程仍是以教师为中心，学生学习过程仍以听讲为主，自主学习和相互学习的积极性仍然没有被充分调动起来。因此，为学生提供一个良好的网络教学平台，弥补多媒体教学过程的不足，从多个渠道完成教学过程，也是势在必行的。

沈阳工程学院网络教学综合平台是为师生开展网络辅助教学服务的支撑平台，它支持教师与学生进行网上互动式教学活动，它能向学生提供网络辅助学习支持功能，如浏览所选课程相应的课程辅导材料，进行网上提问、在线测试、讨论式学习等等：它能向教师提供网上教学支持功能，如选课程信息、布置作业、制作课件、网上答疑、在线测试、讨论式学习、并永久保留各项网上学习痕迹和各项统计消息等等从而拓展教学空间，扩大师生视野。

本研究基于沈阳某学院网络教学综合平台，以混合式教学理念为指导进行了实验设计。

2.1研究对象。在实验设计中，从数学类基础课程中选择了《高等数学》，这是全院的公共基础必修课，几乎所有的本科专业均要选修本课程。

为了进行有效地比较研究，考虑到学习基础、地域文化差异等因素，从沈阳某学院2010级新入学的学生中选择了生源全部来自于辽宁省，且入学总成绩与数学成绩分布基本相似的同专业A班与B班为实验对象。其中A班为对照班，B班为实验班。

2.2研究过程。沈阳某学院的《高等数学》课程为每周6学时，也就是每周三次课，在实验设计中，我们将其安排在每周一、三、五进行，由同一位教师分别按照传统授课方式与混合式授课方式进行授课。由于采用多媒体授课的进度较采用“粉笔＋黑板”的传统授课要快，因此实验班每周一、三安排集中授课，每周五安排提供网络教学平台的集中自主学习，而对照班均安排为集中授课。

2.2.1课程一门课程的学习，最主要的环节就是教师的课堂教学。在教师的课堂教学中，往往以教师为中心展开教学，学生最主要的活动就是听教师讲课，教师运用语言系统连贯地向学生传授知识，引导学生进行学习，使其理解知识、发展能力。但是，教与学是教师与学生共同的活动，教师的主要活动是教，学生的主要活动是学，二者相互依存，不能互相取代。

在实验设计中，对照班《高等数学》课程的课堂教学，我们采用了“粉笔＋黑板”的传统授课方式。虽然，这种授课方式并非尽善尽美，存在自身的先天不足，但是，对于《高等数学》这门逻辑性非常强的基础性课程来讲，仍是一种有效地授课方式，具有不可替代的作用。

实验班《高等数学》课程的课堂教学，我们引入了多媒体教学手段进行授课。多媒体教学集文字、图形、动作、声音于一身，从视觉、听觉等方面激发学生的学习兴趣，大大增加了课堂信息量，提升了教学效率。但是，由于多媒体授课时讲授速度较快，学生很难立即掌握与理解，如果课前预习与课后复习不及时，则教学效果往往不佳。每周一次的提供网络教学平台的集中自主学习，弥补了多媒体教学的不足。通过网络教学平台，学生利用教师提供的，如教学日历、教学大纲、电子教案等教学材料，进行自主学习。整个学习过程，是学生根据自身的情况独立完成的，即解决了传统授课方式下，面向全体学生，步调一致，难以照顾个别差异的问题，又培养了学生的探索精神，增强了学生发现问题、分析问题、解决问题的能力，调动了学生的学习积极性。

2.2.2作业学生的作业能反映学生对所学内容的掌握程度和效果，也能反映学生的思维、能力、态度、性格等多方面的情况。通过作业，教师可获得关于教学与学生学习的多方面信息。

对照班的《高等数学》作业是传统的作业形式，即全班题目相同，为每章或每节与教学内容相关的习题，这些习题的解题方法大多与相关例题解法相同。传统《高等数学》作业的处理方法多数与课堂讲授的相关例题处理方法相同或相似，往往存在着一些问题，如形式单一，缺少新意，无法满足不同学生的个性需求等等。另外，随着高校学生人数的增加，作业批改的问题也逐渐爆楼出来，教师很难做到逐一批改，大大降低了作业有效性。

实验班的《高等数学》作业利用网络教学平台来辅助完成。在网

络教学平台中，每节的作业分为基础篇与提高篇，并设计了如填空、选择、判断、计算、证明等多种题型，供不同层次的学生来选择。学生在提交作业之后，便可以参阅教师提供的参考答案，再通过学生自主学习、小组讨论、教师辅导答疑等方式对作业进行反思、总结，使作业能够引导学生体会、掌握学习《高等数学》的方法。教师也可以在了解学生的学习情况以后，针对《高等数学》的弱势群体，在作业上给予特别的关注，帮助他们进行学习。

2.2.3测试测试可以反映一定时期或一个教学单元中学生的学习效果及对知识掌握和运用的情况，以便教师决定下一步的教学。传统的教学模式下，由于教学进度等原因往往不易组织统一的测试。因此，对照班在一个学期中除期末考试外，仅安排一次统一的期中测试。实验班在网络教学平台下，除期末考试外，每章均安排一次章节测试，测试方式与评阅方式与作业相同。通过测试，一方面可以使学生增强对《高等数学》的理解，另一方面也可以使学生增进对自身的了解，让他们通过对自身的的反省和自我评价，及时发现问题、找出问题、解决问题，不断完善自我，改进学习方法，提高学习效率和学习效果，同时也可以使教师更好的了解每个学生当前阶段的学习情况，以便更好的展开下一步的教学工作。

2.2.4答疑大学教育与基础教育不同，师生交流的机会少，但好的教育需要师生之间的交流，这种交流对教师、对学生、对教学都是必要的。及时的辅导答疑无疑是一种很好的教师与学生之间交流的渠道。传统的辅导答疑方式是由教师安排指定的时间和地点，对学生提出的问题进行面对面的解答。但是，由于受到教师教学任务、学生学习任务等因素的影响，这种传统的辅导答疑方式经常不能满足需要，达不到预想的效果，使教与学的过程中出现问题不能得到及时的反馈与解决。基于网络教学平台，教师与学生可以随时在网上互相沟通，大大拓宽了交流渠道。在网络教学平台的辅导答疑论坛中，学生可以就自己在学习中出现的问题提出疑问，教师和学生可以通过讨论各抒已见，从而起到获得知识、巩固知识的作用。这种讨论不仅仅让学生学习科学知识，还可以使学生体会他人的思考问题、解决问题的方法，有助于学生学会欣赏他人，对学生的发展有很大的帮助。教师也可以在这种讨论中，及时了解教学状况，使得教学相长，互相促进。

2.2.5其他学以致用是学习的最终目的，有了知识还要学会灵活应用，理论与实际相结合。教师要注重培养学生具体地分析问题、解决问题的能力以及综合运用知识的能力。传统教学方式下的《高等数学》课程这一方面收效甚微，其应用也仅仅体现在教材中所提及的而已，学生往往学了数学而不会用。十几年来许多学校相继开设的数学实验课程，和目前蓬勃开展的大学生数学建模竞赛，是培养学生”用数学”能力的有益尝试，受到同学们的热烈欢迎和教育界的充分肯定。通过网络教学平台，我们将数学实验与《高等数学》课程有机的结合在一起，它提高了学生在教学过程中的参与程度，学生的主观能动性在实验中能得到相当充分的发挥。好的实验会引起学生学习数学知识和方法的强烈兴趣并激发他们自己去解决相关实际问题的欲望，有助于促进学生的独立思考和创新意识的培养。

2.3研究结果在上述两种授课方式下，对照班与实验班顺利地完成了一个学期的《高等数学》课程，并通过了期末考试，我们按照作业分数、平时测验分数与期末考试分数2：3：5的权重给出了最终的总评成绩，并进行了相关的统计分析。

从对照班与实验班的总评成绩统计分析来看，实验班的平均成绩72.8148要高于对照班的平均成绩66.1768：由方差齐性的Levene检验的结果可以看出，p值0.939>0.05，即两个班的总评成绩方差相等；假设方差相等的均值t检验结果，p值O.046

3　结论

先进的教育理念与先进的技术相结合是不可逆转的历史潮流。网络教学平台是实施基于网络开展现代教育的支撑软件，为教师和学生提供授课、学习、答疑与讨论以及作业处理等教学过程工具，它是开展现代教育必备的教学支撑环境。网络教学平台应该成为教师的教学工具、学生的学习工具，并最终成为教学助手。网络教学是数字校园建设的重要组成部分，它牵扯的面广且量大，且直接推动着大学教育改革的发展，网络教学可以提高教学效率、改善教学模式，但它并不能代替传统的课堂教学，在教学中只适宜于起辅助作用，绝大多数课程采用课堂教授与网络教学相结合，网络教学作为辅助手段。

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