大数据时代高职高等数学spoc模式教学可行性分析

郭玉靖

【摘要】高職院校，特别是艺术类的高职院校面临着高等数学教学效果相对质量不高的问题。而高等数学作为一门基础性学科，随着网络信息技术高速发展，仍有不可或缺的作用。在全球的高等教育机构实践中，SPOC得到广泛的应用和验证。本文结合本校教学混改平台上的教学实践、教学效果以及对学生的兴趣点和数学知识结构等数据分析，简要概述结合混改教学平台实施SPOC模式教学的可行性。

【关键词】大数据 SPOC 高等数学 教学模式 可行性分析

【基金项目】山东省教育科学“十二五”规划2015年度“高等教育数学教学专项”课题 大数据时代背景下高职院校高等数学课程改革和建设研究 阶段性成果，课题编号：CGS15006

【中图分类号】G712；O1-4 【文献标识码】A 【文章编号】2095-3089（2018）17-0023-02

新时代下，特别是在大数据、云计算和人工智能等新兴技术和专业的出现和不断壮大下，高等数学作为一门传统学科承担着新的角色，它有着其他学科无法比拟的覆盖面和影响力。高等数学是工具，如何使用它的方法和思维传达到学生手中是亟待解决的问题。传统的单一课堂授课模式已不在适合学生的发展需要，而现代课堂的时间也限制了师生互动。随着慕课（MOOC）在教育掀起狂澜，在大数据时代下，学生的学习需求呈现个性化和多元化。山东传媒职业学院提供混改平台，利用该平台发布丰富多彩的教学资源，做了初步的实践。

一、SPOC与大数据简介

1.SPOC概况

SPOC（Small Private Online Course），即小规模限制性在线课程。SPOC的概念是由阿德曼·福克斯教授提出的，作为加州大学伯克利分校在线课程教学的负责人，他把SPOC界定为“慕课的校本化实践”。edX慕课平台的首席执行官阿纳特·阿加瓦尔则认为SPOC是MOOC的一个分支，是促进在线教学和传统教学的新型混合教学模式。哈佛大学的教授罗伯特·路则认为在线教育已经进入了后慕课时代。

2.大数据概况

大数据（Big Data），是大量的、高增长率的和多样化的信息资产。大数据的预言家维克托·迈尔-舍恩伯格指出大数据开启了一次重大的时代转型。数据挖掘更是突出在小数据时代不被人们发现的大数据的知识体系和价值，它在悄然改变各行各业原有的模式。高等数学教学模式和针对不同专业学生的教学设计上都可以采用大数据的思想，另外，大数据与数据挖掘的知识都与概率统计的内容有关，可以寓教于学，在大数据与我们的生活息息相关的时代背景下，学生初步接触大数据。

二、当期高职在高数教育的问题

1.数学基础偏差

相对于普通类的高校，高职生源学生的数学水平普遍较弱，特别是艺术类的高职院校。高等数学水平不仅仅是高中的学业成绩，还包括学生的逻辑思维能力和数学知识架构的构建。加之学生对数学的畏惧、厌倦丧失了学习的积极性和兴趣，更是增加了高等数学的学习壁垒。信息工程系的高等数学与软件技术和广播电视技术的专业课有一定的相关性。但是，像新闻系和艺术设计系、播音系的学生，高等数学在其专业课中的应用并不广泛。

2.高等数学教学内容问题

目前，高等数学的教学模块设计与专业相关性不高，需要进一步改善，为学生的专业课学习服务。信息工程系的高等数学与软件技术和广播电视技术的专业课有一定的相关性。像电路里的函数都会涉及一部分高等数学的内容。但是，像新闻系和艺术设计系、播音系的学生，高等数学在其专业课中的应用并不广泛。

3.高等数学教学方式问题

高职院校学制短，专业课课业繁重，高等数学的课时相对于普通院校大大缩减，很多内容无法学深、学透。以山东传媒职业学院的高等数学教学为例，本校采取4+2的模式，分为两学期。上学期每周4课时，下学期每周2学时，高等数学的教学内容涉及到函数、导数、微分、不定积分和定积分及其应用、常微分方程、行列式与矩阵、空间解析几何与向量代数、概率论、数理统计、级数等知识。教学进度紧，任务重。其中，函数、导数、微分、不定积分和定积分及其应用为必修内容，共80学时。常微分方程、行列式与矩阵、空间解析几何与向量代数、概率论、数理统计、级数为选修性内容，可根据学生的兴趣爱好适当调整重难点，共38学时。上半学期，勉强能收到尚可的教学效果，但是下半期的高等数学教学就会遇到很大的困难。在没有教学方式改革之前，能做到定义知识的普及，最基本的运算，比如，常微分方程的概念分类，基本类型方程的求解等就已经不错了。更无法谈及学生逻辑思维能力的训练，并将其运用到学习和生活及以后的工作中。

三、基于SPOC模式的高职高等数学教学可行性分析

1.SPOC的优势

教学视频时间一般在十分钟左右，在网络覆盖的校园内可以随时随地的学习，解决时间和空间的问题。学生在短时间内的注意力也不易转移，并且视频还可以暂停，对不明白的知识点可以重复播放。教师不再单一授课，作为高效的信息传递方式，教师可以整合高质量的资源，更容易调动学生的积极性，学生也可以接触到世界上关于高等数学的新观点，接触到不一样的高科技的数学，增加学习的愉悦感和新鲜感，进而提高学习效率和质量。

SPOC可以拆分专业，即不同专业的学生可以选择不同的视频和教学资源观看。根据学生自己的专业和需求选择，更有利于增加高等数学的实用性，化解学生的负担和学生需求的矛盾，形成良性循环。高职类院校，特别是艺术类的院校学生经常外出参加活动，有的训练加比赛可能会达一个月之久，在实践教学中，这些情况会经常出现。而这些学生重返课堂时，已经无法跟上学习进度，SPOC很好的解决了这个问题。

2.混改平台实践效果

以山东传媒职业学院为例，学院开设的高等数学（1）高等数学（2）课程都在学校引进的综合在线平台上实施了教学改革。

综合在线平台的网络课程主要包括五部分：课程管理、教学资源、教学活动、课程建设和课程预览。课程管理包括课程通知、课程介绍、课程大纲等课程信息、选课学生、课程助教教师、课程模板、课程元数据、课程开放权限等的功能。教学资源则是教师本门课程的“资源库”，高等数学课程的教学材料可放在”教学资源“模块中积累保存。教学活动也是运用最多的模块，它提供了“课程论坛”、“课程作业”、“调查问卷”、“在线测试”、”微视频学习单元“等丰富多样的教学活动模式。可以展开项目式教学、学生协作，通过MOOC的形式，更好的完成翻转式课堂教学。课程建设模块，教师可以实现个性化的课程建设。高等数学的教学以对数学的教学设计思路为线索，开放灵活的组织课程网站的结构，实现“教学资源”与“教学活动”深度融合。最后，教师可以通过课程预览随时预览课程的建设效果。

高等数学（1）上学期共80学时，4学分。以17级信息工程系广播电视技术1、2班为例，展示教学混改平台引入后实施的高等数学教学改革的实践效果。广电技术1班实施教学混改期末情况为优秀（90-100）的人数占10.26%，良好（80-89）占35.90%，中等（70-79）占38.46%，及格（60-69）占15.38%，无不及格人数，成绩的平均值为78.9，标准差为7.73。2班优秀的人数占14.29%，良好占37.14%，中等占31.43%，及格占17.14%，无不及格人数，成绩的平均值为79.77，標准差为9.57。17级广播电视技术1、2班与16级广播电视技术生源质量类似。试卷难度类似，试卷成绩偏高，没有不及格情况的出现。说明，实施混改平台收到了良好的效果。在几乎相同的外界条件下，两种教学方式的融合，有效的提高了学生的成绩。

四、小结

SPOC模式有其独特的优势，并被实践教学论证。大数据时代下高职高等数学的教学，利用这种信息技术能解决传统课堂的许多弊端。但是，不能否定传统课堂的作用，两者互相融合，而非非此即彼。协调好两者的关系，才能实现真正意义的教学模式改革。

参考文献：

[1]周朝晖，张弢，许涛，殷俊峰.同济大学“高等数学”SPOC开发与应用探索[J].中国大学教学，2016.

[2]王莉.基于SPOC模式的高等数学教学改革[J].内江科技，2016.

[3]吴蓓蓓，徐丽，孙玉芹.基于SPOC的高等数学课程探索与实践[J].价值工程，2018.

[4]艾伯特拉斯洛·巴拉巴西.爆发·大数据时代预见未来的新思维[M].马慧，译.中国人民出版社，2012.