混合式教学模式在医用高等数学课程的应用

朱乐恒，刘春扬

(福建医科大学 数理计算机教学部，福建 福州 350122)

2019年1月，教育部发布了《关于加强网络学习空间建设与应用的指导意见》，提出积极推进“互联网+教育”发展，推进网络学习空间建设[1]。当前，“互联网+教育”成为了一种新的教育形式并不断运用于教育之中。

作为“互联网+教育”的一种重要手段，手机辅助教学可以增进学生的学习热情，提高学生知识查阅和掌握效率，教师可以通过手机促进与学生的及时交流和沟通。因此，手机辅助教学也是信息化时代所带来的技术优势，基于手机辅助的混合式教学方式将是实现教育信息化的重要途径。

一、“医用高等数学”教学模式现状分析

“医用高等数学”是针对医科学生特点设立的高等数学课程，对于培养学生数学思维、逻辑性和严谨性有一定的帮助，是医学后续理科课程(医用物理学、医学统计学等课程)的基础课程。因此，该课程对于培养合格的医科科研工作者相当重要。

作为公共基础课程，教师少、学生多是多数高校高等数学课面临的状况，教师掌握学生学习情况以及与学生沟通都较为低效；同时，教师在教学过程中必须对学生学习过程进行有效地记录，记载学生平时成绩。这些都要求教师积极改变传统的教学及考核方法，寻找新的平台及途径。

对多数高校新生而言，仅靠课堂的教学时间很难将内容全部掌握，有限的课堂时间也对知识点的深入讲解造成了一定的局限，致使学生在久学不进的情况下产生厌学心理，失去了学习的信心和积极性[2]。我校的医用高等数学课情况也是如此。由于学生的能力和基础有高低，对于知识的接受能力也存在差异，一旦某一堂课没有及时掌握，势必会影响后续学习，造成恶性循环。高等数学的掌握十分依赖于学生自主学习，尤其是自主动笔练习。尽管传统教学中课堂练习是很重要的一环，但教学课时的不足使教师难以在课堂上就具体知识点的细节与学生互动，加上都是大班上课，即使互动也只能照顾到个别学生，难以全面地了解学生掌握知识的程度及课堂练习的完成情况。传统单一的教学方式造成课堂练习方法费时费力，而且师生沟通效率低下。

二、混合式教学方式的优势

混合式教学是在保留传统教学方式优点的前提下，将传统课堂教学与网络教学相融合，将线上教学与线下教学相结合的一种教学模式[3]。混合式教学强调教师对学生学习的启发性、引导性和监控性作用，让学生对学习产生自发的兴趣，达到主动学习、积极学习和创新性学习的目的[3-4]。

基于手机辅助的混合式教学有其独特的优势。从学生的角度而言，由于手机本身的便捷性，学生能够随时随地开始学习，弥补了时间、空间上的局限性。再者，课堂教学主要为被动获取的学习方式，而混合式教学提供了主动学习的途径。学生可以结合自身水平进行学习，从而满足了不同层次学生的需求。从教学的角度而言，手机教学平台能够提升师生交流的效率。例如，教师可以在课堂上通过平台布置选择题。学生完成后，答案能够实时汇总到教师的手机客户端，得出每一选项的人数和正确率，并立即显示在大屏幕。这使得教师能够迅速了解该班级的学习效果，也能够让学生获得更好的参与感和互动感。

当前，混合式教学还处在逐步普及的过程中，存在着一些问题。虽然不少学校已经采取了微课、在线课程、公众号推送等方式进行教学辅助，但因为缺乏学生学习过程相关信息的详细记录和分析以及一些功能上的限制，未必能很好地适应当前个性化的学习需求。随着相关软件技术的成熟，相信这些问题将逐步解决。基于手机辅助的混合式教学将成为混合式教学的主流方案。

三、基于手机的混合式教学模式的实践

为帮助学生学习“医用高等数学”，笔者使用UMU互助学习平台(简称UMU平台)作为教学软件。平台提供了手机和网页两种客户端，网页端便于教师制作教学资源，手机端便于日常教学使用，并能够建立以班级为单位的群组，在群组内实现教学资源共享，具有视屏播放、PPT自主学习、课堂实时小测、考试结果分析、布置提交及批改作业、问题讨论等功能。

(一)课程教学设计

首先，分析课程架构、教学过程，包括课前资源分发、课中双向互动教学、课后支持等内容，使学生能够通过手机了解到课程架构、教学课件、课堂练习、课后作业等一系列资源。

(二)教学路线设定

根据课程的内容进行教学模式设计。设计结构包括对教学模块内容、课堂教学过程中的教学互动项目、课堂测验的选择、测验成绩的评价、课后作业的布置与讨论以及教学过程中学生学习状态等几个方面。

(三)平台资源建设

以学生的学习需求为目标，将课堂教学中需要的素材和课堂测验题型等教学素材进行搜集和整理，并按照既定的教学框架做好课程的档案资料存储，建立完备的混合式教学的素材库、题库及档案数据库，以便之后对课程实践效果的研究[5-6]。笔者在调查中发现，41.9%的学生针对“平台上有以下资源，哪个对你最有帮助”选择“例题练习”(超过其他几个选项)，可见医用高等数学建立题库的重要性。

平台资源建设主要包括如下内容：(1)各章节的重点、难点的视频录制及上传。结合课程教学大纲及教师多年的教学经验，选择难点、重点或学生不容易理解的问题录制小视频，上传平台。初期视频主要以PPT录屏配音为主。(2)教学PPT及其它学习资料的上传。考虑到每位教师上课的风格不同，教学PPT按不同班级分别对待，由任课老师上传适合自己特点的PPT及有关材料。(3)课后作业的布置。在平台上根据教学进度安排各部分教学内容的课后作业，学生能在平台上完成作业或者能将已完成作业上传平台。(4)课堂测验。利用教师已经建设并在不断充实的题库，在平台上设计在线课堂测验，以便在各章节结束时或者教师觉得有必要时进行课堂考查。(5)交流讨论群的建设。在平台上按照不同的教学班级组成学习交流讨论群，并在群内准备若干讨论问题，以便学习过程中开展讨论。

(四)教学过程实施

教学过程主要实施内容如下：(1)提供用于预习的PPT及教学视频。平台有学生学习记录功能，教师能够在手机端或电脑上了解每个学生自学的进度及总体学习情况，为课堂教学准备。(2)课堂教学。教师在利用PPT进行课堂教学的过程中可以利用交流群设置在线讨论，学生可以在课堂上利用手机提出问题，发表观点等；教师也可以根据教学内容设置专门的讨论或测试题，以检查学生课堂听课的掌握情况并及时发现可能存在的问题。(3)课堂测验。在各章节完成时，教师在课堂上利用平台上已设置好的测验内容对学生学习进行检查。选择题的题型平台有自动批改评分与统计功能，根据统计情况，教师可以发现学生存在的问题，并及时对该问题进行深度讲解。(4)课后作业平台布置及批改。平台可以发放已设计的课后作业，也可以根据课堂教学情况更改或重新布置并发放作业。学生完成并提交作业后，教师可以随时利用电脑或手机进行批阅，批阅过程中可以评分、批注等。(5)随时接受并回复学生的咨询。交流群的沟通方式主要为文字、语音、图片和视频。无论是教师对学生进行提问解答、作业批复，还是学生与学生之间的问题讨论，都可以通过手机或电脑来完成。

(五)平台数据汇总

平台上的所有数据用EXCEL格式下载，包括学生学习视频及PPT的完成情况、作业提交及评分结果、课堂测验得分、交流讨论参与程度等。数据下载后，教师利用这些数据形成学生的平时成绩。这些数据有助于教学档案的建立及保存，也可对这些数据进行教学效果的研究。

(六)教学结果与评价

笔者利用UMU平台对本学期正在学习“医用高等数学”的学生做了关于混合式教学效果的匿名问卷调查，发放调查问卷226份，收回调查问卷226份，有效问卷226份。数据显示，57.3%的学生在“混合教学模式是否能够激发自己的学习积极性和主动性”中选择了“能”，明显多于选择“不确定”的23.8%以及选择“不能”的18.9%；52.6%的学生在“‘医用高等数学’课程有必要进行混合式教学吗”中选择了“有必要”，多于选择“没必要”以及选择“无所谓”的学生。这些数据反映了学生对于混合式教学有相当程度的接受度。

通过教学实践发现，学生的学习积极性有所提升，对比往年考试成绩也有所进步。对此，笔者比较了采用混合式教学方法的班级(2018级)和往届使用传统教学方法的班级(2016级)的成绩:不同年级分别选取2个班级，每一年级的A班和B班分别由1名教师授课；所有班级同属于1个专业，生源质量较为稳定；所有班级使用相同的教材，学时数相同。不同年级的考试分别使用1份试卷，由于教学内容的局限以及题型高度相似，试卷的难易程度极为接近(表1)。

表1 各班级医用高等数学成绩分布

将2018级成绩与2016级成绩作比较，通过Z检验得到2组数据差别有统计学意义(Z=5.926)。说明混合式教学有助于提高学生的学习成绩。

笔者认为，通过基于手机辅助教学的混合式教学在“医用高等数学”课程的应用，能够使课堂教学质量、学生学习兴趣和学习方法得到了一定的提升，但也需要加以改进：(1)提高视频制作质量和数量，以满足同学们不同的需求；(2)提高题库的质量，充实题库的数量；(3)利用平台收集的数据，建立更加科学的学生平时成绩计算方法。