基于直播平台的高等数学远程教学模式探索

姜珊珊

摘 要

为应对疫情，各地教育行政部门及各高校迅速推出“停课不停教、停课不停学”线上学习指导意见及方案。以网络平台为基础，在线远程教育为主场开展新型教育背景形势下的高校教育教学工作。本文拟分析远程教学模式如何充分利用网络优势有效激发学生主观能动性，获得良好的教学效果。

关键词

疫情防控;远程教学;高等数学;直播平台

中图分类号： O13-4;G434              文献标识码： A

DOI：10.19694/j.cnki.issn2095-2457 . 2020 . 18 . 07

0 引言

高等数学课程一直是高校理工课各专业以及经管类专业学生的一门重要的公共基础课程。许多学校高等数学课程[1]都是大班教学，知识理论性强内容抽象。而近期“疫情”的突发，使得教学活动只能在远程实施，远程在线教学一跃成为高校教学的首要手段。而受教学时间、学生自控能力制约大大增加了教学的难度。从而如何在无法面对面的情况下，设计教学实施方案、掌控教学节奏、达到教学效果是老师们面临的新的重要挑战。本文探索从教学的“课前—课中—课后”过程出发，“同步异步”教学相结合，充分运用各种在线教学辅助工具的远程教学过程，以确保达到良好的教学效果。

1 网络直播平台成为远程教学的面对面教室

网络直播教学作为一种目前替代传统教室教学，最便捷高效的教学方式，直播间成为远程教学的面对面教室。相较于在线网络课程，网络直播教学师生时间同步、教学现场感强、互动性强，对学生更具吸引力。这种教学方式相对比较灵活新颖，教师通过视频或语音直接在网络直播间上面向学生现场组织教学活动，贴近于学生所习惯的真实学习场景。我们对于网络直播情况学生体验满意度进行调查，学生表示从直播状况体验更倾向于选择使用钉钉直播，其次为B站，其中部分学生建议可以分别搭配雨课堂教学。钉钉以阿里云的网络实力稳健支持直播的流畅性，集分享屏幕直播、直播回放、弹等多种功能于一体。而B站以其迎合“00后”年轻人的各种周边娱乐而深受欢迎。综合考虑教师对课堂氛围的掌控性、师生课上课下互动等综合因素，最后我们选择了钉钉直播平台。对于初接触网络直播领域的老师可以先在新手体验群进行模拟操作，熟悉新的陌生教学环境。分享屏幕直播可以与实际课堂教学一样使用相应的PPT等讲解，从而降低了远程教学的难度，打破了师生间的空间距离感，营造良好的学习氛围。智能表单可以生成各种签到表、随堂练习表，生成课后作业表以及考试测验表等。学生可以拍照上传作业与试卷答案，教师则可以完成电子批阅。综合各项指标而汇总成学生学习课程的平时成绩，形成完整的整个教学的过程化管理。

2 雨课堂成为贯穿远程教学“课前—课上—课后”全程的智慧助手

近几年，随着雨课堂在教学过程中逐步应用，高等数学这种大班授课师生互动较少，气氛比较沉闷的弊端有了很大的改善[2]。对于远程教学，主要困难是老师无法面对面去感知学生对知识的理解掌握程度等，甚至老师无法掌控网络另一端是否认真听讲并及时反馈。而雨课堂可以实现课前教师把相关的视频、课件推送到学生手机上让学生进行充分的课前预习。课上教师开启雨课堂授课模式放映幻灯片，相应的幻灯片也会实时推送到学生手机，匿名反馈可以及时让老师发现问题进行重点讲解。高等数学除了讲解以外更多的是大量习题练习。为了配合全新的在线教学模式，雨课堂还推出了板书功能，老师可以跟实际课堂一样讲解习题，并随后把相应的板书发送到学生手机。学生在同步紧跟老师的教学节奏的同时，课后可以回顾相应的解题过程。相比千篇一律生硬的PPT，老師的板书更能让学生产生学习共鸣。为了及时获得学生的学习反馈，教师可以在PPT中适当添加随堂练习，教师及时检验学生对相关知识的掌握程度，发现学生学习中出现的问题。这样增加了师生间互动环节。调动学生的学习积极性，减少学生上课走神的情况。在观看直播上课的同时同步雨课堂课件会给学生一种上课的仪式感。随堂练习反馈统计“投屏”，以及“弹幕”讨论功能可以让学生参与教学活动，缩短了师生的心理距离，活跃了课堂气氛。课后雨课堂自动对课堂教学全过程进行数据采集和分析生成表格，并发送教学小结和学习小结推送给教师和学生。以便教师及时根据总体反馈情况调整教学策略。

3 Matlab等数学软件成为远程教学的质量保证

一直以来高等数学都是内容比较抽象，具有一定的理论复杂性的课程。特别是下册空间解析几何、重积分、以及曲面积分的教学中，许多复杂的图形不容易直观展现，学生很难展开空间想象。 通过Matlab绘制空间曲面曲线图形，可以让教学内容更生动直观，吸引学生的学习兴趣提高学习效果。特别是远程教学中，为了让180多位学生几节课不间断的保持学习状态，Matlab等数学软件在辅助远程教学方面起了至关重要的作用。Matlab是具有影响力的科学计算软件，具有强大而精准的绘图功能[3]。可以使教学内容变得更生动而有趣。以往在课堂教学过程中，因为Matlab软件占用空间比较大，并且需要编写相应的程序才能运行这就要求教师具有一定的编程能力。在教学手段充分的条件下，一般选择忽略这种方式。而远程教学使得面对面授课变得困难。运用丰富色彩的图形、变换多样的动态展示，更能让很多数学抽象问题变得简单直观，特别适用目前在线网络授课的状态。

我们以空间几何章节为例，讲解空间曲面时首先介绍旋转曲面的形成原理。

例1.绘制曲线y2=z绕z轴旋转一周所形成的曲面。

曲线绕固定z轴旋转而成空间旋转曲面一般方程为y2+x2=z。而对于此空间曲面也可以表示成参数方程的形式：

执行应用M文件，程序几秒钟就可以显示图形。可以在窗口上对图形进行旋转等操作，从各个角度观察图像。学生可以在课堂上边学边做，充分体现以学生为主体，学生在课堂的主导作用。学生也可以通过课后讨论、探索、实践等进一步进行更深入的图形处理，从而把教学型课堂教学引申为研讨型课堂教学。促进学生对高数中理论或者定理等内容理解加深，进而促进学生专业知识水平与综合素质的提高与发展。

4 总结

通过综合运用网络教学平台与信息化的教学软件等，教师通过合理设计、整体策划，课前课后-同步异步相结合方式，完美的完成教学任务，达到高质量的教学效果。21世纪是信息网络化的时代，对各个领域都产生了极为深远的影响。而教育现代化给教师们也带来了新的机遇与挑战。

参考文献

[1]同济大学数学系.高等数学（第7版）[M].北京：高等教育出版社，2014.

[2]刘淑贞，王明宇.“雨课堂”+matlab+flash动画让定积分概念妙趣横生[J].教育现代化，2019，6（32）.

[3]姜兆敏，黄金城.利用Matlab进行高等数学的辅助教学[J].高等数学研究，2017（06）.

[4]王田.数学软件在高等数学大众普及线上教学中的应用[J].科技视界，2019（27）.