特殊时期电气专业高等数学线在线教学研究与探索

赵淑莹　杜广环

【摘要】：本文针对抗疫时期的电气专业高等数学在线教学进行研究与探索，从高等数学教学资源的准备、教学平台的选择与使用体验、高等数学在线教学的实施及学生的管理、线下的预习和复习、答疑解惑及学习成绩的考核方式等方面进行探索。教学过程基于OBE教学理念、以学生为中心持续改进，并且要捉住机遇进一步转变教学观念，努力提升高等数学教学水平。

关键词：在线教学;高等数学;OBE理念

从二月初至今，我国处于全民抗疫的特殊时期，目前虽然取得了巨大的胜利，但还是处于外防输入内防反弹的关键阶段。为了保障高校学生在延期开学期间的正常学习生活，各高校纷纷通过在线教学方式实现“停课不停学”，高等数学的教学也不例外。昔日三尺讲台变成一方屏幕，变成了教师坚守的战场。我们从最初的迷茫困惑变成了现在的得心应手，从最初的“在线冷场”变成了如今的师生自由畅通沟通，从最初的一场心理身身体的巨大挑战变成了一次提升自己专业技能、提高教学效果的机遇。作为一名高等数学教师，我们应该抓住这次机遇，进一步做深层次的思考，积极推动教学理念和教学模式改革，为本校的电气专业人才培养做出更大的贡献，以下为笔者高等数学在线教学的一些儿思考。

一、教学资源的准备

教学资源主要包括教学视频、微课、教学网站、教学PPT等^[1]。教学资源可以供学生课前自学、课后复习，也可以供教师在线教学使用。

教学视频的获取有多种方式。比如去中国大学慕课网下载、去超星学习通中收集、也可以课题组自己制作教学视频。视频的选择应就难易程度、内容的契合度等方面进行考量，也可以进行适当的剪辑。PPT对于学生学习也是同等重要，学生在学习的初期通常以视频为主，一旦学生对某些知识点有了初步理解掌握之后，更多的学生喜欢利用PPT进行学习，所以教师的PPT制作要注意知识的简洁概括性，不要一味求大求全。教师可以把收集整理的教学视频PPT、教学大纲、授课计划等放在自己制作的教学网站中，供学生线下预习复习使用。

二、教学平台的选择

教学平台可以是多种平台相结合，以利于充分发挥每种教学平台的特点。笔者高等数学教学选择了微信群（或QQ群）+腾讯会议+雨课堂方式。用微信群（或QQ群）发布教学信息、教学网站、教学资源的链接，也可以发布视频、图片、PPT等教学资源。用腾讯会议平台作为教学直播工具，作为一款音视频产品，腾讯会议可以实现全平台一键接入，屏幕实时共享。其画面清晰、音质好，而且可靠性高，几乎不发生延迟、掉线、崩溃等现象。每次直播之前会议链接通过微信发到群里，同学们点击链接便可进入会议。

在教学过程中，以腾讯会议作为主要平台，再配合雨课堂。雨课堂是由清华大学和学堂在线共同研发的一款内嵌于PPT的智慧教学工具，手机端则体现为一款基于微信的小程序，不会给学生的手机带来额外的负担。教师可以利用雨课堂制作学生课前预习的PPT，可以插入语课堂自带的视频资源，也可以在每一页PPT中加入教师的语音讲解。课堂教学可以利用雨课堂的推送功能把教学课件实时推送给学生，教学过程可以生成视频供学生课后复习使用。雨课堂的弹幕、投稿功能可以加强师生互动，随机点名、在线测试、线下考试可以体现出教学的智能化、智慧化，能充分调动学生的学习积极性。

三、高等数学教学的实施

高等数学教学为线上线下混合式教学，线下包括课前预习、课后复习提高两个环节。课前预习时，教师在微信群里发布网站链接，学生在网站自主学习。网站建设可以利用学习通平台也可以自建网站，还可以进入中国大学慕课网中学习相关课程。在高等数学的线下学习过程中，由于充满了大量抽象的推理过程，学生会觉得比较乏味，因此教师要想方设法调动学生学习的积极性，比如可以利用一个比较简短的微视频针对某个知识点进行讲解，学生每学完一个知识点，通过考核后可以获得相应的积分，积分累积到一定程度可以获得相应的荣誉证书，学生在求知的同时也有成就感。

线上教学不单单是学生在终端（手机或电脑）单纯观看教师直播或录播，而且要有全方位的手段辅助学生学习，比如师生之间的实时互动、教师对学生学习情况随时的了解与反馈等，利用雨课堂直播可以很好的完成这些任务。线上教学可以采取先观看相关教学视频，然后教师利用PPT有针对性的进行讲解。在讲解过程中，学生如果有不理解的地方，可以通过雨课堂弹幕来表达，也可以直接在PPT上进行标记，教师可以实时对某个学生进行提问以增加互动。总结性讲解之后，教师可以利用雨课堂在线测试的功能下发试题，就某个知识点进行测试。学生答题之后，每道题的得分情况后台都有着精确的统计。教师根据学生得分情况来了解学生对知识点的掌握程度，再进行有针对性的改进。

高等数学的线上教学，教师也可以保留一些传统教學的优点，比如板书推演，可以在线上教学时引入电子手写板。例如多元复合函数求偏导部分的教学，讲解时应先画出复合关系图，找出求偏导数的路线，得到求偏导公式。此处的教学可以利用电子手写板在雨课堂的板书模块中逐步推演，如果仅用PPT播放公式推导过程，根本达不到教学效果。此外，教师应该使讲解过程尽量生动、落在实处，例如梯度意义的讲解时，可以结合生活中的例子铁板上的蚂蚁逃生路线进行，这样可以很容易让学生理解讲授内容，而且大大提高了学生的学习兴趣，达到了事半功倍的效果。

课作业可以利用雨课堂平台进行下发，针对个别同学作业互相抄袭、上网搜索答案等现象，教师们可以采取如下措施：加强思政教育，使学生讲诚信;延迟设定作业答案及解析开启时间、答案不可以粘贴复制等等;减少选择判、断题的比重，尽量以填空题形式出现;对于计算题，由于公式符号难以在手机电脑中，输入，可以采取手写拍照上传并辅以语音答案的形式。

四、成绩考核

高等数学课程传统考核评价方式为：总成绩=平时成绩（30%）+期末卷面成绩（70%），这种考核方式极容易给学生带来重结果轻过程的思想。建议平时课上的随堂测试加上课后的单元测试作为期末总成绩的考核依据，取多次测试成绩的加权值。要适当降低期末卷面儿占总成绩的比重，转化为读书笔记、调研报告、专题报告等。

五、结论

笔者所在院校为矿业特色院校，而电气工程及其自动化专业为我校优势专业，已经顺利的通过了工程教育专业认证，这就要求教师在教学过程中顺应高等教育大众化国际化时代潮流，变“教师为主导”的教为“学生为中心”的学，从理念上进行更新，以求得教学效果的提升。在教学过程中教师时刻不忘“以本四为本”、“ 四个回归”^[2]，处处践行以学生为中心、成果导向、持续改进的教学理念，教学设计要时刻体现“两性一高”，最终的落脚点应该放在学生能力的提升上。另外高等数学线上线下互补的教学模式，是一种有着较强生命力的教学模式，即使将来疫情结束，学生返校复课，混合式教学也将成为一种常态。未来的高等数学教学，必然是线上线下长期共存共生、共促进的态势。作为一名高校教师，应当充分利用此次线上教学契机，不断适应新形势，学习新技能，才能与时代同进步共发展，才能更好促进新工科背景下现代化电气人才的培养。

参考文献：

[1]解红，刘健.“互联网+”背景下混合式教学模式研究与实践[J].中国现代教育装备，2020（3）：50-52.

[2]赵临龙.高等数学课程教学内容案列设计实践与认知 [J].高等数学研究，2020（1）：35-39.

【基金项目】黑龙江科技大学教学研究项目“以微课为载体开展高等数学重修课程的教学研究与实践”（JY18-78）。