工科院校计算方法课程混合式教学模式探索

庞薇薇 潘晓丽 武昭阳

摘 要： 文章针对工科院校计算方法课程的特点和所面临的教学现状，探究计算方法课程线下线上混合式教学模式的应用方法，从而创新高校教学模式，优化课程内容，加强师生间的信息化互动，形成独特的评价体系，提高课程教学效果。线上线下混合式教学模式的实施包括三部分：课前内容安排，课中知识点讲解，课后测评及反馈。

关键词：计算方法;混合式教学模式;工科院校;教学效果;课前;课中;课后

中图分类号：G642 文献标志码：A文章编号：1008-3561（2020）08-0014-02

自21世纪以来，人类进入“互联网+”智能时代，信息技术深入到社会的各个领域。信息技术给学生的学习带来了巨大转变，如学习思维、学习方式、学习教材、学习课程、教学模式等的转变。信息技术与高校教学的融合越来越深入，许多高校尝试采用基于慕课、雨课堂、翻转课堂教学平台的线上线下混合式教学模式，并在近些年得到迅速发展。计算方法课程作为工科高等院校的通识教育课程，课时较少，知识点较多，计算量较大。计算方法又称“数值分析”或“数值分析与数值计算”，是一种研究并解决数学问题的数值近似解的方法，还可以在计算机上运行，它既有纯数学的高度抽象性与严密科学性的特点，又有应用数学的广泛应用性与实际试验的高度技术性的特点。为提高计算方法课程教学效率，教师应该研究如何借助信息技术，有效开展线上线下混合式教学，这也是计算方法课程教学改革面临的重大挑战。

一、高等院校计算方法课程教学改革的必然性

1.传统教学模式已不适应教学现状

传统课堂以教师的教授为主，教师处于主体地位，学生则被动接受知识，处于客体地位。目前，许多高等院校对计算方法课程的教授仍停留在教师讲、学生被动接受的模式，学生的个体性和求知性得不到重视。教师面对个性不同的学生采取相同的教学手段，会给学生造成一种无形的压力，导致学生学习兴趣下降，教学效果不佳。

2.学生难以理解和应用所学知识

计算方法课程作为工科高等院校的通识教育课程，知识点繁多，计算机应用较多，学生不易理解和操作。計算方法课程是一门与计算机联系密切的理论性和实践性都很强的课程，对教师的教与学生的学要求都很高。然而，许多高等院校开设的计算方法课程课时较少，实践时间也较短，所以学生在理解和上机操作中存在一定的困难。同时，很多教师仍然采用传统的教学模式，所教授的知识过于陈旧，而且上机水平有限，无法教授较新的知识，使得学生学习效果不佳，不知道如何实际应用所学知识。

3.学生的自主学习能力欠缺

目前，很多学生对计算方法课程认可度较低，自主学习积极性不高，自主学习能力欠缺。再加上一些教师在课堂上只是一味地罗列知识，授课气氛沉闷，无法吸引学生的注意力。对于缺乏学习自制力的学生而言，在没有教师督促与监管的情况下，他们的学习效果普遍较差。因此，调动学生的自主学习兴趣，培养学生的自主学习能力，是教师的当务之急。

4.信息化教学手段存在片面性

虽然各种信息技术工具不断涌现，然而在现实应用中，信息技术始终被视为一种课堂教学辅助手段，没有得到突破性的发展。信息化教学手段未能充分发挥其应有的作用，没能促进学生更好地学习，致使学生的探究能力和创新能力未得到有效提升，这主要是因为教师对信息技术学习不够，所使用的信息技术教学手段单一、老化。

二、高职院校计算方法课程混合式教学模式的构建

计算方法课程是通识教育课，学生通过学习能够掌握多种解决数学问题的数值近似解方法，能够提高实践应用能力。为提高计算方法课程教学实效性，教师应积极探索线上线下混合式教学模式的应用。混合式教学模式的实施分为三部分：课前内容安排，课中知识点讲解，课后测评及反馈。

1.课前内容安排

为使学生更好地理解教学内容，教师应做好课前内容安排工作。首先，教师应根据学生平时上课的表现情况将学生分成几个学习小组，并为各组选取一名负责人。其次，教师可建立班级微信群或QQ群。讲解新课之前，教师通过微信群或QQ群发布新课教学目标、教学内容和教学任务。在教师正式讲授新课之前，学生需要通过MOOC、SPOC和金课等提前自主学习新内容，并在线完成本节习题。学生通过自主学习和做题，能够独立自主地思考问题，总结收获及困惑，并把重点难点记录下来。为了激励学生主动学习及提高学生的自主学习能力，教师应根据学生的自主学习情况及线上自测情况，给予一定的分数，并对自测赋予相应的考核比例，比如设定在线学习视频的分数在期末考核总分中占比为10%。

通过参与平台上的习题检测，学生能够对自己本阶段的学习情况和知识掌握情况有清晰的认知，还可以梳理和标注出自己不会的知识点与习题。对于教师来说，通过查看学习平台上学生的学习信息，教师可以清楚了解学生的学习情况，如哪些学生完成了在线视频学习，以及完成的程度如何等。在此基础上，教师就可以在后续的面对面授课中有针对性地讲解学生不会的内容，还可以让学生通过小组合作交流的方式解决重难点知识，促进学生之间的交流与师生之间的沟通。

2.课中知识点讲解

线上线下混合式教学模式遵循先学后教、以学定教的教学理念，在教学中以学生为主，教师起引导作用。为提高线下课堂的教学效率，教师应根据学生的线上自主学习情况和习题检测情况适当调整课堂教学内容，合理设计线下面对面教学过程，专门针对学生线上没有理解或理解不到位的重点和难点知识进行详细讲解，并提供不同难度的习题供学生在课堂上练习。例如，插值法和拟合法这两种方法在计算方法课程中至关重要，学生通过线上学习基本可以掌握它们的定义，然而在实际应用中往往容易忽视这二者的区别。为此，教师就需要在课堂上重点讲解二者的本质区别，让学生彻底理解插值法和拟合法。另外，教师借助线上平台向学生推送习题时，要注意体现出难度差异，以激发不同层次学生的学习兴趣，培养他们独立思考、自主学习的能力。然后，教师再借助课堂面对面授课有利于师生间、学生间交流互动的特点，帮助学生现场解决问题，激发学生的学习动力。

3.课后测评及反馈

通过线上学习平台，教师除了可以了解学生的自主学习情况和习题完成情况外，还可以对学生进行督促。教师可以通过线上平台布置课后测评作业，让学生进行课后测评，这样教师就能及时了解学生的学习状况。最后，教师可以通过学生的线上平台学习信息做出反馈，进一步帮助学生巩固和扩展学习内容。

三、结束语

综上所述，计算方法课程线上线下混合式教学模式的应用，有利于激发学生的课堂学习积极性，有利于促进学生探究能力和创新能力的发展。高等院校只有将信息技术融入计算方法课程教学，才能激发学生的学习兴趣，增强学生的自信心，从而提高课堂教学质量和效果。教师应从课前内容安排、课中知识点讲解、课后测评及反馈三方面入手，探索混合式教学模式的有效应用。

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