“闯关课堂”教学模式在高等数学教学中的应用研究

刘 焱

（山东协和学院基础部（思政部），山东 济南 250109）

0 前言

高等数学课程是理工类专业的一门重要的专业基础课程高等数学课程逻辑性强，计算量大，是各科中比较“难”的一门课程，对于该课程的教学工作要精确把握学生能力现状，学生的学习状态和教师的教学和管理能力。

在教学改革的大背景下， 各种教学模式层出不穷， 比如翻转课堂和慕课成为大学教师教学的利器，或者线上教学有很多教学平台，大家采用比较多的有超星学习通、雨课堂、腾讯课堂等多种教学平台。虽然各种教学模式和教学手段或者教学平台综合运用，但是总是存在一个问题，学生的学习效果和教学效果并不理想。为了提高学生注意力，改善学习效果，本文以游戏教学为原理，提出“闯关课堂”教学模式。“闯关课堂”实施过程中，在教学中各个环节设置关卡，学生必须过关才可以进行后续课程学习，过关者则对上一知识点掌握良好， 从而能够实时监测学生学习效果，并且用游戏闯关的方式大大调动了学生学习积极性，保证了教学效果。

1 游戏教学国内研究现状

随着研究的深入， 我国的教育学者对游戏教学优点做了很好的研究论述。 杨志良、张福和认为“游戏闯关教学模式是一种新的学习方法， 通过角色扮演，让学生体验情景项目教学内容；经过闯关游戏的设计， 让学生充分享受挑战关卡的刺激和过关后的成就感；通过任务群的链接，实现教学目标；通过升级奖励激发学生由厌学、苦学转变成爱学和乐学。 综上所述，利用游戏载体来进行教学，是一种高效、有趣、 切实可行的教学方法， 它不仅能够活跃学习气氛、增进师生交流情感，提高学习者的学习兴趣，发展学习者的身心素质、改善认知能力，陶冶学习者的高尚情操， 同时还能使学习者的组织能力、 自制能力、集体意识和个人才能均能得到发展，并且对消除疲劳也具有一定效果。

国内对于游戏教学研究得比较多，特别是注重儿童阶段引入游戏教学方法，很注重低龄儿童阶段的兴趣培养。 但是到了中学阶段和大学阶段，注重应试教育，缺失了兴趣的引领和培养。 目前，在大学阶段，将游戏教学和游戏过关考核一起运用的研究比较少，特别是在高等数学课程的开展过程中的应用研究基本上没有。

2 闯关课堂教学模式的原理

“闯关课堂”是基于“游戏教学”游戏载体之上的具有教学功能的教学模式。将课程知识融入闯关游戏载体的场景中，学习者通过玩游戏闯关的方式就能够潜移默化地完成游戏载体上的课程要求，并且能够获得最为综合客观的成绩总评估。闯关课堂是在游戏中完成教、学的全过程。在轻松的游戏氛围中，在最好状态下发挥学习和获取知识的主动性，才能更好地激发学习的兴趣和学习热情。通过建立闯关游戏式的教学思想，调整每个任务的知识点难度，对应相应的过关难度的等级， 最终实现一个基于游戏载体环境中教、学合一的教学学习过程。

3 闯关课堂教学模式在高等数学教学中的具体实施

本文利用游戏闯关原理，对线上、线下课堂教学模式进行优化改革，其中，如何构建闯关知识模块，如何设定闯关游戏规则，如何使“闯关课堂”在线上、线下实际课堂顺利实施等问题都是本课题研究的重点和难点。

3.1 闯关知识模块的构建

结合闯关的特点，将知识模块化，分为函数模块、一元微分学模块、一元积分学模块、多元微分学模块、多元积分学模块、微分方程模块主要的六大模块。 六大模块设置关卡时主要依据是 “分层教学、 层层递进”，比如函数模块：该部分内容在设置关卡时，把与高中知识关系比较大的基础知识，数列和基本初等函数部分设置在第一关卡，极限部分是在函数基础上的延续和扩展设置在第二关卡，函数的连续和间断点是极限部分的扩充设置在第三关卡。再比如多元积分模块：该部分是在一元积分、多元微分基础上的内容，如果前两模块掌握不好，该部分关卡不好通过，那么在设置关卡时会将该模块设置在最后关卡，分值也会相应增加。

3.2 “闯关课堂”游戏规则的设定

设置合理的有趣的游戏规则能大大提高学生的学习兴趣，激励学生积极突破层层关卡，最后达到知识的全面掌握。本文的闯关课堂教学的游戏规则跟正常学习一样，需要学生尽可能多的累计分数。 分数分为两类：关卡模块分数和线上任务分数。具体措施有：

（1） 每个知识模块以知识的难易程度分值分配不同，大体分为易、中、难三个等级，共300 分。 比如函数模块：易为函数中与高中知识关系比较大的基础知识，数列和基本初等函数，该部分设置分值时每题2 分，共100 分；中为函数极限的计算部分，该部分设置分数标准为每题4 分，共100 分；难为函数连续和间断点的判断，该部分设置分数标准为每题5 分，共100 分。

（2）每个关卡以60 分为成功，每个关卡60 分以上记实际成绩，闯关失败需要重新闯关。 比如函数模块：第一关卡中需要涉及50 道题，其中必须完成30道并且成功才算闯关成功，才可以继续下一关。

（3）关卡设置按照知识点逻辑顺序设置，比如：函数模块→一元微分学模块→一元积分学模块→多元微分学模块→多元积分学模块→微分方程模块。

（4）构建线上资源库，线上资源设置任务点，每个任务点设置一定的分数，比如：观看每个视频20 分，成功完成一道作业题10 分， 观看一节课件10 分等。学生自学完成线上教学任务点可以兑换一定分值，比如线上任务点完成100 分可以兑换模块分值10 分，最后按模块的最终分值为准。

（5）闯关过程可以“借分”，运用以前积累的分继续没有闯过的关卡，如果学生前期积累不够，该环节不容易实现。

（6）设置关卡重造环节。 学生如果对之前的得分不满意可以重开关卡，继续闯关，直到达到学生期望的分数为止， 一遍促进学生对所学知识进行重造，巩固所学。

（7）另外设置闯关后的机动分数，比如学生提出关卡后的相关的疑问和难题给予一定的积分，鼓励学生能够对所学知识进行回笼重造。

3.3 “闯关课堂”在线上、线下实际课堂的实施

为了确保学生良好的学习效果，线上和线下资源要结合，教学要结合，闯关课堂也要结合。 具体措施有：（1）课前构建丰富的数学知识资源，包括视频、速课、课件、课本资料等，为学生提供丰富的线上学习资源；闯关课堂线上资源设置任务点，任务点完全可以转换成闯关积分，以备后期关卡通过。

（2）课中，闯关过程分为线上线下部分，两部分结合。线上部分要求学生按照线上资源提前预习，完成任务点；线下部分，要求教师设置合理的关卡，分层教学。

（3）课后，学生可以提出相关的问题疑问，该部分可以线上线下结合，教师通过相关平台做好分值的积累。

总之，“闯关课堂” 教学模式将游戏和教学结合，综合了线上线下的教学资源， 使得教学资源更加丰富； 融合了翻转课堂和互联网背景下的综合教学模式，发挥了多种教学模式的优点，扬长避短，可以改变高等数学传统的教学模式、教学方法、教学内容。特别是在互联网背景下， 各大高校都在采用线上教学，对于保证教学效果是种好的教学思路和方法，为高等数学教学提供了一种新的改革思路。