基于信息技术的教学实践——以“线性代数”课程为例＊

茹立宁，赵 操

（苏州科技大学数学科学学院，江苏 苏州215009）

2020 年新春之际，大家沉浸在新年的喜悦之中，然而一种全新的病毒性肺炎——新型冠状病毒性肺炎在人群中悄无声息地传播，随后蔓延至全球。为了保障大学生的健康与安全，在中国共产党的领导下，教育部毅然决定全国高校停课，并及时发布《关于做好疫情期间高校网络教学组织管理的指导意见》，要求各高校做好疫情防控工作，全面解决新学期教学问题，并给出具体的解决方案。随后，国务院联防联控机制新闻发布会明确提出“停课不停教、停课不停学”的工作要求。教育部适时推荐了一批具有强大共享和教学资源雄厚的在线课程平台以及网络技术平台，免费开放MOOC课程，引导高校学生积极参加学习。在全国高校教师的共同努力下，克服种种困难，有效保障了在线教学的顺利实施。这次疫情虽然给全国人民和经济造成了巨大的危害和损失，但也刺激了在线教学的大规模发展。在2020 年春季学期，中国开展的网络教学的规模、范围和深度都是前所未有的。这无疑是世界高等教育史上的一项壮举，也是世界上的第一次大规模实验，具有深远的意义[1]。

1 基于MOOC 翻转课堂的“线性代数”混合式教学创新

1.1 课程特点

由于“线性代数”课程的特点是概念定理公式具有高度的概括性、抽象性，现有教学方式在教学过程中偏重自身的理论体系，强调“线性代数”的基本定义、定理及其证明，忽视“线性代数”的应用价值，学生看不到学习线性代数的用处[1]。

例如，教师讲解行列式的性质与计算时，往往需要大量的板书，教师忙于不停地书写、讲解，有限的时间与空间使得教学内容只能局限于理论以及个别例题，学生全盘接收各种证明过程与计算技巧，根本来不及消化与应用。这种情况在有限的教学学时里无法解决，时间紧任务重，没有足够的时间进行互动和训练[2]。传统的课堂讲授知识传递方式单一，不利于调动学生学习的积极性，造成了课堂教学的沉闷局面，不利于发展学生的创新能力。针对以上教学现状，需要充分调动学生学习的积极性，改革教学模式。教师利用腾讯会议直播讲授教学内容的重点与难点部分，而其他部分可由学生课前自主学习。在课堂上增加互动、讨论交流环节，教师引导学生思考和发现问题，并进行答疑解惑和补充说明。所以要充分利用线上网络平台，延展学生的学习时间与增加学生的互动时间，最终达到良好的教学效果。

1.2 教学准备

做好教学准备工作，是基于MOOC 翻转课堂的“线性代数”混合式教学实践的基础和前提，基础准备工作包括教师应确立大学数学教学的理念和思路，并进一步明确教学目标，选取有效的教学方法和教学模式，立足于当前的大学数学教学现状和学生的数学基础、学习能力，对当前的数学课堂教学结构进行调整和优化。同时，还需要深入了解学生对“线性代数”知识的学习需求，以及确立当前教学目标是否具有可操作性和实践性，不断健全“线性代数”考核评价机制。

首先，教师需构建基于MOOC 翻转课堂的教学模式的教学理念、教学目标、实施条件的操作步骤和教学考核评价标准。其次，通过对“线性代数”课程的分析和学习者分析，对基于MOOC“线性代数”翻转课堂教学模式进行了教学设计，其中包括教学目标设计和教学内容设计。最后，教师应在课堂教学开始前，让学生提前观看MOOC 视频，并要求学生做配套习题，保障课堂教学的顺利进行，进而提高学生独立学习的能力，让学生学会思考问题和解决问题，促进教学的改革和创新发展。

1.3 教学方法

在MOOC 翻转课堂“线性代数”混合式教学方法创新过程中，教师需要转变课堂角色，从传统课堂的主导者转变为翻转课堂的引导者、辅助者和评价者。教师需要根据制订好的教学目标和教学方案，选取合适的教学方法展开实践教学。因为学生是课堂教学的主体，所以教学方法需要符合学生的学习习惯和学习需求，给予学生积极正确的引导。同时，针对“线性代数”中的重点、难点以及易错知识点，教师重点讲解和剖析，帮助学生扫除学习障碍，理清课程脉络，确立行之有效的学习方法，建立学生学习“线性代数”乃至大学数学的自信心。

由于学生的基础知识不同，在开展MOOC 翻转课堂教学过程中，可采取分层教学法，具体操作为：根据学生的基础进行分层，对不同层次的学生提供相对应的知识板块，进入板块后则可获取教学内容。这样学生可以根据自己的学习能力，选择相对应的板块，不会因为学不懂而放弃自主学习。学生在自主学习过程中可实时与教师进行在线交流，提出学习中产生的疑难问题和困惑。教师先对学生进行独立答疑，然后再将问题进行总结归类，在线下课堂重点讲解，进一步巩固和深化相关知识点，为学生营造轻松愉悦的课堂教学氛围。

2 教学改革的启示

2.1 推进信息技术与专业教学的深度融合，促进课堂教学改革

现代信息技术的迅猛发展，如互联网+、大数据、5G 和人工智能等，给日常教学带来了新的挑战和机遇[3]。随着信息技术浪潮的到来，高校课堂教学改革势在必行。一方面，必须在信息技术向传统教学方法的转变中做好工作，把人工智能、虚拟现实、大数据分析和信息化教学技术引入课堂，更加注重课程内涵的构建；另一方面，要用现代信息技术，做好专业教学内容和知识地图的重建工作，这本质上是新课改项目建设的内容[4]。

2.2 开展线上线下相结合的教学模式和混合式教学方法研究

教师将在线教学付诸于实践，从而产生更深刻的理解，同时积累了丰富的经验，熟悉了相关的信息技术，并且在设计、教学和互动等教学形式上有所发展、进步。在线教学和离线教学各有利弊。可能有必要纠正在线教学中尚未很好解决的问题，例如专业能力培训。就目前而言，一线教师对于线下教学为主、线上为辅的教学模式和翻转教室的混合教学模式，已基本达成共识。因此，有必要进一步开展线上线下结合教学模式[5-6]和混合教学法[7]的研究与改革，充分发挥线上线下教学的优势，建立“以学生为主体、以产出为导向”的教学模式，适应新形势下的教学需要。

2.3 加强在线课程优质教学资源的统筹建设与共享

高质量的在线教学资源匮乏且缺乏系统性。尤其是高质量的在线实验/实践教学资源严重不足，缺乏新技术的支持。放眼将来，大家需要把握在线课程建设的契机，建设和共享一些高级在线和离线课程和教学资源。有必要充分利用互联网、大数据、人工智能、虚拟现实等新技术，建立和完善各种数字核心数据库，并开发更多的交互式沉浸式虚拟仿真实验，以满足在线和线下实践教学的需求[8]。确保线上线下教学的实质等效；通过推广和应用交互式在线教学和线下辅导，促进高质量教学资源的共享[9]。

3 结语

本文主要探讨了“线性代数”课程MOOC 翻转课堂的混合式教学创新，并提出几点教学改革启示。通过这种探索和实践，发现“线性代数”的在线教学对教师的教学设计能力要求较高，平台的建设有待加强。目前的在线直播基本满足了一些简单的教学操作，但还不能完全满足“线性代数”乃至数学学科的特殊要求。如果在线教室与直播保持同步的模式成为主流模式，那么是否有足够的软硬件支撑数学学科的教学活动顺利实施，这是每个在线平台需要深入考虑的问题，也是一线教师期盼解决的问题。