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大學(xué)數(shù)學(xué)網(wǎng)絡(luò)平臺建設(shè)的創(chuàng)新與實(shí)踐
大學(xué)數(shù)學(xué)網(wǎng)絡(luò)平臺建設(shè)的創(chuàng)新與實(shí)踐
李路，江開忠，胡細(xì)，周雷
�。ㄉ虾９こ碳夹g(shù)大學(xué)基礎(chǔ)教學(xué)學(xué)院，上海201620）
摘要：本文分析了信息化社會背景下大學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)遇到的生源差異、經(jīng)費(fèi)投入、教師不適應(yīng)、學(xué)生習(xí)題、成績評定等瓶頸問題，詳細(xì)介紹了我校大學(xué)數(shù)學(xué)網(wǎng)絡(luò)平臺，包括在線答疑平臺、在線測試平臺和自主學(xué)習(xí)平臺的主要建設(shè)內(nèi)容及平臺運(yùn)行的情況�；谖倚５木W(wǎng)絡(luò)平臺的實(shí)踐情況，分析了網(wǎng)絡(luò)平臺的作用和潛在的效果，為我校信息化教學(xué)改革做出了積極地探索。
關(guān)鍵詞：大學(xué)數(shù)學(xué)教育；網(wǎng)絡(luò)平臺；信息化；自主學(xué)習(xí)；在線答疑；在線測試
會信息化的發(fā)展給大學(xué)教育帶來了沖擊，也帶來了機(jī)遇。以教育信息化為推手的大學(xué)教育改革是我國當(dāng)前高等教育發(fā)展的一個重要方向。信息化的快速發(fā)展不但驅(qū)使高等教育信息化的快速發(fā)展，而且對接受高等教育的學(xué)生行為方式各方面有顯著的影響，主要表現(xiàn)在[1]：獲取知識快速化，知識認(rèn)知簡單化；獲取信息的自主性和功利性增強(qiáng)；處理信息、利用信息的角色化增強(qiáng)，自我意識膨脹。
信息化社會的大學(xué)數(shù)學(xué)教育應(yīng)以培養(yǎng)學(xué)生數(shù)學(xué)能力和提高學(xué)生的數(shù)學(xué)素養(yǎng)為目標(biāo)，培養(yǎng)學(xué)生的數(shù)學(xué)能力主要包括邏輯思維能力、定量分析能力、數(shù)學(xué)建模能力和科學(xué)計(jì)算能力；提高學(xué)生的數(shù)學(xué)素養(yǎng)主要包括理性思考、嚴(yán)謹(jǐn)審慎、批判創(chuàng)新、抽取本質(zhì)、實(shí)事求是。
很多大學(xué)畢業(yè)生有這樣的體會[2]：學(xué)校里學(xué)過的一大堆數(shù)學(xué)知識很多都似乎沒有派上什么用處，有的甚至已經(jīng)淡忘，但所受的數(shù)學(xué)訓(xùn)練、所領(lǐng)會的數(shù)學(xué)思想和精神、所積累的數(shù)學(xué)素養(yǎng)，卻無時無刻不在發(fā)揮著積極的作用，成為取得成功的最重要的因素。
一、大學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)中的瓶頸問題
從1999年高校實(shí)行擴(kuò)招以來，高等教育已從“精英教育”逐步轉(zhuǎn)變?yōu)椤按蟊娊逃�。在�?guī)�？焖侔l(fā)展的同時，高等教育的教學(xué)質(zhì)量產(chǎn)生一些新的問題，主要表現(xiàn)在以下幾方面。
1.學(xué)生基礎(chǔ)落差增大，給教學(xué)帶來困難。地區(qū)性教育質(zhì)量的不同導(dǎo)致學(xué)生素質(zhì)參差不齊，例如：我校機(jī)械工程專業(yè)的一年級本科生中就有部分省市生源學(xué)生高中階段沒有學(xué)習(xí)過反三角函數(shù)等知識。擴(kuò)招以后，各批次的錄取分?jǐn)?shù)線間的差距相應(yīng)增大，表1是上海市歷年的一、二本的錄取分?jǐn)?shù)線及分差。從中可以看到，從2000—2014年，總體上一、二本錄取分?jǐn)?shù)線的分差呈增大的趨勢，說明地方二本高校的學(xué)生的錄取成績呈越來越大的分化趨勢。
2.教學(xué)資源匱乏，大班教學(xué)難以因材施教。學(xué)生數(shù)大幅增加的同時，教師資源的增長沒有得到相應(yīng)的同比例增長。這些情況導(dǎo)致現(xiàn)在高校的教學(xué)班級人數(shù)較多，我校高等數(shù)學(xué)課程的教學(xué)班級人數(shù)普遍在80~120人。這樣的班級人數(shù)很難讓教師有精力和時間針對不同學(xué)生采取更多形式的教學(xué)方法和教學(xué)手段，因材施教難以實(shí)現(xiàn)。
3.體制難以吸引教師全身心地投入教學(xué)。當(dāng)前高校的教師晉升機(jī)制使得研究經(jīng)費(fèi)主要投向于科研，而提升大學(xué)數(shù)學(xué)教師的教學(xué)能力和激勵教學(xué)改革的教育經(jīng)費(fèi)投入不足，難以調(diào)動大學(xué)數(shù)學(xué)基礎(chǔ)課教師進(jìn)行深層次教學(xué)改革的積極性，難以激勵教師把更多的精力投入到教學(xué)改革和實(shí)踐中。
4.教師隊(duì)伍對信息化環(huán)境的不適應(yīng)[1]。教師的教育理念沒有保持與時俱進(jìn)，部分教師依然停留在重教師主導(dǎo)、輕學(xué)生主體，重知識傳授、輕能力培養(yǎng)，重結(jié)果、輕過程的傳統(tǒng)教育理念上。由于沒有很好地把握教學(xué)和科研的相互促進(jìn)而導(dǎo)致教學(xué)能力與水平出現(xiàn)問題，沒有做到以科研水平提升教學(xué)水平導(dǎo)致對信息化技術(shù)本身的掌握問題。
5.學(xué)生作業(yè)量大，教師無法做到逐一檢查指導(dǎo)。高等數(shù)學(xué)課程由于自身的特點(diǎn)，學(xué)生課后獨(dú)立完成一定的習(xí)題是十分重要和必要的。但是在教學(xué)實(shí)踐中我們發(fā)現(xiàn)，由于我國初等教育的特點(diǎn)，很多學(xué)生產(chǎn)生了被動學(xué)習(xí)的習(xí)慣，作業(yè)不能獨(dú)立完成，或者參考市面上的參考答案，或者參考其他同學(xué)的作業(yè)。這種現(xiàn)象的比例達(dá)68%，學(xué)生認(rèn)真看教師批改的比例不足30%[3]，這就使得學(xué)習(xí)的效果大打折扣。
6.考試制度制約教師的空間。高等數(shù)學(xué)課程是工科類大學(xué)的主要基礎(chǔ)課程，量大面廣，許多學(xué)校為了保證教學(xué)質(zhì)量，采用統(tǒng)一課程統(tǒng)一考試的方法。盡管這種方式對教學(xué)質(zhì)量的保證起到了一定的效果，但是也阻礙了教師的主觀能動性。同時，一次考試的成績主要決定學(xué)生的績點(diǎn)，這種一次性的考試不利于激勵學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性。部分同學(xué)采取應(yīng)試教育的方法，重點(diǎn)放在考前突擊獲取較高成績，這樣的成績并不能全面反映學(xué)生對高等數(shù)學(xué)知識的掌握以及數(shù)學(xué)素養(yǎng)的形成。
二、信息化自主學(xué)習(xí)平臺的建設(shè)
大學(xué)數(shù)學(xué)課程網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺嵌入基于文本格式的數(shù)學(xué)公式輸入和畫圖軟件Mathplay、Mathgraph，使得公式、圖形的輸入變得簡單、迅速。生成的試卷文件小，網(wǎng)絡(luò)傳輸變得快捷，允許上千的同學(xué)同時在線學(xué)習(xí)，解決了以往數(shù)學(xué)網(wǎng)絡(luò)課程實(shí)時傳輸?shù)碾y題，使得學(xué)生與教師的交流變得容易。在此基礎(chǔ)上，我們主要完成了以下的網(wǎng)絡(luò)平臺建設(shè)。
1.在線答疑平臺。MathQ軟件將數(shù)學(xué)公式編輯與計(jì)算軟件MathPlay和圖形編輯軟件GraphPlay嵌入QQ軟件中，實(shí)現(xiàn)了數(shù)學(xué)在線聊天室的功能。對高等數(shù)學(xué)的學(xué)生組建MathQ群，組織部分計(jì)算機(jī)較好的青年教師，在規(guī)定的時間內(nèi)登錄MathQ群，以實(shí)現(xiàn)對學(xué)生的在線答疑。
2.在線測試平臺。建設(shè)具有所有高等數(shù)學(xué)內(nèi)容的試題庫和具有隨機(jī)組卷功能的軟件。試題庫包括各知識點(diǎn)的一萬多道、難度不同的試題。組卷軟件包括難度設(shè)置、考點(diǎn)選擇、題量控制、試卷生成、自動評分與記錄、成績分析等模塊。在此軟件環(huán)境下，每單元進(jìn)行一次在線測試，每一位學(xué)生的試卷按指定內(nèi)容和難度隨機(jī)生成。測試完成時間為90分鐘，要求學(xué)生在規(guī)定的時間內(nèi)上網(wǎng)完成相應(yīng)單元的測試，測試試卷和成績被系統(tǒng)自動記錄。測試結(jié)束后，師生均可瀏覽已測試的試卷與答卷，這不僅能無紙化存檔學(xué)生的測試卷，而且利于學(xué)生對測試情況進(jìn)行復(fù)習(xí)總結(jié)。
3.自主學(xué)習(xí)平臺。該平臺提供所有的網(wǎng)上題庫系統(tǒng)，學(xué)生可以根據(jù)自己的實(shí)際學(xué)習(xí)情況，選取學(xué)習(xí)的章節(jié)，組成練習(xí)試卷，并可以在網(wǎng)上得到評閱。學(xué)生在網(wǎng)上不僅可以進(jìn)行選擇題等標(biāo)準(zhǔn)化自主學(xué)習(xí)，也可以進(jìn)行計(jì)算和證明題的訓(xùn)練。訓(xùn)練題目容量大，既有按章節(jié)訓(xùn)練，也有綜合練習(xí)。特別對基礎(chǔ)扎實(shí)、學(xué)習(xí)能力較高的學(xué)生，自主學(xué)習(xí)系統(tǒng)更能為學(xué)生提供極大地幫助。
為了能保證學(xué)生可以完成網(wǎng)絡(luò)測試，每周一至周四的14：50~19：30和周日下午，數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)室對學(xué)生開放，并安排數(shù)學(xué)教師值班，確保學(xué)生解能完成網(wǎng)絡(luò)平臺在線測試和自主學(xué)習(xí)。
三、大學(xué)數(shù)學(xué)網(wǎng)絡(luò)平臺的作用
我校大學(xué)數(shù)學(xué)網(wǎng)絡(luò)平臺經(jīng)過一學(xué)期的運(yùn)行，取得了較好效果，主要體現(xiàn)在以下幾方面。
1.自主學(xué)習(xí)平臺給學(xué)有余力的學(xué)生提供了更好的學(xué)習(xí)平臺。由于大學(xué)生源的基礎(chǔ)不一，大班教學(xué)使得教師只能針對多數(shù)學(xué)生的基礎(chǔ)安排教學(xué)，難以兼顧基礎(chǔ)好、想考研的學(xué)生的需求。網(wǎng)絡(luò)平臺為這些學(xué)生提供了一個較好的學(xué)習(xí)平臺，在一定意義上解決了這一問題。
2.在線答疑平臺構(gòu)建了教師和學(xué)生間的橋梁。數(shù)學(xué)課程的答疑受制于數(shù)學(xué)公式和圖像在網(wǎng)絡(luò)上傳輸?shù)睦щy，一直難以很好的解決。通常教師安排的答疑很少有學(xué)生來問，學(xué)生在做作業(yè)時遇到問題也無法向教師詢問�；贛ATHQQ的在線答疑系統(tǒng)為解決該問題提供了一個思路，但該軟件目前無法在手機(jī)上運(yùn)行，有待于進(jìn)一步改進(jìn)。
3.在線測試平臺實(shí)現(xiàn)了考試過程化。將每周一次的在線測試的成績作為最終成績的重要組成部分，改變了平時成績量化依據(jù)低，以期末一次考試成績決定學(xué)生績點(diǎn)的做法，在一定意義上做到成績考核的過程化。同時，在線測試試題的隨機(jī)化，不同學(xué)生在線測試的試題，難度相當(dāng)，題目不同。即使相同的題目排序也不同，這樣較好地避免了學(xué)生之間的作業(yè)抄襲現(xiàn)象，激勵學(xué)生獨(dú)立完成課后作業(yè)。
4.網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)平臺也給大學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)模式的改變提供了條件。大學(xué)數(shù)學(xué)網(wǎng)絡(luò)平臺給學(xué)校精品課程建設(shè)等提供了平臺。許多教師在使用了這一平臺后，認(rèn)識和體會到信息化技術(shù)的作用和便捷之處，逐步學(xué)會了如何利用網(wǎng)絡(luò)平臺促進(jìn)教學(xué)改革。負(fù)責(zé)考研輔導(dǎo)的教師，在網(wǎng)絡(luò)平臺上定期發(fā)布考研模擬試題，實(shí)現(xiàn)學(xué)生自主平臺測試，自我閱卷，教師集中評講，大大提高了工作效率。
四、結(jié)語
很多高校在信息化建設(shè)方面的投入很多，也取得了不少的成果。但在教育信息化的建設(shè)過程中，還存在著“盲目追求新技術(shù)、應(yīng)用水平不高”等資源浪費(fèi)問題。我校大學(xué)數(shù)學(xué)網(wǎng)絡(luò)平臺建設(shè)本著“務(wù)實(shí)、可行、有效、循序漸進(jìn)”的原則，穩(wěn)步推進(jìn)，起到了較好的效果。參考文獻(xiàn)：
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[3]傅洪蘭，孟召為，張永鳳，等。工科院校高等數(shù)學(xué)作業(yè)批該方法的改革實(shí)驗(yàn)[J].工程數(shù)學(xué)，1999，15（3）：107-110.
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