基于智慧树平台的高等数学课程SPOC教学模式实践

石丽娜 刘珊

【摘 要】SPOC教学模式是一种基于互联网的全新教学方法。本文结合中国石油大学（华东）基于智慧树平台构建的高等数学SPOC课程实例，阐述SPOC教学模式的构建，对实施效果进行分析，探讨改进方法。

【关键词】SPOC;高等数学;混合式教学;翻转课堂

高等数学课程是面向大一学生开设的一门重要的必修基础课程，具有广泛的应用性，是学习后续专业课程的坚实基础。但因其具有高度的抽象性、严密的逻辑性，学生普遍觉得课程难度大，学习比较困难;任课教师也在不断探索适合这门课程的教学模式来提高教学效果。

传统的高等数学课堂教学中，授课教师通常会在课前根据教学大纲和教材内容进行备课，包括编写教案、制作课件等;课堂活动以教师讲述备课内容为主。虽然教师会根据学生的接受程度来控制教学进度，但由于教学时间有限，学生人数众多，教师无法顾及每个学生课堂表现和个体差异，做到因材施教，使教学效果不理想。同时，这种以教师为主的教学方式很容易使学生养成被动学习的习惯，导致学生自学能力不强，缺少探索精神和创新能力。

1.高等数学SPOC教学模式研究

随着互联网时代的来临，信息技术正在悄然改变传统的教学模式。2013年，加州大学伯克分校MOOCLab的课程主任阿曼多·福克斯教授率先提出SPOC（Small Private Online Course）概念，希望将优质MOOCs资源与课堂面对面教学有机结合起来，借以翻转课堂教学、变革教学结构、提高教学质量。这是一种全新的“互联网+教学”的混合式教学模式，它依托现代信息技术，以学生为中心，建立在线课堂，同时融合线下实体课堂，既发挥网络教学的资源共享、学习过程数据处理与存储能力强、学习活动不受时空限制的优势，又发挥了传统课堂师生可以面对面精准互动的优势。

1.1高等数学课程分析

高等数学课程一般分（2-1）和（2-2）两个部分，用两个学期完成教学，其主要内容包括一元函数的极限和连续、一元函数的微积分、多元函数的微积分、空间解析几何与向量代数、无穷级数和常微分方程。

在教学过程中，存在以下问题：①课程中一些概念是从生产生活实际中抽象出来的，比如极限、导数、定积分等，为了更好理解这些概念，需要结合概念产生的实际背景加以介绍，因而需要一些动态视频资料辅助教学。②课程教学内容偏重理论与计算，教师在讲授过程中，花费大量时间用于对定理、公式的证明和推导，导致学生在上课时感觉枯燥，缺乏学习兴趣。③课程教学内容较多，教学时间较为紧张，教师在传统教学模式下教学进度会比较快，授课过程不可重复，学生一旦在某个点没有跟上教师的思路就会影响后面的听课效果。

1.2教学模式設计与构建

中国石油大学（华东）基础数学系在学校的大力支持下，于2016开始尝试设计和构建高等数学课程SPOC教学模式。具体流程为：

一是选择合适的平台。良好的学习环境，是学生高效学习的基础。SPOC教学需要为学生提供一个操作简单、功能齐全、资源丰富、性能稳定的线上学习环境。智慧树平台是一个与国内近2000所高校合作的大型优质网络教育平台，具有自主学习、在线检测、作业批改和答疑解惑等功能。中国石油大学（华东）引入智慧树平台后，已在多个学院进行推广，得到师生的广泛认可。

二是SPOC课程线上资源建设。课程实施前，基础数学系基于高等数学教学大纲，组织授课教师对教学内容进行了精心设计和编排，选择相对简单的内容让学生在线学习，对于重点难点内容可以通过在线视频导入内容介绍，由教师在线下课堂具体讲授。最终确定高等数学（2-1）采用在线28课时+课堂60课时的混合式教学模式，高等数学（2-2）采用在线26课时+课堂54课时的混合式教学模式。并于2016-2017学年完成了高等数学（2-1）和（2-2）在线开放课程视频的录制。教学视频由经验丰富的教师讲授。每个教学视频完整讲授一个知识点或一类解题方法，时间控制在10-15分钟，教学目标明确，内容短小，适合学生进行观看学习。

三是在线学习安排。高等数学在线资源按照课程学习进度分阶段开放。学生根据教师预先设定的学习进度，按时完成教学视频观看以及课前、课中，课后的测试作业，测试成绩将记录在系统中。学生可以通过完成测试作业达到巩固新学知识和自我检测的目的，带着问题进行后续的学习;教师可以根据测试成绩调整线下课堂教学内容，进行更有针对性的教学。同时教师可以通过智慧树平台查看学生的学习进度，批改学生提交的作业，对学生的线上学习进行督促和指导。师与生，生与生也可以在线上进行互动，及时解决学习过程中遇到的问题。

四是线下课堂学习阶段。对于自学难度较大的教学内容，教师要进行课堂授课。同时，在课堂上教师要根据学生线上学习情况，对测试中出现的共性问题进行详细分析和讲解，使线上课堂与线下课堂的紧密结合。线上每章教学内容学习结束后，将学生划分成若干个学习小组，为各小组安排一个知识点，由各小组集体备课后推举优秀的学生上讲台讲解。例如，学习完“导数和微分”这一章，安排学生讲解“函数可导性与连续性的关系”这一内容和相应例题。这样不但可以充分调动学生的学习积极性，巩固线上自学内容，还可以培养学生的表达能力，提高学生团队协作的意识，实现学生之间的线下互动。

五是实施线上——线下综合考核。课程考核指标包括课堂表现、小组学习表现、线上学习进展情况、在线交流表现、期中期末成绩、作业成绩、线上测试成绩。课程最终成绩由各考核指标的得分按照相应权重进行叠加计算。课程最终成绩及格，才能取得课程学分。

2.实施效果与存在问题

目前，中国石油大学（华东）基于智慧树平台的高等数学课程SPOC教学模式已经实施了一年，惠及学生200余人，大多数学生能够在第一学期中期基本养成在线学习习惯。在每学期课程结束后，采用智慧树平台网络问卷形式，对参与课程学习的学生进行跟踪调查，同时对比了传统教学模式班级与SPOC教学模式班级教学效果。调研内容包括学生满意度、线上学习意识、学生提问意识、师生交流互动情况、课程内容理解度等。结果表明SPOC教学模式在以下几方面效果有所提高。

一是学生满意度提高，学习兴趣增加。调查问卷统计分析显示，62%的学生比较喜欢SPOC教学模式，仅有11%的学生表示由于网上学习方式复杂而不太喜欢新模式。学生满意度提高是基于课堂学习效率提高、自学平台易于操作、教学视频易于自学等。

二是学生提问意识增强，线上线下师生交流互动大幅增加。通过线上课程学习，学生主动思考课程内容，会带着问题进入课堂，在课上和课后都会积极主动向老师提问和答疑。同时小组讨论和让学生走上讲台，都对学生主动发表自己的观点起到鼓励作用。在智慧树平台上，学生提问次数达到了2.6条/人，学生提出的很多问题都很有价值，对后续学习和教学都颇具启发。

三是学生学习自信心增强，后期学习表现更好。线上课程的自主学习以及线下小组讨论交流，都是极大地调动了学生的主观能动性，自觉投入到了研究性学习过程中。SPOC教学模式实验班期末考试平均成绩比传统教学班高0.2分。在后续的高等数学竞赛、全国大学生数学建模大赛中参加人数均比传统教学班多。

实施效果表明，SPOC教学模式可以在大学生高等数学教学中广泛推广，从而明显提升学生综合素质。但实施过程中也存在学生意识调整难度大、教师工作量增加、线上课程资源质量不过关等问题，不过相信随着越来越多学生采用该教学模式学习，这些问题都会得以解决。

3.结语

基于智慧树平台SPOC教学模式对高等数学课程的应用给学生提供了一种全新的学习体验。实践表明，学习效果良好，体现了大学教学中以学生为中心的探究式教育思想，必将带来学生学习能力的综合提升。在后续的实践推广过程中，应不断探索和总结，逐渐改善教学模式各环节的问题，更好地服务学生。

【参考文献】

[1]贺斌，曹阳.SPOC：基于MOOC的教学流程创新[J].中国电化教育，2015（3）：22-28