远程开放教育《高等数学》课程智慧课堂
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摘 要 参加开放教育的学生有学习需求，但由于工学矛盾突出、自身自学能力弱，加之《高等数学》课程内容抽象，如何保证远程开放教育中的《高等数学》课程的教学效果一直是广大老师面临的难题，笔者通过将雨课堂和MATLAB软件引入到课程教学实践中，解决了开放教育面授课时少，部分学生无法参加面授课学习及网课教学效果不理想的问题，提高了教学效果，增强了学生的实践能力。
关键词 开放教育 高等数学 雨课堂 MATLAB
中图分类号：G642 文献标识码：A
《高等数学》课程是国家开放大学专科建筑工程技术、建设工程管理及汽车专业的统设必修课。由于高等数学课程内容抽象、逻辑严密，大多数学习这门课程的学生都有畏难情绪。
开放教育的学生大都是在职学习，他们对于知识的实用性要求比较高。加之学生的工学矛盾问题，因此如何改变传统的教学方式，激发学生学习的兴趣，让《高等数学》课程的理论教学与课程实践融为一体？如何让《高等数学》课程的教学课堂成为智慧课堂就成为了我们教学改革中需要思考的问题。
1开放教育学学生的特点
1.1学习目的明确
参加开放教育的学生一般学习目的明确。他们通常是为评职、考专业证书、为了适应新工作岗位，充实自己等方面的原因来参加开放教育的学习。他们大都实践经验丰富，希望能够学以致用，用学到的新知识解决实际工作中的问题。
1.2工学矛盾突出
据调查，参加开放教育90%以上的学生为在职学习，70%以上的学生年龄在20—40岁，还有一些学生年龄超过40岁。这个年龄的学生大都有工作和家庭，因此工作与学习的矛盾，家庭和学习的矛盾比较突出。因此我们的教学改革要着眼于帮助解决学生所面临的这些实际问题，改变传统的教学手段，提高学习效果。
1.3基础薄弱
开放教育强调以学生为中心，在学习方式、学习进度、时间和地点等方面也可以由学生根据需要决定。开放教育学习方式主要包括在教学点参加集中面授学习，在国开学习网上随时点播和下载网上教学资源进行自主学习，平时通过国开学习网的BBS与教师、同学进行互动学习等。开放教育学习方式多样化，但实际上这并不能满足所有学生学习的需要。
参加开放教育学习的学生情况比较复杂，有已经取得全日制本科甚至研究学历，但大多数的学生都是中专、职高毕业。大多数学生文化底子薄，理解能力差，不具备通过学习平台自学的能力。在这种情况下，老师的面授教学就尤为重要。但因为家庭和工作的关系，很多学生不能按时参加教学点安排的面授课学习。
怎样将面授课教室内外的学生连接起来，让没有时间来参加面授课学习的学生也可以通过其他方式达到参加面授课学习一样的效果，这一直是让我思考的问题。我将“雨课堂”引入到教学中，通过一年的实践，总结出了一些适用于开放教育《高等数学》课程的一些教学方法。
2“雨课堂”在开放教育《高等数学》课程中的应用实践
“雨课堂”是一种新型的智慧教学手段，是2016年由学堂在线与清华大学共同研发推出并应用于POWER POINT的一个小插件。它应用十分便捷，老师可以在“雨课堂”官网免费下载，安装后ppt就会多一个如下图1的“雨课堂”的下拉菜单，之后只需要一部智能手机或者一台家用电脑就能把师生连接起来。学生不用安装任何app，只需要在微信里关注即可，不占用更多的手机内存，只需要流畅的网络就可以使用。“雨课堂”支持电脑、手机课件的同步播放，支持语音、弹幕，支持播放慕课和优酷网上的视频，还具有试卷测试功能。可以带给学生全新的学习体验，让师生互动起来、为教学提供更为便捷的服务。
我按照《高等数学》课程教学进程将“雨课堂”在《高等数学》课程的实践活动分为“课前”、“课中”、“课后”三步，经过了两个学期的实践，现把教学实践过程阐述如下：
2.1基于 “雨课堂”的面授课教学
首先在手机微信的“雨课堂”里建立班级，之后请同学们在微信里关注“雨课堂”，并通过课堂暗号或者邀请码请学生加入到“雨课堂”的班级里。
《高等数学》课程是3学分，54学时，面授课一般为18学时，面授课时太少，远远不能满足课程教学的需要。所以我把相对简单和比较重要的知识点利用Camtasia Studio录制成微课，每个知识点大约8-10分钟，并发到优酷网上，在PPT中插入优酷链接，之后通过“雨课堂”发布到班级中，让学生自学相对简单的知识点，预习比较重要的知识点，这样听课的时候就有的放矢。老师也可以根据学生看完视频的反馈，及时调整自己面授课的内容，通过这样的方式就给老师和学生建立了及时反馈和沟通的渠道，对于提高课程教学效果有一定的辅助作用（见图3）。
根据学生预习反馈的情况，老师可以调整自己面授课的进度及讲课内容，这样就建立了新知识和旧知识之间的联系，能够重新构建自己的知识体系，加强教学效果。
很多参加《高等数学》课程学习的学生在工地工作，他们大都不能按时参加面授课的学习。为了保证这部分同学的学习效果，我在面授课时同步开启“雨课堂”，把PPT实时发到学生的手机上，并且把讲课的语音也实时发到“雨课堂”。“雨课堂”支持弹幕功能，学生有听不懂的地方可以随时发弹幕给我，我随时回复同学们的提问，这样就可以让教室内外的学生同步参加面授课学习。“雨课堂”授课的PPT和音频可以随时回放，能够帮助同学们巩固学习效果。雨课堂还具有签到功能，根据签到表可以了解学生出勤情况，可以督促没有参加面授课的学生有时间的时候收看课程回放。通过这样“雨课堂”授课的形式就能够解决目前开放教育学生没法参加面授课学习的问题，也体现了开放教育倡导的“时时能学，处处可学”的理念（见图4）。
2.2基于“雨课堂”的网课教学
网课是开放教育学习中一个很重要的环节，网课大都以BBS形式在国开学习网上进行，老师把学习内容提交到平台，学生自學后可以给老师留言，老师实时回复。网课大都是面授课的延续，没有面授课的学习基础，参加网课学习的学生也是一头雾水。相对于国开学习网的课程讨论区，“雨课堂”为老师提供了更为便捷的平台。老师可以通过“雨课堂”给所有的学生上网课，学生不懂的地方，老师可以在相应的PPT页面中附上语音讲解。这样有意义的互动无疑将面授课和网课联系起来，提高了教学效果。 老师还可以通过“雨课堂”给学生布置课后作业。“雨课堂”具有试卷测试功能，题型可以是单选题、多选题、填空题和主观题，“雨课堂”也支持公式编辑器的使用。老师还可以将事先编辑好的试卷直接上传到“雨课堂”，应用非常方便。
3 MATLAB软件在国家开放大学在高等数学课程中的教学应用
《高等数学》课程有很多公式和计算，在职学生的学习时间有限，这些内容对于他们应用起来难度较大。而有些学生在工作中有时会能用到《高等数学》的知识，这就需要老师能够精准的提供给学生更有效的学习支持服务。如果能够教会学生使用MATLAB软件，学生就可以避开较为复杂的手动的工程计算，而使用高效的数学计算软件，节约大量的时间，充分发挥数学计算软件对于辅助工作及其他专业课程学习的作用。
MATLAB软件是由美国Mathworks公司推出的用于数值计算和图形处理的科学计算系统，是一款计算功能非常强大的软件。MATLAB使用非常方便，可以节省大量的编程时间。而对于《高等数学》中求极限、求导数、求极值、求积分、级数求和等涉及到的计算仅仅通过输入几个简单的命令就可以实现，而这恰恰能满足在职学生在工作实践应用上的需要。
我在上课的时候通常先给学生讲授手动计算的方法，再把MATLAB相应的命令教给学生，取得了较好的教学效果，学生和我反馈偶尔在工作中涉及到的计算或者图形绘制都可以通过MATLAB实现。
将“雨课堂”应用到开放教育《高等数学》的教学中，改变了传统的授课方式，并通过两个学期在《高等数学》课程教学中的实践，取得了较好的教学效果，使得开放教育的面授课堂变成了线上线下广义的课堂，体现了开放教育“时时可学，处处可学”的教学理念。通过将MATLAB软件引入《高等数学》课程的教学，教会了学生学以致用，对实际工作有一定辅助作用。
基金项目：本文系2019年度辽宁省现代远程教育学会“十三五”规划课题 一般课题“远程开放教育数学课程智慧教学研究”（课题编号2019XH-31）的研究成果。
作者簡介：李琳，女，副教授，硕士研究生毕业，研究方向：应用数学。
参考文献
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[2] 顾成扬.MATLAB软件在大学数学教学中的应用研究[J].教育现代化，2019，6（94）：164-166.
[3] 姜海丽，孙秋华，赵言诚，刘艳磊，姜富强.基于雨课堂的教学实践[J].高教学刊，2019（18）：86-88.
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