大学数学网络平台建设的创新与实践

大学数学网络平台建设的创新与实践

　　大学数学网络平台建设的创新与实践

　　李路，江开忠，胡细，周雷

　　（上海工程技术大学基础教学学院，上海201620）

　　摘要：本文分析了信息化社会背景下大学数学教学遇到的生源差异、经费投入、教师不适应、学生习题、成绩评定等瓶颈问题，详细介绍了我校大学数学网络平台，包括在线答疑平台、在线测试平台和自主学习平台的主要建设内容及平台运行的情况。基于我校的网络平台的实践情况，分析了网络平台的作用和潜在的效果，为我校信息化教学改革做出了积极地探索。

　　关键词：大学数学教育；网络平台；信息化；自主学习；在线答疑；在线测试

　　会信息化的发展给大学教育带来了冲击，也带来了机遇。以教育信息化为推手的大学教育改革是我国当前高等教育发展的一个重要方向。信息化的快速发展不但驱使高等教育信息化的快速发展，而且对接受高等教育的学生行为方式各方面有显著的影响，主要表现在[1]：获取知识快速化，知识认知简单化；获取信息的自主性和功利性增强；处理信息、利用信息的角色化增强，自我意识膨胀。

　　信息化社会的大学数学教育应以培养学生数学能力和提高学生的数学素养为目标，培养学生的数学能力主要包括逻辑思维能力、定量分析能力、数学建模能力和科学计算能力；提高学生的数学素养主要包括理性思考、严谨审慎、批判创新、抽取本质、实事求是。

　　很多大学毕业生有这样的体会[2]：学校里学过的一大堆数学知识很多都似乎没有派上什么用处，有的甚至已经淡忘，但所受的数学训练、所领会的数学思想和精神、所积累的数学素养，却无时无刻不在发挥着积极的作用，成为取得成功的最重要的因素。

　　一、大学数学教学中的瓶颈问题

　　从1999年高校实行扩招以来，高等教育已从“精英教育”逐步转变为“大众教育”。在规模快速发展的同时，高等教育的教学质量产生一些新的问题，主要表现在以下几方面。

　　1.学生基础落差增大，给教学带来困难。地区性教育质量的不同导致学生素质参差不齐，例如：我校机械工程专业的一年级本科生中就有部分省市生源学生高中阶段没有学习过反三角函数等知识。扩招以后，各批次的录取分数线间的差距相应增大，表1是上海市历年的一、二本的录取分数线及分差。从中可以看到，从2000—2014年，总体上一、二本录取分数线的分差呈增大的趋势，说明地方二本高校的学生的录取成绩呈越来越大的分化趋势。

　　2.教学资源匮乏，大班教学难以因材施教。学生数大幅增加的同时，教师资源的增长没有得到相应的同比例增长。这些情况导致现在高校的教学班级人数较多，我校高等数学课程的教学班级人数普遍在80~120人。这样的班级人数很难让教师有精力和时间针对不同学生采取更多形式的教学方法和教学手段，因材施教难以实现。

　　3.体制难以吸引教师全身心地投入教学。当前高校的教师晋升机制使得研究经费主要投向于科研，而提升大学数学教师的教学能力和激励教学改革的教育经费投入不足，难以调动大学数学基础课教师进行深层次教学改革的积极性，难以激励教师把更多的精力投入到教学改革和实践中。

　　4.教师队伍对信息化环境的不适应[1]。教师的教育理念没有保持与时俱进，部分教师依然停留在重教师主导、轻学生主体，重知识传授、轻能力培养，重结果、轻过程的传统教育理念上。由于没有很好地把握教学和科研的相互促进而导致教学能力与水平出现问题，没有做到以科研水平提升教学水平导致对信息化技术本身的掌握问题。

　　5.学生作业量大，教师无法做到逐一检查指导。高等数学课程由于自身的特点，学生课后独立完成一定的习题是十分重要和必要的。但是在教学实践中我们发现，由于我国初等教育的`特点，很多学生产生了被动学习的习惯，作业不能独立完成，或者参考市面上的参考答案，或者参考其他同学的作业。这种现象的比例达68%，学生认真看教师批改的比例不足30%[3]，这就使得学习的效果大打折扣。

　　6.考试制度制约教师的空间。高等数学课程是工科类大学的主要基础课程，量大面广，许多学校为了保证教学质量，采用统一课程统一考试的方法。尽管这种方式对教学质量的保证起到了一定的效果，但是也阻碍了教师的主观能动性。同时，一次考试的成绩主要决定学生的绩点，这种一次性的考试不利于激励学生的学习积极性。部分同学采取应试教育的方法，重点放在考前突击获取较高成绩，这样的成绩并不能全面反映学生对高等数学知识的掌握以及数学素养的形成。

　　二、信息化自主学习平台的建设

　　大学数学课程网络教学平台嵌入基于文本格式的数学公式输入和画图软件Mathplay、Mathgraph，使得公式、图形的输入变得简单、迅速。生成的试卷文件小，网络传输变得快捷，允许上千的同学同时在线学习，解决了以往数学网络课程实时传输的难题，使得学生与教师的交流变得容易。在此基础上，我们主要完成了以下的网络平台建设。

　　1.在线答疑平台。MathQ软件将数学公式编辑与计算软件MathPlay和图形编辑软件GraphPlay嵌入QQ软件中，实现了数学在线聊天室的功能。对高等数学的学生组建MathQ群，组织部分计算机较好的青年教师，在规定的时间内登录MathQ群，以实现对学生的在线答疑。

　　2.在线测试平台。建设具有所有高等数学内容的试题库和具有随机组卷功能的软件。试题库包括各知识点的一万多道、难度不同的试题。组卷软件包括难度设置、考点选择、题量控制、试卷生成、自动评分与记录、成绩分析等模块。在此软件环境下，每单元进行一次在线测试，每一位学生的试卷按指定内容和难度随机生成。测试完成时间为90分钟，要求学生在规定的时间内上网完成相应单元的测试，测试试卷和成绩被系统自动记录。测试结束后，师生均可浏览已测试的试卷与答卷，这不仅能无纸化存档学生的测试卷，而且利于学生对测试情况进行复习总结。

　　3.自主学习平台。该平台提供所有的网上题库系统，学生可以根据自己的实际学习情况，选取学习的章节，组成练习试卷，并可以在网上得到评阅。学生在网上不仅可以进行选择题等标准化自主学习，也可以进行计算和证明题的训练。训练题目容量大，既有按章节训练，也有综合练习。特别对基础扎实、学习能力较高的学生，自主学习系统更能为学生提供极大地帮助。

　　为了能保证学生可以完成网络测试，每周一至周四的14：50~19：30和周日下午，数学实验室对学生开放，并安排数学教师值班，确保学生解能完成网络平台在线测试和自主学习。

　　三、大学数学网络平台的作用

　　我校大学数学网络平台经过一学期的运行，取得了较好效果，主要体现在以下几方面。

　　1.自主学习平台给学有余力的学生提供了更好的学习平台。由于大学生源的基础不一，大班教学使得教师只能针对多数学生的基础安排教学，难以兼顾基础好、想考研的学生的需求。网络平台为这些学生提供了一个较好的学习平台，在一定意义上解决了这一问题。

　　2.在线答疑平台构建了教师和学生间的桥梁。数学课程的答疑受制于数学公式和图像在网络上传输的困难，一直难以很好的解决。通常教师安排的答疑很少有学生来问，学生在做作业时遇到问题也无法向教师询问。基于MATHQQ的在线答疑系统为解决该问题提供了一个思路，但该软件目前无法在手机上运行，有待于进一步改进。

　　3.在线测试平台实现了考试过程化。将每周一次的在线测试的成绩作为最终成绩的重要组成部分，改变了平时成绩量化依据低，以期末一次考试成绩决定学生绩点的做法，在一定意义上做到成绩考核的过程化。同时，在线测试试题的随机化，不同学生在线测试的试题，难度相当，题目不同。即使相同的题目排序也不同，这样较好地避免了学生之间的作业抄袭现象，激励学生独立完成课后作业。

　　4.网络学习平台也给大学数学教学模式的改变提供了条件。大学数学网络平台给学校精品课程建设等提供了平台。许多教师在使用了这一平台后，认识和体会到信息化技术的作用和便捷之处，逐步学会了如何利用网络平台促进教学改革。负责考研辅导的教师，在网络平台上定期发布考研模拟试题，实现学生自主平台测试，自我阅卷，教师集中评讲，大大提高了工作效率。

　　四、结语

　　很多高校在信息化建设方面的投入很多，也取得了不少的成果。但在教育信息化的建设过程中，还存在着“盲目追求新技术、应用水平不高”等资源浪费问题。我校大学数学网络平台建设本着“务实、可行、有效、循序渐进”的原则，稳步推进，起到了较好的效果。参考文献：

　　[1]徐宗本。信息化背景下的大学数学教育[R].第五届大学数学课程报告论坛，2009.

　　[2]李大潜。漫谈大学数学教育的目标与方法[J].中国大学数学，2009，（1 ）：7-10.

　　[3]傅洪兰，孟召为，张永凤，等。工科院校高等数学作业批该方法的改革实验[J].工程数学，1999，15（3）：107-110.