2024年4月23日发(作者:)

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探索与观察

现代信息技术在《Matlab基础》线上教学中的应用

德州学院能源与机械学院 冉玉梅

在2020年疫情防控期间,为保障“停课不停学”,我校开展了线

上教学模式。《Matlab基础》这门课程的线上教学,将“学堂在线”

的平台资源和“腾讯课堂”直播内容相结合,并对两者的时间比例进

行合理安排,做好两者的衔接,用丰富的教学模式开展学习。这种

模式与传统教学方式完全不同,教师无法直接面对学生互动讲授课

程内容,不能及时获得学生对问题的反馈,更不方便对学生作业练

习进行批改。如何保障在线教学按照教学计划有序进行,充分互动

活跃课堂气氛,提高课程有效性,成为课程开展中的难题。本文是

我对《Matlab基础》这门课程在线上教学模式中一些研究。

结合,更加全面地展现课程内容,也更加有利于学生对课程内容的

掌握和理解。

2 通过预习任务确定学习目标

注意力是指人的心理活动指向和集中于某种事物的能力。如果还没

开始上课就觉得这节课无聊,就没有学习的动力,无法专心致志地听完

整堂课程。把全部注意力集中

于正在学习的内容上,既是个技术问题,

也需要强烈的意向。想要达到学习目标,就要知道什么时候需要高度

集中注意力。目前学生学习主动性不高的主要原因,是在较为枯燥的

学习氛围中,一旦无法跟上教师讲课思路,就容易放弃继续专注于学

1 线上平台与直播软件的选择

在线上教学模式中,如果是教师直接讲解课程《Matlab基础》,

除了使用PPT课件外,还能进行屏幕分享,将操作步骤演示给学生。

但是这种方式需要频繁切换屏幕,效果不好。现有的网络资源平台

已经将课程理论讲解部分录制,但是缺少对Matlab软件的操作讲解

过程。考虑两者的优缺点,可以将直播授课与平台资源相结合。

主流的网课直播软件有钉钉、QQ会议、腾讯课堂、雨课堂

等。通过比较测试,选择功能完善、系统稳定的腾讯课堂软件。腾

讯课堂软件网课功能比较齐全,可以进行签到、举手、答题卡等。

在直播过程中,可以与学生进行互动、直播过程中登录者名称、登

录时间、学习时长可统计记录,下课后学生可以回看直播录像,这

些功能都能满足线上直播授课的需求。在正式开课之前,利用直播

软件进行预授课,建立课堂教室,使学生了解本课程的教学方式与

考核方式,了解软件各项功能的使用方法,并让学生登录时名称修

改为“学号+姓名”的组合,方便进行考勤记录。

课程选择了“学堂在线”平台的《科学计

算与Matlab语言》作为线上资源,资源中包括十

个专题,每个专题有5-10个知识点小节,教师可

以根据自己的授

课计划选择其中部分内容。学

生在平台注册后就可进行学习,每个专题后

都有专题测验,用来检验阶段学习效果,最

后有一个期末测试试题,对整个课程掌握情

况进行考核,系统后台自动记录学生各项测

试成绩,教师可与平台服务人员联系,将成绩

导出作为本校课

程考核成绩的一部分。

课堂直播与线上平台资源相结合、老师

授课与学生自测相结合的教学方式能够取长

补短,将优质的理论录课与软件实践操作相

习内容的努力。提前知道难点和重点,便于学生安排专注

的节点。

为使学生对知识点有一个整体概念,带有明确目的、重点地、

专注地听取授课内容,在每节课前发布本堂课的预习任务,开展自

主性学习。教学班级建立QQ群,在群内上传相关资料,发布新课

程的学习任务,包括学习目标、课件PPT、练习实例、随堂测验、

课后作业等。学生可以先查看学习目标,了解需要掌握的概念、函

数功能等。通过课件进行内容的简单预习,标注难以理解的地方,

在课堂上着重听讲,与教师互动时提出问题,及时得到解答。最后

通过课后作业巩固知识点,提高学习效率。当然,学生预习的时间

不可能和上课时间一样长,那就要对需要着重关注的点进行简单明

了的说明,在预习任务、课程讲解过程中都要声明一下。

3 平台资源与直播结合的课堂

对于线上资源的利用,通常有两种方式:一种是让学生在课下

自由选择时间观看教学视频,在课上进行集体讨论和解决问题,即

图1 播放线上视频

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翻转教学法;一种是在课上一起观看教学视频,再对教学重点难点

内容进一步细化,进行深度教学。第一种方式学生观看视频不受

时间空间限制,非常自由;但是疫情期间高校各个课程都是进行

线上教学,学生课表安排满,空闲时间非常少。先上一遍平台课

程,再上一遍直播课程,学生就要花掉两倍的时间完成一次课,

这是不可能的做法。第二种是在教学直播时先观看线上视频,再

对知识点进行讲解,即将平台授课视频插入教师自己的直播授课

中。《Matlab基础》这门课程学习怎样使用Matlab软件,平台中的

视频对理论知识讲解较多,操作过程介绍的很少。因此,选择了

第二种线上资源的利用方式(如图1所示)。

在众多的网络教学平台资源中,选择了“学堂在线”平台的

《科学计算与Matlab语言》课程作为线上资源。因为Matlab主要是

软件使用方法讲解,除了描述各个函数功能、编程技巧外,还需要

进行大量的实例练习。在授课过程中,学生先通过观看讲解视频了

解函数功能、函数使用格式、使用注意事项等;教师再通过PPT对

每个知识点进行分解,利用屏幕分享功能,打开Matlab软件,演示

知识点对应实例问题的解决算法思路和代码操作过程;最后进行随

堂测试,学生可以填写答题卡、举手发言或者在讨论区进行文字讨

论,通过与教师、同学互动,解决自己的疑问。

在直播授课结束后,“腾讯课堂”软件记录学生观看直播的各项

数据统计,教师可根据考勤表了解学生的上课情况,网络连接出现异

常或者请假的学生可以通过观看直播回放进行补课(如图2所示)。

证学生能及时理解教学内容,紧跟教学进度。

对于软件的学习,无论课上是否能够完全听明白,课下动手练

习都是必不可少的环节。每小节内容授课完成后发布相应作业,学

生完成后上传到群内。线上平台资源每章专题后面都有专题测试,

学生可以通过测试检验一下学习内容掌握情况,根据反映出来的问

题,进行查漏补缺,巩固学习的效果。

5 线上教学模式遇到的问题

线上教学是防疫期间教学模式的首选,但是也会遇到很多的问题。

(1)在选择线上平台资源时,线上课程设置的内容和本校课

程内容不完全一致,这就需要选择最接近的或者将不同的线上资源

进行选择、合并。

(2)在教学过程中,会出现网络信号弱、视频播放卡顿的现

象。针对网络学习平台的视频资源播放不流畅的现象,可以在课前

进行录屏,课上直接播放电脑本地视频。当直播用户数量太多,

直播软件会出现无法登录、无法操作功能界面、信号延迟等现象。

疫情期间学生下载安装了各种直播软件,教师可以选择一个作为备

用,事先与学生建立直播教室,出现突发状况时,直接转换软件,

将课程延误时间控制在最小。

(3)

学生在学习Matlab时,效果最好的情况是一边通过手机听课

程,一边打开电脑跟随老师的步骤操作软件。通过对学生硬件资源配

备情况的调查发现,全班140名学生,每个学生都有手机,当月套餐内

的流量可以支撑线上教学时长;但有的学生住

在山区,手机信号不好,经常在上课过程中掉

线,课程无法连贯播放。另外,大约有50名学

生家里没有电脑,无法随堂进行Matlab软件的操

作,完成实践任务和课后作业。这种硬件条件

的缺失无法弥补,无法保障学生学习的效果。

总结:在线上教学模式中,教师需对平

台视频资源和自身讲解内容的时间进行合理

安排,并做好两者的衔接。在教学过程中发

现,线上直播模式虽然无法与学生进行面对

面的教学和交流,但是直播过程可以回放,

有事请假或者出现网络故障的学生可以在课

图2 播放教学PPT

后自己补课,非常方便。

通过考勤、讨论、提问、作业、测验等方式,可以全方位、多

元化地对学生学习情况进行考核,保障教学工作顺利进行。

总之,在直播授课的过程中,充分利用腾讯课堂直播过程可

互动、直播录像可回看以及直播数据可统计的特点,尽可能高质

量地完成教学任务。

项目名称:2018年教育部高教司产学合作协同育人项目

4 利用答疑、作业和测验巩固教学效果

上课过程中会有互动时间,学生可以在讨论区、QQ群里提出

问题,反映直播过程中出现的各种突发状况。对于具有共性的问

题,教师可以集体解答,没有共性的问题私信给学生解答,从而保

(2)。

作者简介:冉玉梅(1979—),女,山东德州人,硕士研究

生,讲师,主要研究方向为计算机图形图像处理。

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