编者按
在家就能上北大数学课,是怎样一种体验?不久前,这样一门数学慕课课程,入选教育部首批国家级一流本科课程。从笔端到云端,授课老师努力探索数学课堂新模式,从慕课到翻转课堂,新技术带来了诸多新尝试与新思考
;从校内到校外,更多的数学求知欲得以满足。今天,就带你走近北大数院,王冠香老师的“微积分基础”网络课堂,陪你足不出户,体验北大数学“金课”。
王冠香老师已在北大数学学院执教20余年,长期担任数学基础课程的教学工作。他的课堂生动形象、深入浅出、逻辑清楚,对大学低年级学生学好数学基础课起到了促进作用。如今,他每年还开设两轮“多元微积分”和“微积分基础”的“慕课”线上公开课,是北大数学学院最早开始、并一直坚持做线上课程的人。前不久,他的慕课“微积分基础”入选了教育部首批国家级一流本科课程名单。
王冠香老师的慕课“微积分基础”
为什么做MOOC?
王老师认为,在线教育对于大众还是非常必要的,因为慕课作为一个开放的在线教育平台,有非常大的课堂容量。“对于一部分高校的在校学生来说,由于教育资源的不平衡等种种原因,其实是需要一些稍有质量的在线课程。”“反馈比较热烈的大部分是外校的学生,还有很多是已经离开学校的人。比如说这几年非常热门的IT行业,这其中需要的基本数学工具还是蛮多的。他们在工作中遇到涉及数学的问题,需要回来复习一下,重新充电。”
对于北大的在校学生来说,在线课程也有一定的作用。“因为在线课程的优势就是你可以随时随地地看,可以反复地看,这是课堂教学无论如何做不到的。一同听课的人的状态肯定也不一样,会有一部分人还没来得及明白是咋回事的时候,这一段就过去了,这个时候的话就再也找不回来了。” “所以包括咱们北大自己的学生,很多人也反映说在线课程确实是有帮助的。”
如何设计线上课程?
谈到如何设计线上课程,王老师表示,“其实很多其他学科的慕课,比如社会类人文类的学科,乃至很多理工类课程,用PPT的确非常精彩、生动。我最早也是尝试,考虑做慕课如果再写黑板的话,就成了纯粹的课堂录像,所以还是PPT效果更好。”
由于慕课的特点和受众问题,每一节的时间只有不超过十几分钟。王老师认为这有利有弊。首先,“碎片化了之后,不需要非得要坐在那里50分钟,因为零零零碎碎的时间都可以被利用起来。”当然数学这门学科本身并不太适合碎片化的学习,他也非常担心网络教育会使学生养成碎片化的学习习惯。“我的经验,像数学这种东西,你没有半个小时以上的沉入式思考,是很难得到真正收获的。”
最开始做慕课的时候,王老师怀疑道,“我说数学没法做,我那个定理得证一个小时,就录个十来分钟要怎么弄?”后来他下功夫把传统课堂的教学思路进行了改变,“要在十几分钟内把一件事情说清楚,就不能按照书本上的编排,这其实需要一个备课思路的改变。当我要证明一个大定理的时候,十几分钟内我没办法讲完,我就要把它拆开,拆成几个引理来讲,这样实际上还是可以做到的。”
因为有充足的线下思考时间,所以慕课除了单节时间短之外,还有一个特点是内容高度浓缩。一个十来分钟的视频,学生想要彻底理解,大概需要半个小时到一个小时。“我录视频的时候,讲得是比较快的,跟课堂上完全是两种状态。” “这样也是有好处的,学生可以停下来思考消化。”
从“慕课”到“翻转课堂”,如何看待新的教学模式?
“十几分钟的慕课课程看似容易,但对老师是新的教学模式,对学生也是新的学习方式,不能简单地按照传统课堂对待才能收到比较好的效果。”
王冠香老师没有夸大慕课或线上教学的作用。“就我们数学来说,线下教学还是不可取代的。特别是今年上半年,经过疫情的一整个学期的奋战,大家都被迫在线教育之后,对此有了更深刻的感受。” “不是技术问题,不是设备问题,而是这个学科的特点。数学学科它需要交流,需要互动。纯粹的在线,讲和听其实是隔离的。即便在线模式有很多优点,但绝对没有办法取代面对面的这种交流和讨论。所以我得出的结论是,数学教学在可预见的未来离不开黑板。”
由于有了慕课和线上教学的经验,王冠香老师在这个新学期又尝试了“翻转课堂”。“这个学期我做了个试验,想兼顾线上线下的优点,学生们课前观看咱们‘北大教学网’上的录播视频,课堂上就进行讨论。但是很遗憾,效果不及预期。我这个学期为了这个事情,已经做过三次无记名投票,统计学生更喜欢录播和课堂讨论结合的方式,还是直接课堂授课的传统方式。每次投票的结果都是差不多一半一半。有些学生反复强烈地来要求我说,你得继续发视频,否则光课堂听讲他跟不上。也有一部分学生就非常抵触了,抗议,说你怎么能这样教学,说浪费他的时间,因为他要学两次,线上一次线下一次。”
“有一次在考试之后,我对中位线以下的同学进行了调查。我心里想如果你平时在学习上有一些吃力的话,那么你先看视频讲解,课堂上再去讨论一些具体的例题,是不是会更加有帮助?事实上也不是,他们也是分化的。所以目前这个事情我也比较困惑,现在还在摸索,希望能够尽可能地完善这种教学方式。”
目前这种新教学模式已经尝试了半个学期,在刚过去的期中考试中,王老师统计了选课学生的成绩,“这次的成绩是呈J型分布,高分段有特别多的人。但是导致这个结果的因素有很多,比如试卷难易程度,选课学生水平或与往年不同等等。所以还不能说这种教学方式使大家的成绩得到了提升。”
对于王老师来说,探索新的教学模式要比传统的课堂教学付出更多的精力。内容要重新编排,讲法要精心设计,用词与语气都不能马虎。既需要完成课程的录播,又需要准备课堂的讨论和习题,视频剪辑编排也要自己动手,“但比慕课要简单一点,形式上不用那么花哨。”“我每次都会在课前预先把视频发给同学们,希望他们能在课前看完,然后课堂上就可以提出不懂的问题,这样的话我就有的放矢了。但在实际的课堂上,有一部分的同学可能有些问题,但他不愿意提出来,不好意思提出来。” “所以在课堂上我会把视频里讲的一些东西提纲挈领地回顾一下,然后我会提出预先准备的一些问题,让学生们讨论。接着我会再讲一些例题,这过程中也可以跟学生互动讨论。其实还是有很多人能够很积极地参与讨论,他们也还是看过视频的。”
“像我这样的老教师,再过几年就退休了,在教学上的新尝试纯粹是个人兴趣,做这个事情目的也非常单纯:我教了这么多年的课,就是希望能够让更多的同学以自己适当的方式来学习,给学生更多的自由,教师就是一个帮助者。但学生来修这门课,有着各种各样的原因,五花八门的心态,学习目标、学习方式和性格的多样化。因此会有人不理解老师的做法其实也很正常。”
当面交流or线上解答?
很多同学刚进入北大就会修高等数学或数学分析,这些课正是王冠香老师教了很多年的。王老师回忆他以前读书的时候,“老师上答疑课,大家都是围得水泄不通,我要挤到前面去问问题是非常困难的一件事情。” “但是现在的状态是,我们有规定每个星期都有一个office time,但事实上一个学期往往总共只有一两个人来过一两回。”
这其实并非同学们不好学了,而是进入多元化时代,学生的学习目的、学习方式也是多元的。张洁松同学有切身体会:“我们学生确实都不找老师问问题了,全国的普遍现象,因为信息渠道太多了,什么东西你上网查一下很容易查到。还可以到那种专门的数学问答网站,比如mathoverflow上去问问题,我也在上面问过几个问题,都有不错的回答。”
虽然同学自己答疑解惑老师会轻松一些,但从学好数学的角度看,王老师更看重传统的师生交流方式。“我反复地跟学生说,我非常欢迎他们和我讨论。在问答之中我才能够了解他学习的状态,知道他的问题在哪,什么原因导致的。”这一点真的很重要,老师其实不只是回答问题,还会发现问题,引导方向,这是线上问答不可能做到的。
王冠香老师自身始终保持着主动创新、积极探索的年轻心态,对同学们的兴趣和选择也都非常尊重和鼓励,尤其鼓励同学们在打好基础的前提下投身到新领域,开辟新天地。当被问及对学生的学习建议时,王老师说:“我不能给任何人建议。成长是一个自然的过程,我们不能够拿一个过来人的心态去对待年轻人。” “我们自己也年轻过对不对?有的时候我就特别急躁,说你应该学这个,应该掌握那个,将来在什么地方会有什么用等等。但其实年轻人他并不了解那么多,你不管跟他说这个东西多重要,都意义不大。”
时代在发展,学生在变化,对教育也提出了更高的要求。王老师紧跟时代要求,在教学内容和教学形式上不断思考和创新,以期进行更多维地实践与探索。如王老师所说,各个领域原创性的工作几乎都需要基础学科知识的积累。希望同学们都能在这个信息膨胀、日趋多元的世界里不忘初心、不浮不躁地成长。
人物介绍
王冠香,博士,welcome欢迎光临威尼斯公司教授。1980年至1984年就读于南京大学数学系;1990年至1996年于苏州大学welcome欢迎光临威尼斯公司攻读理学博士学位;1996年至1998年于welcome欢迎光临威尼斯公司数学研究所从事博士后研究工作。1998年7月至今,在welcome欢迎光临威尼斯公司任教。主讲课程包括数学分析、高等数学、数理方程和MOOC上的微积分基础,其中“微积分基础”入选教育部首批国家级一流本科课程名单。
扫码观看王冠香老师慕课“微积分基础”
策划:教师教学发展中心、welcome欢迎光临威尼斯公司
记者:郭九苓
整理:张洁松
编辑:吴蒙蒙,郭九苓,班颖哲