ADDIE模型下的几何学课程教学设计

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摘要：几何学是高校数学专业的一门主要基础课，在本科教学中起到至关重要的作用，但在教学过程中存在缺乏现代数学思想渗透的问题。该文使用addie教学模型，将其中的分析、设计、开发、实施、评估这五个阶段与几何学课程教学结合起来，对课程进行了教学设计。

关键词：几何学；ADDIE模型；教学设计

1几何学课程概况

几何学是高校数学专业的一门基础课，它的主要思想是运用代数方法研究几何图形，把数学的两个基本对象———形与数有机联系起来，对数学的发展起到了重要推动作用。它的思想方法与几何直观性，为抽象的数学问题提供了形象的几何模型与背景，能培养学生的空间想象能力，提高学生认识和处理数形关系的能力，为学生学习后续课程奠定了重要基础。目前，在几何学教学过程中存在以下问题[1]：（1）围绕研究型人才的高素质培养，应强化学生的基础研究能力，但目前几何学课程内容与体系安排中，缺乏现代数学的思想、观点和方法，过分强调各课程的系统性和完整性，课程之间缺乏相互联系与渗透。（2）目前的几何学课程内容千篇一律，且脱离学生已掌握的数学基础知识，要么是学生已知已会的，要么超出了学生现阶段的理解能力，导致教学内容难以激发学生的学习兴趣，教学质量得不到保证。（3）在目前的几何学课程教学中，教师往往注重对考核知识的传授，而忽略对如平面上二次曲线等一般数学理论知识的讲解，导致学生无法将几何学知识点融会贯通，无法形成整体的数学思维，不能做到对几何学相关知识学以致用。（4）课程教学方法与教学手段相对陈旧。在信息技术迅速发展的今天，几何学教学仍大多采用传统的线下教学模式，没有充分利用现代化的教学手段，更没有与“互联网+教育”的大背景结合起来，且普遍存在重视教学过程、轻视教学成果的研究和总结的现象，影响了教学质量的持续提高。针对此教学现状，为了切实打好几何学课程学习的基础，充分发挥几何学在本科教学中的重要作用，对几何学课程的建设和改革就显得非常必要且尤为重要。

2ADDIE教学设计模型概述

ADDIE模型是由美国佛罗里达州立大学教育技术研究中心开发的培训模型，包含三个方面内容，即要学什么（学习目标的制定）、如何去学（学习策略的应用）、如何去判断学习者已达到的学习效果（学习考评实施）。ADDIE模型主要包括分析（Analysis）、设计（Design）、发展（Develop）、执行（Implement）、评估（Evaluate）五个阶段[2]。ADDIE模型自设计开发以来，被众多学者借鉴和使用[3-4]，在课程教学改革方面发挥了很好的作用。本文针对我校目前几何学教学中存在的实际问题，利用ADDIE教学设计模型探索教学改革思路。

3基于ADDIE模型的几何学课堂教学设计

本文以ADDIE模型为指导，从分析课程设置、设计规划课程体系、开发完善课程内容、实施执行课程讲授、评估课程效果五个阶段，探讨几何学课程教学设计。3.1分析课程设置以目标为导向加强课程建设。在课程设置方面，作为一项较为重要的基础课程，几何学是一门通过代数方法来研究几何性质的学科，有其独特性。作为数学类专业的一门基础课，几何学的教学内容是经典的。几何学与高等代数是高校数学体系中重要的两个部分，这两部分内容结构具有较强的融合性。本项目根据学生的基础，确立学生中心、产出导向、持续改进的理念，完善课堂教学手段。

3.2规划课程体系

大连理工大学几何学课程在设计过程中，研究了如何安排课程知识点、整体统筹学生需要预习的知识。结合教学实际，进一步理清几何学课程知识点之间的逻辑关系。根据学生的认知基础，对当前的课程内容进行优化和重构，激发学生的学习兴趣。在网络时代，学生获取知识的渠道拓宽，自主学习的意识更强。因此，教师必须改变传统的教学模式和教学方法，在授课过程中引入在线教学资源和教学手段，提升课程的高阶性。目前已制作完成与部分课程知识点相关的在线视频，目的是加强在线教学资源的建设和积累，将学生置于一种开放、多元的学习环境中，实现课前线上预习、线下课堂讲授、课后线上答疑，形成具有自主性和实践性的教学模式，使学生在教师的组织和指导下，独立思考，自主学习。

3.3完善课程内容

着力点是优化和重构几何学经典的教学内容，以激发学生的学习兴趣，提高教学质量。应完善课程档案，比如PPT及案例素材等，突出课程的创新性。例如在向量部分中，对于学生熟悉的向量的定义、向量的加法、向量的内积等内容，通过知识点概要的形式快速回顾；对于学生不熟悉的向量外积等内容，通过引入实例等手段细致讲解。3.4执行课程讲授教学过程中，应坚持以学生为中心，通过组织授课教师定期集体备课、研讨课程设计，以及组织学生开展课前线上预习、课后线上答疑等方式，提高授课效果。加强教学梯队建设，组建一支结构合理的“科研教学一体化”教学团队。注重在线教学资源建设，通过多媒体和网络辅助课堂教学，拓展教学空间。推行自主探究的学习方式，在讲授某些知识点时，让学生自愿组成学习小组。比如矩阵及其运算这部分知识是补充的高等代数内容，教师可以布置教学任务，组织学生开展专题学习，以小组为单位评价学生的任务完成情况。

3.5评估课程效果

在前四个阶段的基础上，认真总结授课过程中出现的问题，不断强化课堂设计，逐步解决怎么讲好课的问题，研究如何明确流程，使学生能够真正学到知识。下面通过一个案例说明ADDIE模型设计在几何学线上线下混合式课堂教学中的应用。教学案例：点到平面的距离。教学情境：几何学涉及多种距离的计算，其中点到平面的距离是本课程接触的第一个距离计算问题。采用ADDIE模型设计，通过分析（Analysis）发现，学生对不同几何对象之间的距离具体是哪一段存在疑惑。通过设计（Design），明确本节课要让学生理解距离的概念，并能够举一反三，理解点到平面距离、两平面距离、两直线距离等几何意义。通过发展（Develop）和执行（Implement），教师课前录制微课，回顾距离概念，明确距离等于两对象之间点的最短距离，通过直角三角形比对法，讲解点到平面的距离是求点和点到平面画垂线后垂足之间的距离，帮助学生内化知识。此段微课视频通过雨课堂等平台，以便于学生课前预习。在执行（Implement）阶段，学生已明确点到平面的距离是哪段，直接代入平面方程求解即可。在评估（Evaluate）阶段，要认真总结课堂授课流程，思考在线预习和课堂讲授的逻辑是否流畅，如有问题应及时调整。通过此案例我们不难看出，ADDIE模型中的五个部分是一个紧密结合的整体。在几何学课程的教学实践中，势必要经过反复调整（评估之后再分析、设计），才能更好地发挥作用，进而提高教学质量。打造优质的几何学课程是一个系统项目，必须关注学习过程的三个关键要素———学生、教师和内容，并很好地将三者联系起来。

4结语

本文基于大连理工大学研究型人才培养方案，以一流课程建设为目标，从几何学课程教学改革的必要性出发，在分析ADDIE教学设计模型中分析、设计、开发、实施、评估五大部分的基础上，提出基于ADDIE模型的几何学教学改革探索方案。在教学实践中，应在整体统筹的基础上，牢牢把握每个环节，不断提高几何学课程的教学质量。

参考文献

[1]刘巧云,王萍姝.高校解析几何课程教学改革的方法探究[J].课程教育研究,2016(21):32-33.

[2]李娜,何小武,赖德繁.基于ADDIE模型的水利工程施工课程教学设计[J].教育教学论坛,2019(28):169-170.

[3]廖雪莲.基于ADDIE模型的英语翻转课堂的教学设计[J].长春大学学报,2019,29(3):92-95.

[4]卢瑾,任宏亮,张健,等.ADDIE模型下“程序设计”课程混合式教学设计[J].电气电子教学学报,2018,40(3):43-46,64.

作者：李风玲 雷逢春 单位：大连理工大学数学科学学院