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摘要:信息化已成為世界經(jīng)濟社會發(fā)展的主要趨勢,“高等數(shù)學”注重培養(yǎng)學生的邏輯思維能力,但由于其具有極大的抽象性,學生通常很難理解,這將不可避免地使學生對數(shù)學失去興趣。而信息技術在教學中的應用,將枯燥的理論知識轉化為豐富的視聽圖像,有利于課堂教學效果。當前,很多高校“高等數(shù)學”課堂教學存在著生源結構多樣,學生水平參差不齊;教學方法單一,教學內容有限;考核方式傳統(tǒng),教學評價落后等問題,為此,可以基于信息化教學,從課堂教學、數(shù)學建模,數(shù)學實驗和在線教學平臺開展高等數(shù)學課程的改革與探索。
關鍵詞:信息化教學;高等數(shù)學;教學改革
1基于信息化教學的“高等數(shù)學”課程教學現(xiàn)狀及問題
1.1生源結構多樣,學生水平參差不齊
近年來,隨著高校擴招,多省份二三本合并,導致一些新建本科院校學生生源結構多樣,像筆者所在學校,本科專科兼招、文理兼招,既有普通專業(yè),又有中外合作、校企合作、專升本等專業(yè),這就導致出現(xiàn)了學生水平參差不齊的情況,加之學生自學能力較差,對教師及課堂依賴度過高,教師在教學過程中難以把握教學的難度和深度,不能有效地組織教學。
1.2教學方法單一,教學內容有限
“高等數(shù)學”課程涉及大量基礎理論,傳統(tǒng)的課堂基本靠任課教師講授加板書的形式,這就導致了課堂時間利用率較低、學生實踐能力較差等效果。“高等數(shù)學”作為理工科和經(jīng)管類等專業(yè)的一門基礎專業(yè)課,在很多高校都面臨課時不夠,教學內容有限的問題,這就出現(xiàn)了壓縮課堂、縮減教學環(huán)節(jié)的情況,出現(xiàn)了“重理論輕實踐”的問題,也導致學生在“滿堂灌”的情況下越發(fā)地缺乏鍛煉思維能力的方式。
1.3考核方式傳統(tǒng),教學評價落后
目前,我校“高等數(shù)學”課程的考核方式依舊是“2+1+7”的模式,也就是學生平時表現(xiàn)占20%,期中測試成績占10%,最終的期末考試成績占70%。其中,期中和期末均以閉卷考試方式進行,平時成績包括平時課堂表現(xiàn)和課后作業(yè)情況。我們可以看到,學生的最終成績大多還是以考試為主,考試和作業(yè)幾乎占了全部,這導致部分同學抱著為考試而學的目的去學習高等數(shù)學課程,同時也忽略了高等數(shù)學在實際生活中實用性的興趣,也因此會出現(xiàn)學生為通過考試而作弊等現(xiàn)象。
2基于信息化教學的“高等數(shù)學”課程改革和探究的必要性
基于信息化教學的“高等數(shù)學”課程改革必定會帶來教育觀念的變更,必定會帶來教學過程要素的重構,將傳統(tǒng)的以教師講授為主、學生接受為輔的教學方式轉變?yōu)樾滦偷膸熒餐l(fā)現(xiàn)問題、探索問題、解決問題的教學方式,轉變?yōu)閷W生更積極主動地提出問題,轉變?yōu)檎n堂上師生平等交流,以學生為主、以解決問題為主的教學過程。基于信息化教學的高等數(shù)學課程的改革與探索,將促使新的教學方法更加注重信息技術在課程實施中的作用。
2.1基于信息化教學的“高等數(shù)學”課程改革和探究,為教學提供理想的教學環(huán)境
信息技術的普及為高等數(shù)學教育創(chuàng)造了一個動態(tài)的教學環(huán)境,將多媒體、網(wǎng)絡和智能相結合。[3]學生的學習場所不再僅限于學校教室、圖書館、實驗室以及自習室等傳統(tǒng)意義上的學習場地,學生的學習時間也不再僅限于每學期學校設定的固定課程時間,學生可以在條件允許的任何時間任何場所進行學習活動。此外,還可以共享學習材料,教學模式和教學策略等資源,教學環(huán)境也隨著不同的教學要求而不斷變化。傳統(tǒng)的靜態(tài)教學環(huán)境已成為一種更加便捷的動態(tài)教學模式。
2.2基于信息化教學的“高等數(shù)學”課程改革和探究,可以構建一種新的教學模式
傳統(tǒng)的教學模式主要是基于教師教學,學生只能被動地接受知識,新的教學模式是建構主義理論指導下的基于信息技術的教學模式。也就是說,在課堂上,我們應該充分利用信息技術的支持。利用多媒體、網(wǎng)絡和其他技術充分調動學生的學習積極性,最終目標是通過信息化教學模式,使學生構建起更有效的知識體系。
2.3基于信息化教學的“高等數(shù)學”課程改革和探究,有利于教學形式的多樣化
傳統(tǒng)的教學形式一般僅限于課堂,學生的學習方法和學習時間有限。在信息化校園中,教學形式更加多樣化,學生可以根據(jù)自己的知識選擇適合自己的學習方法。利用信息化媒介,教師和學生的交流方式也不再僅限于課堂之上,學生可以充分利用網(wǎng)絡教學平臺等通訊設備隨時隨地與教師探討問題。通過多種教學方法,學生的學習興趣將大大提高,這為學生的學習提供了更加便捷的途徑。
2.4基于信息化教學的“高等數(shù)學”課程改革和探究,可以提高高校教師的信息素養(yǎng)
隨著信息化的進程,高校教師在課堂上不再占有傳統(tǒng)的優(yōu)勢,青年學生學習新技術的能力速度可能會高于教師,所以從信息化的角度來講,教師不再是權威,學生可以通過網(wǎng)絡平臺,得到教師并不知道的問題或發(fā)現(xiàn)教師在教學上的一些失誤。因此,提高教師自身的信息素養(yǎng)是當務之急。這就要求高校教師必須在掌握傳統(tǒng)知識理論的基礎上,適應信息技術的發(fā)展,不斷提高信息素養(yǎng)。
3基于信息化教學的“高等數(shù)學”課程改革的方法和途徑
信息化和高等數(shù)學課程的改革是現(xiàn)代信息技術和數(shù)學教育的重大改革,但也存在重大困難。一方面,“高等數(shù)學”課程理論本身就具有高度的抽象性。另一方面,傳統(tǒng)的教師在教學過程中也存在教學方法單一、信息技術水平有限,很難將數(shù)學形象生動化。因此,為了確保改革順利進行,在改革過程中,首先要充分研究信息技術與高等數(shù)學教育相結合的方法和途徑。找到信息技術與高等數(shù)學教育之間的最佳整合點。根據(jù)以上分析的高校“高等數(shù)學”課程教學現(xiàn)狀及問題,本文將分別從課堂教學、數(shù)學建模、數(shù)學實驗和網(wǎng)絡教學平臺等四個方面充分闡明基于信息化教學的“高等數(shù)學”課程改革的方法和途徑。
3.1在課堂教學方面
在多媒體教育環(huán)境中,高等數(shù)學教師應根據(jù)教學內容和學生的實際情況。對課件進行合理的調整和修改,創(chuàng)建適合學生的課件,并根據(jù)高等數(shù)學教育的特點,結合多媒體和黑板,提高課堂教學效率。教師應提高自身的信息素養(yǎng),充分利用PPT、微課等方式,通過圖片、視頻和其他形式將數(shù)學中的抽象知識轉化為三維圖像和具體知識,增加學生學習興趣。
3.2在數(shù)學建模方面
數(shù)學建模是測試學生數(shù)學知識適用性的好方法。對于一個實際問題,學生通過課堂上學習的理論知識,構建適當?shù)臄?shù)學模型,運用數(shù)學方法解決問題,最后再將該問題轉化為實際應用。數(shù)學建模過程不僅可以測試學生對理論知識的掌握程度,還可以培養(yǎng)學生解決實際問題的能力。通過建模擴大學生的思維空間,提高學生分析和解決問題的能力。因此,教師應鼓勵學生在教學過程中參加各種數(shù)學建模競賽。自從我校升為本科院校以來,我們一直注重培養(yǎng)學生的建模能力。建立了一個“肯吃苦、愛鉆研”的數(shù)學建模團隊。通過參加比賽,學生的專業(yè)知識、建模能力等綜合素質都得到了很大提升,更好地實踐了我校應用型人才的教學模式。
3.3在數(shù)學實驗方面
隨著計算機的發(fā)展和數(shù)學軟件包的推廣,數(shù)學實驗提供了一種更好的方法來可視化“高等數(shù)學”課程。[4]隨著各高校紛紛開設數(shù)學實驗選修課,學生不再僅從書本上獲取抽象的數(shù)學知識,利用MATLAB等數(shù)學軟件,學生可以更直觀地感受數(shù)學概念,學習抽象知識,從而激發(fā)學生對數(shù)學學習的興趣。數(shù)學實驗課程的引入,不僅檢驗了高校數(shù)學教師的信息素養(yǎng),也提高了課堂效率,達到了數(shù)學可視化的目的,更好地將數(shù)學服務于實際。
3.4在網(wǎng)絡教學平臺方面
目前,我校已開通在線網(wǎng)絡教育平臺,該平臺包含課程建設、課程通知、學生信息、郵件答疑、學習筆記等板塊。任課教師可以通過該平臺上傳整理的電子教案、教學大綱、教學日歷、單元測試、作業(yè)習題、知識重難點等供學生下載學習,學生還可以在平臺上觀看教學視頻,下載課件和提交作業(yè)。這樣一來,學生的平時表現(xiàn)均可由平臺記錄,最后學期末,任課教師也在該平臺錄入學生成績,學生也由此平臺查詢成績。由此可見,根據(jù)學校實際情況,配合課堂教學,建立合適的網(wǎng)絡教學平臺,是提高“高等數(shù)學”課堂教學質量的有效途徑。
4結語
綜上所述,信息化背景下高校“高等數(shù)學”課程教學模式創(chuàng)新改革研究,就是要改變我們傳統(tǒng)的數(shù)學教育的思想與模式。將信息技術全面應用于數(shù)學課程,以提高課堂效率。因此,在當前積極推進各學科教育信息化和現(xiàn)代化的背景下,探索和倡導基于信息化教學的“高等數(shù)學”課程的改革,具有深遠的意義。
參考文獻
[1]黃寬娜.信息技術與高等數(shù)學課程整合的實踐研究[D].重慶:西南大學碩士學位論文,2009.
[2]傅英定,謝云蓀.微積分[M].北京:高等教育出版社,2003.
[3]汪新凡.基于現(xiàn)代教育技術的大學數(shù)學教學模式研究[J].株洲工學院學報,2005,19(1):115-118.
[4]王玉梅.MATLAB程序設計與數(shù)學實驗[J].電子技術,2013(9):65-66.
作者:宋雪 單位:山東管理學院信息工程學院